ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Разработать технический проект электромеханического привода с учётом требования минимизации габаритов зубчатых передач. – у вас свое
В состав привода входят:
– электродвигатель асинхронный,
– клиноременная передача,
– двухступенчатый цилиндрический редуктор по развёрнутой схеме,
– зубчатая муфта на выходном валу редуктора.
Привод реверсивный
Характер производства серийный
Эксплуатационные параметры
| Номинальный крутящий момент Т им на валу исполнительного механизма (ИМ) | Нм | |
| Частота вращения п им вала ИМ | об/мин | |
| Синхронная частота п с электродвигателя | об/мин | |
| Ресурс привода Lh | час |
Студент Горбачев А.А.( Фамилия, И.О.) Группа 26.03.01___________
Преподаватель _____________ Тарасенко Е. А. (Фамилия И.О.)
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТОВ И ПЕРЕДАЧ
| Лист |
Основные параметры агрегатов в составе привода определяют, рассматривая привод как техническую систему:
– назначение каждой части привода обусловлено назначением и требованиями к приводу в целом, представленными в ТЗ на проектирование;
– свойства привода зависят от взаимодействия его частей.
1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
(энергетическое согласование привода и исполнительного механизма)
Момент Т им , передаваемый валу ИМ, и угловая скорость вала wим определёны требованиями ТЗ.
Мощность, которая должна быть передана исполнительному механизму, равна:
Р им= Т им wим = 330 * 1,47 = 485,1 Вт, (1)
где wим = p n им / 47 = 3,14*0,47 = 1,47 рад/с
Расчётное значение мощности определим, принимая коэффициент полезного действия (КПД) привода на основе опыта проектирования и эксплуатации аналогичных технических объектов:
Р эд- р = Р им /hпр = 485,1/0,876 = 553,76 Вт. (2)
где КПД привода hпр определяется на основе последовательного учёта потерь мощности при работе каждой кинематической пары:
hпр= (hрп hп) (hЗп hп) (hЗп hпhм). (3)
hрп » 0,94... 0,96 – коэффициент, учитывающий потери мощности в ременной передаче; принят hрп = 0,95;
hп » 0,99...0,995– коэффициент, учитывающий потери мощности в подшипниковых узлах одного вала; принят hп =0,99
hЗп » 0,98... 0,99 – коэффициент, учитывающий потери мощности в закрытой зубчатой паре редуктора; принят hЗп = 0,98.
hм » 0,98... 0.99 – коэффициент, учитывающий потери мощности в муфте; принят hм = 0,99.
Принимая hп и hЗп одинаковым для всех валов и зубчатых передач, получим КПД привода равным
hдр = hрп hп3 h2Зп hм = 
(4)
| Лист |
Р эд- р = Р им/ hпр = 485,1 /0,876= 553,76 Вт. (5)
Выбираем асинхронный ЭД по каталогу согласно условию
Р эд ³0,95 Р эд- р
Выбран электродвигатель марки АИР71B6:
– паспортная мощность Р эд = 0,55 кВт;
– синхронная частота n С = 1000 об/мин,
– частота вращения вала ЭД n эд = 900 об/мин,
– диаметр присоединительного участка вала ЭД d 1 = 28 мм,
– длина присоединительного участка вала ЭД l 1 = 60 мм.
1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ ПЕРЕДАЧ
(кинематическое согласование привода и исполнительного механизма)
Передаточное отношение привода i пр = wэд /w им = п эд / п им = 20
Представим его как произведение передаточных отношений отдельных передач в составе привода:
i пр = i рп i рд = i р i б i т, (6)
где i р – передаточное отношениеременной передачи; в данном проекте примем предварительно i рп » 1,5... 2; принято i рп = 2;
i рд – передаточное редуктора; i рд = i пр / i р = 10
Передаточное отношение двухступенчатого редуктора i рд = i б i т,
где i б и i т – соответственно передаточное отношение быстроходной (1) и тихоходной (2) зубчатых передач редуктора (рис. 1).
| Рис.1. Схема двухступенчатого цилиндрического редуктора |
При назначении передаточных отношений зубчатых передач необходимо соблюдатьнеравенство i б > i т .Рациональным для схемы редуктора,представленной на рис.1, считается отношение i б/ i т » 1,2 … 1,3.
Предварительное i т = (i рд / 1,25)1/2 = 
= 2,83; i б = i рд / i т = 3,53
Учитывая соотношение i б / i т » 1,2…1,3, принимаем стандартные значения i т и i б из ряда передаточных отношений, рекомендуемых для цилиндрических передач: 1-й ряд – 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0;
2-й ряд – 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9,0; 11,2.
| Лист |
i рд = i т i б = 2,83 * 3,53 = 10,07; i р = i пр/ i рд = 20/10 = 2.
1.3. МОЩНОСТЬ, ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ И КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ
ЭЛЕМЕНТОВ В СОСТАВЕ ПРИВОДА
Результаты расчёта представлены в таблицы 1:
Таблица 1
Энерго-кинематические параметры элементов привода
| h i | Мощность Рi, Вт | Частота вращения, об/мин | Угловая скорость, рад/с | Момент, Нм | Передаточное отношение | ||
| Исполнительный механизм | Р им = 485,1 | п им = | w им = 1,47 | Т им = | |||
| 0,99 ηм | |||||||
| Муфта выходного вала | 1,47 | 333,3 | |||||
| 0,99ηзп | |||||||
| Зубчатое колесо выходного вала(2, рис. 1) | 1,47 | 340,13 | |||||
| 0,98ηзп | i т = 2,82 | ||||||
| Шестерня промежуточного вала (2, рис1) | 132,5 | 4,14 | 120,6 | ||||
| 0,99ηм | |||||||
| Зубчатое колесопромежуточного вала 1, рис.1) | 515,3 | 132,5 | 4,14 | 121,8 | |||
| 0,98 ηзп | i б = 3,53 | ||||||
| Шестерня входного вала (1, рис.1) | 520,5 | 467,7 | 14,61 | 34,5 | |||
| 0,99 ηм | |||||||
| Входной вал редуктора(3, рис.1) | 547,9 | 467,7 | 14,61 | 36,33 | |||
| 0,95ηрп | i рп = 2 | ||||||
| Вал электродвигателя | Р эд-р = 553,76 | п эд = | w эд=94.2 | Т эд-р = 5.8 | |||