Введение 5

Существуют следующие виды механических передач: зубчатые цилиндрические, конические открытые и закрытые, червячные, ременные (плоско-, клино-, поликлиновые и др.), цепные (втулочной, роликовой и забчатой).

Согласно заданию на проектирование, привод содержит открытую ременную, закрытую косозубую, цепную роликовой цепью и открытую коническую прямозубую передачи.

Цепная передача, так же как и ременная, позволяет передовать крутящий момент на значительное расстояние (до 8 м), но при этом является более компактной и обладает более высоким КПД (до 98%). Она обеспечивает постоянное передаточное число из-за отсутствия скольжения и позволяет приводить во вращение от одной звездочки несколько ведомых с разным направлением вращения. Важным достоинством цепной передачи, по сравнению с ременной, является меньшая нагрузка на валы, потому что нет необходимости в болшом начальном натяжении. В тоже время при работе цепной передачи возникают дополнительные динамические нагрузки.

6

1.Общая характеристика узлов и передач привода

Электрический привод получил наибольшее распространение в грузоподъёмных машинах. Возможность подвода тока непосредственно к электродвигателям отдельных механизмов позволяет в ряде случаев обойтись без трансмиссий, передаточных и соединительных элементов, что приводит к компактности конструкции.

Главные достоинства электропривода: постоянная готовность к работе; простота включения механизмов и управления ими; возможность электрического регулирования скоростей звеньев механизма; высокий КПД; возможность устройства компактных узлов соединения (электромагнитных муфт); упрощение конструкции машины благодоря возможности привода механизма отдельными электродвигателями; возможность легкого реверсирования передач механизмов.

В электроприводе грузоподъемных машин применяют постоянный ток напряжением 110, 220, 440 и 550В и трехфазный напряжением 220, 380 и 550В. Использование постоянного тока дает возможность увеличить скорость при подъеме грузов массой меньше номинальной, широко регулировать скорости подъема и опускания груза, создовать большие вращающие моменты в период пуска, рекуперировать энергию, применять аккумуляторы.

7

2.Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Исходные данные для проведения кинематического расчета:

мощность на ведомом (тихоходном) валу Р_вых =3.0 кВт;

угловая скорость на ведомом (тихоходном) валу ω_вых = 1.5 с^-1.

2.1. Определяем общий кпд привода:

, (2.1)

где: η_рп – КПД ременной передачи (η_м = 0.96 ) ;

η_пп – КПД пары подшипников (η_пп = 0.99 );

η_зп – КПД косозубой зубчатой закрытой передачи (η_зп = 0.97);

η_кп – КПД конической открытой зубчатой передачи (η _кп = 0.94);

η_цп – КПД цепной передачи (η_цп = 0.93)

η_о = 0.96 ∙ 0.99³ ∙ 0.97 ∙0.94∙ 0.93 = 0.79

2.2. Определяем требуемую мощность электродвигателя, кВт:

, (2.2)

2.3. Ориентировочное значение общего передаточного числа привода:

U_ор = U_ор1 ∙ U_ор2 ∙ … ∙ U_орi , (2.3)

где: U_ор1 ∙ U_ор2 ∙ … ∙ U_орi – средние рекомендуемые значения передаточных чисел для выбранных передач.

U_ор1= 3; U_ор2 =3 ; U_ор3 = 2 U_ор4 = 2

U_ор = 3 ∙ 3 ∙ 2 ∙ 2 = 36

2.4.Определяем ориентировочное значение угловой скорости вала электродвигателя, с ^-1:

ω_{дв ор} = ω_т ∙U_ор, с ^-1 (2.4)

где: ω_т – угловая скорость на тихоходном валу, с ^-1

ω_{дв ор} = 1.5 ∙ 36 = 54 , с ^-1

2.5. Определяем ориентировочное значение частоты вращения вала электродвигателя, мин ^-1;

8

,мин^-1 (2.5)

, мин ^-1

2.6. По рассчитанным значениям мощности и ориентировочной частоты вращения вала электродвигателя по табл.2.3 /1/ выбираем электродвигатель с мощностью P_дв ≥ P_тр и частотой вращения близкой к n_дв.

Принимаем двигатель 4А132S8: мощность P_дв= 4.0 кВт, частота вращения n_дв = 720 мин ^-1.

Далее расчет ведем по P_тр ( а не по P_дв) и выбранной n_дв.

Рассчитаем угловую скорость вала электродвигателя, с ^-1 ;

,c^-1 (2.6)

2.7. Общее передаточное число привода :

, (2.7)

2.8. Производим окончательную разбивку U_о по ступеням:

U_о =U₁∙ U₂ ∙… ∙U_i, (2.8)

U_о =3 ∙ 4 ∙ 2.1 ∙ 2 = 50.4

2.9. Определяем угловые скорости на каждом валу ω, с ^-1:

ω₁ = ω_дв = 75.36 с ^-1

с ^-1

с ^-1

с ^-1

с ^-1

2.10. Определяем частоту вращения на каждом валу n, мин ^-1:

n₁ = n_дв = 720 мин ^-1

9

мин ^-1

мин ^-1

мин ^-1

мин ^-1