Определение передаточного отношения привода расчет силовых и кинематических параметров привода выбор редуктора

Кинематический и силовой расчет привода

 

Выбор электродвигателя и редуктора

Определение мощности на валу исполнительного органа

 

Мощность P_4, кВт, на валу исполнительного органа определяется по формуле:

 

,

 

где F_t - окружное усилие, Н;

v_t - окружная скорость, м/с (см. рис.1).

 

Определение расчетной мощности на валу двигателя

 

Расчетная мощность на валу двигателя Р_1, кВт, определяется с учетом потерь в приводе:

 

,

 

гдеη - общий КПД привода равный

 

 

η₁- КПД открытой клиноременной передачи, η₁ = 0,95 [1, табл.1];

η₂ - КПД быстроходной ступени закрытой зубчатой конической передачи, η₂ = 0,96;

η₃- КПД тихоходной ступени закрытой зубчатой цилиндрической передачи η₃ = 0,97;

 

 

При этом:

 

Определение частоты вращения вала исполнительного механизма и двигателя

 

Частота n₄, мин^-1, вращения вала:

 

 

гдеD - диаметр барабана ленточного конвейера, мм;

 

Рисунок 1 - Кинематическая схема привода ленточного конвейера: 1 - электродвигатель; 2 - ременная передача; 3 - двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор; 4 - компенсирующая муфта; 5 - узел барабана.

 

Частота n₁, мин^-1, вращения вала электродвигателя вычисляется по формуле:

 

,

гдеi - передаточное отношение привода,

 

i₁ - передаточное отношение открытой ременной передачи, i₁=2…3 [1, табл.1];

i₂ - передаточное отношение первой ступени закрытой зубчатой коническо-цилиндрической передачи, i₂=2…3;

i₃ - передаточное отношение второй ступени закрытой зубчатой цилиндрической передачи, i₃=3…6;

По формуле (1.5) получим интервал оптимальных частот вращения вала двигателя:

 

Выбор электродвигателя

 

Исходя из необходимой мощности и интервала оптимальных частот вращения, выбираем электродвигатель - АИР100L2 (рис.2). Мощность Р_ДВ = 5,5 кВт с синхронной частотой вращения равной 3000 мин^-1. Номинальная асинхронная частота вращения n₁ вала вычисляется по формуле:

 

 

Где n_c - синхронная частота вращения, мин^-1, n_c=3000 мин^-1 [2]; S - относительное скольжение вала,%, S=5%;

 

 

Проверим условие работоспособности при пуске:

 

 

где  - кратность пускового момента двигателя ;

 - кратковременных пиковых перегрузок в приводе, =1,5;

2,31 > 1,5 - условие выполняется.

 

Рисунок 2 - Эскиз электродвигателя АИР100L2 IM1081

Определение передаточного отношения привода расчет силовых и кинематических параметров привода выбор редуктора

 

Передаточное отношение привода i вычисляется по формуле:

 

,

 

Подставив, значения получим:

 

 

Назначаем передаточное отношение i₁ открытой передачи таким образом, чтобы оно делило табличное значение интервала передаточных отношений в том же соотношении, в каком частота вращения выбранного электродвигателя делит интервал оптимальных частот вращения. Для этого составим пропорцию:

 

 

Подставив значения, находим i₁: i₁=2,65.

Таким образом, передаточное отношение редуктора i_p вычисляем следующим образом:

 

 

Округляем значение передаточного отношения редуктора до ближайшего значения в таблице стандартных коническо-цилиндрических редукторов по ГОСТ 27142-86 i_p = 14. Тогда передаточное отношение клиноременной передачи равно:

 

 

Связь между мощностью предыдущего и последующего валов выражаются зависимостью:

 j = 1, 2…k-1,где k - порядковый номер исполнительного механизма на кинематической схеме привода (см. Рисунок 1);

 

 

Связь между частотой вращения предыдущего и последующего валов выражаются зависимостью:

 

 j = 1, 2…k-1,

 

Тогда частота вращения 2-го вала будет равна:

 

 

Вращающие моменты вычислим по формуле:

  j = 1,2…k,

 

Вычислим вращающие моменты на всех валах:

 

 

Вычисленные параметры запишем в таблицу.

 

Таблица 1 - Силовые и кинематические параметры привода

Номер вала	Мощность Р, кВт	Частота вращения n, мин-1	Вращающий момент Т, Нм
1	5.5	2850	18.43
2	5.22	989.58	50.38
4	4.86	72.79	638.94

 

Исходя из рассчитанных вращающего момента на выходном валу и частоты вращения на входном валу, выбираем стандартный коническо-цилиндрический редуктор по ГОСТ 27142-86 типоразмера КЦ1-200 Т_вых = 750 Нм при n_вх = 1000 мин^-1.

 

Рисунок 3 - Эскиз редуктора

 

Выбор муфты

 

Исходя из рассчитанных параметров вращающего момента на входном валу и технического задания, выбираем компенсирующую цепную однорядную муфту по ГОСТ 20742-81, рассчитанную на максимальный вращающий момент равный 1000 Нм, допускающая угловое смещение осей соединяемых валов до 1° и радиальное смещение от 0,5 до 1,2 мм.

Эти муфты отличает возможность использования серийно изготовленных цепей, небольшие габаритные размеры, простота монтажа без осевых смещений соединяемых валов, способность компенсировать радиальные и угловые смещения валов за счет взаимных перемещений деталей муфты и наличия зазоров. Из-за наличия в цепных муфтах значительных зазоров их не применяют в реверсивных приводах и приводах с большими динамическими нагрузками.

 

Рисунок 4 - Эскиз муфты.

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: