4.3 Кинематический расчет механизма

Передаточное отношение разрабатываемого механизма можно реализовать различными способами производя разбивку общего передаточного отношения U_общ по ступеням. Правильным считается такой выбор, при котором проектант, учитывает требования, предъявляемые к механизму, и закладывает их в основу оптимизации кинематической схемы.

Определение общего передаточного отношения механизма от двигателя до выходного вала:

, (1)

где:

n_вых - частота вращения выходного вала механизма, об/мин.

n_дв – частота вращения вала электродвигателя, об/мин.

Предварительный выбор электродвигателя.

В случае работы электропривода при неизменной или малоизменяющейся нагрузке двигатель выбирается по номинальной мощности:

, (2)

г де:

– минимально необходимая мощность двигателя, Вт;

М_вых – нагрузочный момент сил на выходном валу, Н·м;

n_вых. – частота вращения выходного вала, об/мин;

_общ. – общий к.п.д. передач от двигателя до выходного вала.

 - коэффициент запаса, учитывающий влияние динамических

нагрузок в механизме. Обычно  = 1,05…1,5.

_общ. может иметь диапазон значений в пределах 0,1 … 0,95, причем, чем меньше передаваемая мощность и больше передаточное число механизма, тем меньше значение _общ.

При предварительном выборе двигателя величиной _общ. следует задаться: для ориентировочного расчета при наличии червячной передачи - 0,5…0,7; при отсутствии – 0,7…0,8.

По найденной мощности двигателя производится выбор типа двигателя из каталога. В таблице 2 приведены основные сведения о некоторых типах электродвигателей. Все основные сведения о выбранном двигателе выписываются отдельно.

Таблица 2

Частота вращения, об/мин	Мощность, Вт	Вращ. момент, Н*м*104	Напряжение питания, В	Тип двигателя (марка)	d	D	Z
1250 1280 1390 1390 1420 1420 1425 2400 2400 2500 2500 2700 2760 2800 2870 2890 2890 3000 3000 3000 3000 4500 13000 14000 16000 18000 18000 8000 6000 10000	5,5 30 30 50 50 80 50 100 25 25 50 70 80 75 50 80 120 30 38 50 77 28 0,1 0,3 0,6 1 2 3 5 10	400 500 450 700 700 1000 700 1000 200 200 400 500 600 500 350 550 800 97,5 1250 1600 2500 600 1,5 3,5 6,5 9 18 56 120 120	110 220 127/220 127/220 127/220 127/220 110 110 220 = 12 = 12 = 220 3 фазн. 127/220 127/220 220 1 фазн. 127/220 127/220 110 = 110 = 110 = 110 = 22 = 36 36 36 36 36 36 36 36	2АСМ-400 УАД-74 ОАОЛБ-012-4 АОЛ-011-4 АОЛБ-11-4 АОЛБ-12-4 ДО-50 ДАРМ-50/2 ДР-25 ДПМ-35-Н1/Н2-22 ДПМ-72-Н1/Н2-08 УАД-72 АОЛ-011-2 ДТ-75 УАД-72 АОЛБ-11-2 АОЛБ-12-2 СЛ-528 СЛ-321 СЛ-361 СЛ-521 СЛ-570 ДИД 0,1ТА ДИД 0,5ТА ДИД 0,6ТА ДИД 1ТА ДИД 2ТА ДИД 3ТА ДИД 5ТА ДИД 10ТА	4 6 10 10 12 12 8 6 9 4 6 10 8 6 12 12 9 8 8 10 8	50 75 106,4 106,4 125 125 136 82 120 35 40 75 106,4 108 75 125 123 112 89 89 112 89 18,5 22,2 26 33 33 48 60 -	86 144 203 189 220 236 150 180 196 78,5 91,5 144 189 202 144 220 236 196 124 134 148,2 182 38 44,8 45,5 54,5 68,5 70 104 1,0

Разбивку общего передаточного отношения по ступеням производят в зависимости от условий предъявляемых к механизму и заданного типа передач:

, (3)

где:

U_i – передаточное отношение одной ступени;

U_общ – общее передаточное отношение механизма;

i_опт – оптимальное число ступеней, определяемое по формуле:

а) при условии минимизации габаритов механизма[3]:

i_опт= 1,85 lg ·U_общ; (4)

б) при условии минимизации массы[3]:

i_опт = 3,0 lg·U_общ . (5)

Если в механизм входят червячные передачи, то учитывая возможность воспринимать ими большие нагрузки, i_опт можно уменьшить.

Величины передаточных отношений принимаются следующими:

U_цил. = 1…8 (10); (6)

U_кон.= 1…4 (6); (7)

U_черв. = 8…80. (8)

В скобках даны предельно допускаемые максимальные значения передаточных отношений.

Разбивка общего передаточного отношения механизма осуществляется в соответствии с уравнением (9):

(9)

где:

U_цил , U_кон , U_черв - передаточные отношения цилиндрической, конической и червячной передач в механизме;

k,l,m, - число цилиндрических, конических и червячных передач в механизме.