1.2. Энерго-кинематический расчет привода и выбор электродвигателя [21,44]

Л Г В Б А

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

(параметры выходного вала привода - из технического задания) Варианты:

^а) ^вых, ^н • ч» вы*, м/с, Z>_BbIx, мм; 7, град.;

б) Гвых, Нм, Я вых. МИН"¹;

^в) Г_ВЫХ,Н-М, Швых, С"¹ (Ш = 7ТЛ/30).

ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ: 1 . Мощность на выходном валу привода, кВт

1.6) Рвых = Г,ых я, их /9550;

1.в) Р_еш =Г_выхш_вьи/1 000.

2. Коэффициент полезного действия (КПД) привода ⁷lo ^{= r}l\^rl2^r)i'" ^j (точность - 2 знака после запятой), где т\₁ - ориентировочные величины КПД различ­ ных видов механических передач и отдельных эле­ ментов привода (табл. 1.2.1).

Для привода (рис. 1.2.1) т)₀= (^пр^пЪ (^ш "Па)з (т/пд⁷?^. При определении Т)₀ рекомендуется КПД отдельных пере­дач и элементов привода размещать в порядке передачи момента от электродвигателя к выходному валу привода, группируя их по отдельным валам.

3. Расчетная мощность электродвигателя, кВт

^эд р ⁼ "яск/'По

4. Частота вращения выходного вала, мин"¹ 4.а) п _вых = 60 10³1>вых/(тт Д,ых); 4.6) я _вых= (известна);

4.в) я_вых=ЗОШвых/тт

вода

5. На основании рекомендуемых min и max величин передаточных чисел и для различных видов ме­ ханических передач (табл. 1.2.2) определяют ре­ комендуемое min и max передаточное число при-

, u,_m,_n u,

6. Расчетная mm и max частота вращения вала элект­ родвигателя, МИН"¹ Яэдршш =ЛвыхЛотт ',

Яэдр max ~ Лвых Нотах .

7. По каталогу (табл. 17.7.1 и 17.7.2) выбирают элект­ родвигатель из условий: рэд > рзлр ',

•" эд р гпш *••• " зд *~ " эд р max \

(тип электродвигателя, Р_т, л_эд, Т_тю/Т_поа1, размеры)

8. Действительное общее передаточное число приво­ да и₀~О₃я'R вых (точность - 2 знака после запятой)

9. Действительные передаточные числа передач при­ вода выбирают так О|«Ц,', и_г^и{, из»!/з) — , чтобы и„=и i и ₂ и з • • • Uj (точность - 2 знака после за­ пятой) (при выполнении рекомендаций по разделе­ нию передаточных чисел для отдельных ступеней привода и редуктора (табл. 1.2.3 и рис. 1.2.2)).

10. Силовые и кинематические параметры валов при­ вода Pj+i=Pj "П. кВт

Я,н=Л,/Н, МИН"¹ 0=1,2,3 ),

Tj-n=TjUT], Н-м j или Tj = 955QPj/lij представляют в таблице.

Для привода, схема которого представлена на рис. 1.2.1, указанные параметры валов представлены в табл. 1.2.4.

11. Предварительно определяют диаметры валов при­ вода из расчета только на кручение при понижен­ ных допускаемых напряжениях, мм

) 0=1,2,3 ),

где [т]=(20-ьЗО) МПа - для всех валов (кроме чер-

вяков (меньшие величины - для быстроходных валов, боль-

шие - для тихоходных валов),

[т]=(10т!2) МПа - для червяков.

Полученные значения </_валу округляют до больших

целых величин, оканчивающихся на 0 или 5,0 мм.

Рекомендации к расчетам:

1. Прочностной расчет входящих в привод передач рекомен­ дуется выполнять в порядке обратном их размещению в приводе (начиная от выходного вала).

2. После окончания прочностного расчета каждой (кроме по­ следней рассчитываемой) передачи, в связи с уточнением ее передаточного числа, рекомендуется корректировать передаточное число последующей рассчитываемой пере­ дачи и содержание столбцов п и Т табл 124 так, что­ бы не было изменено и„ привода.

Рис. 1.2.1. Схема привода (обозначения и индексы):

/, 2,3,4- валы привода (7 - входной;2, 3 - промежу­точные; 4 - выходной);

А электродвигатель (индекс - эд);

Б - передача клиноременная (индекс -пр);

В - передача коническая закрытая (индекс - пк);

Г ~ передача цилиндрическая закрытая

(индекс -пц);

Д - подшипниковый узел (индекс - п );

Е - звездочка цепной передачи, относящаяся к рабо­чей машине, которая не входит в состав привода;

Ж- рама привода;

^вых^вых, Дш, - заданные параметры выходного ва­ла (вала 4), следующие из технического задания на проектирование.

13

Табл 121. Ориентировочные значения КПД передач и элементов привода т) [4, 9,13, 17, 19]

Табл 122 Рекомендуемые значения передаточных чисел и одноступенчатых передач [9, 13, 19, 33, 34, 35]

Передачи или элементы привода

Закрытые Открытые

0,95 0,98 0,94 0,97

0,68 0,72 0,73 0,78 0,78 0,84

0,45

см 13 10 1 0,94 0,96 0,88 0,94

Цилиндрические зубчатые передачи Конические зубчатые передачи Червячные передачи с числом захо­дов червяка z,

несамотормозящие z,= 1

0,92 0,94 0,91 0,93

0,52 0,62 0,62 0,72

0,40

0,90 0,92 0,70 0,85

самотормозящие z₁=l

Планетарные передачи

Цепные передачи

Фрикционные передачи

Ременные передачи

клиноременные, поликпи-ноременные, зубчатые

- плоскоременные Подшипники качения (одна пара) Подшипники скольжения (одна пара)

- жидкостного трения полужидкостного трения

Муфты

8 15 25 40 70 150 250

10 20 30 50 100 200 300

— "о

Рис 122 Рекомендации по распределению передаточных чисел для 2- и 3-ступенчатых цилиндрических редукторов [12]

0,93 0,95

0,94 0,96

0,990 0,995

0,990 0,995

0,975 0,985

0,98 0,99

КПД передач представлены без учета КПД подшипников

Табл 123 Рекомендуемые значения передаточных чисел

для приводов и многоступенчатых редукторов [9,13,16,23,43]

Вид передачи	Передаточное число
	рекомендуемое	max
Закрытые
- цилиндрические *
- быстроходные ступени	3,1 5,0	8
- тихоходные ступени	2,5 4,0	6,3
- шевронные	3,0 5,0	8
- конические *
- прямозубые	2,0 3,0	5
- косозубые	4,0 6,0	7
- планетарные	см 13 10 1	-
Червячные с числом z i = 1	28 50	80
заходов червяка * z i = 2	14 40	60
z\ — 4	8,0 30	40
Открытые
- цилиндрические	4,0 7,0	12
- конические	3,0 5,0	7
Клиноременные, поликлиноре-
менные, зубчатые	2,0 5,0	7
Плоскоременные	2,0 4,0	6
Цепные	2,0 5,0	7

* Стандартные значения передаточных чисел (табл 4 2 4,4 2 22) Внимание' Стандартные значения передаточных чисел используют­ся при проектировании редукторов серийного и массово­го производства

Табл. 1.2 4 Силовые и кинематические параметры валов привода (рис 121)

Одноступенчатые редукторы и передачи	(табл 1 2 2)		Вид передачи	Вал	Параметры передачи	Р,, кВт	Uj, МИН '	Т}, Нм	dwaj, MM
Цилиндрические редукторы 2-ступенчатые развернутая схема соосная схема	и„=7,0 45 (цошм«55) (рис 122) (Ul>U2, -фы\<1>Ы2) Ч2~0,8&{и0 u^Q,95{u0					Рэд =	Лэд =	Гэд=9550Рэд/лэд	</эд (табл 1672)
			Ременная Коническая Цилиндрич	1 2 3 4	} "ч.- 7„р "пж, 7пх ] "пц, 7„ц	О _П * г\~гзр.р Р--Р, 77 77п	п, = лэд П2=п1/ипр	Г, = 9550Р, /Я! Г2=9550Р2/я2 Г3 = 9550Р3 /Л з Г4=9550Р4/Л4	'/вал 1 = ^эд }
						P}=Pl*>mi'7n Л=Л7пц>7п	n}=n2/uw Л4=Л3/Цпц		\ d ^!ш3т /(п?Г-гП
3-ступенчатые	и„=30 200 (uoma,<300) (рис 122) (U,>U2>U3, ^М1<^М2<^ЫЗ)								| (У-2,34)
многоступенчатые	U0=U,U2U3 (U!>U2>U3 '^MI<l('M2<V'M3 )					Р,>Р2>Р3>Р4	П1>п2>л3>л4	Г1<72<Г3<Г4	С/ вал 2 < </валЗ<</вал4
		• Рекомендуется выполнять расчеты в соответствии с расчетной мощностью электродвигателя Р-зцр Все методики расчета зубчатых передач представлены относительно момента на выходном валу передачи ( Г2 ) Как принято в отечественной литературе, индекс 1 в методиках расчета приписан входному валу передачи, индекс 2 - выходному валу передачи Привод (рис 1 2 1) - для клиноременной передачи вал 1 - входной, вал 2 выходной, - для конической передачи вал 2 - входной, вал 3 - выходной, - для цилиндрической передачи вал 3 - входной, вал 4 - выходной
Коническо-цилиндрические редукторы 2-ступенчатые 3 -ступенчатые	и„ = 6,3 31,5 (um<um, um=\,lfu0) U0 = 20 160 ("шс <"„„!, Unm>Uma)
Червячные редукторы одноступенчатые 2-ступенчатые	и„ = 8,0 80 u0 = 100 4000
Привод с использованием ременной передачи и коническо-цилиндрического редуктора (рис 1 2 1)	Unp ~ цше Uni~0,Sum

14