17

1 Общий расчет привода

1. Кинематическая схема и ее анализ. Исходные данные

Электромеханический привод (ЭМП) с коническим редуктором используется в механизмах наведения самоходных артиллерийский орудий (САУ), боевых машин реактивных систем залпового огня (БМ РСЗО) и других системах вооружения.

В качестве примера на рис. 1.1 приведена кинематическая схема ЭМП с одноступенчатым прямозубым коническим редуктором. Она включает: электродвигатель 1; муфту 2 X1, соединяющую вал двигателя с входным валом редуктора В1; конический редуктор закрытого типа 3; исполнительный механизм 4, соединенный с выходным валом редуктора В2 муфтой Х2.

Редуктор, состоит из корпуса, входного (В1) и выходного (В2) валов, на которых расположены конические прямозубые колеса (Т1, Т2). В качестве опор вала применяются подшипники качения.

Рис. 1.1 Кинематическая схема электромеханического привода

с одноступенчатым коническим редуктором

Для расчета ЭМП с одноступенчатым коническим прямозубым редуктором исходными данными являются: Р_вых - мощность на выходном валу, кВт; n_вых - частота вращения выходного вала, об/мин; t - ресурс работы, час, характер нагрузки.

Рассмотрим пример расчета этого привода для исполнительного механизма штатной техники с исходными данными:

Р_вых = 4 кВт, n_вых = 400 об/мин, t = 30000 часов.

1.2 Выбор электродвигателя

Так как базовым источником электроэнергии приводов механизмов наведения САУ и БМ РСЗО является генератор (или АКБ) постоянного тока напряжением не выше 27 В, то выбираемый электродвигатель должен быть постоянного тока, а полевые условия эксплуатации накладывают дополнительные ограничения – он должен быть закрытого типа с принудительной вентиляцией. Наличие требований к переменной и реверсивной нагрузке обуславливает применение электродвигателя со смешанным возбуждением.

Установка ЭМП на подвижном основании (базовой части автомобиля, станины артиллерийского орудия) подразумевает наличие угловых и линейных несоосностей осей соединяемых вала электродвигателя и входного вала редуктора, и выходного вала редуктора с исполнительным механизмом, что в свою очередь, предусматривает соединение их с помощью компенсирующих муфт.

Характеристики рекомендуемых электродвигателей приведены в таблицах 11, 12, 13[4].

Выбор электродвигателя производится по требуемой мощности на входном валу электродвигателя Р_э.тр. и по требуемой частоте вращения вала электродвигателя n_э.тр.. Из таблицы 14[4] для закрытой конической передачи выписываем значения КПД η = 0,95…0,97 и интервал передаточных чисел u = 1…4.

Требуемую мощность электродвигателя определяют по формуле:

Р_э.тр. = кВт, (1.1)

Требуемую частоту вращения вала электродвигателя определяют по формуле:

n_э.тр. = n_вых· u = 400·(1…4) = (400…1600) об/мин, (1.2)

Учитывая условия выбора: Р_э ≥ Р_э.тр и n_э.тр.min ≤ n_э ≤ n_{э.тр.mах} по таблице 11[4] выбираем электродвигатель марки 2ПФ132ГУХЛ4 с мощностью электродвигателя Р_э = 4,2 кВт и номинальной частотой вращения n_э = 950 об/мин. Электродвигатель постоянного тока серии 2П общепромышленного применения, 4-полюсный, напряжением 27В, закрытого типа с принудительной вентиляцией, независимым охлаждением, для умеренного и холодного климата. Высота вала от опорной поверхности лапок двигателя 132 мм. По этому параметру находим диаметр вала электродвигателя d_э = 38 мм из таблицы 9[4].