Расчет механических передач

Кинематический расчет привода

Определение требуемой мощности и частоты вращения электродвигателя

Требуемую мощность электродвигателя определяют на основании исходных данных. Если задана мощность Р и частота вращения n на ведомом валу привода, то необходимая мощность электродвигателя

η = => Р_эл.дв = ,

где η – коэффициент полезного действия (КПД) привода, равный произведению частных КПД

η = η_рем∙η_п.к.∙η_черв.∙η_п.к. = 0,96∙0,99∙0,80∙0,99 = 0,75272

Получаем, что мощность электродвигателя:

Р_эл.дв = = 1,992кВт

По найденному значению мощности Р_эл.дв выбирают асинхронный двигатель из таблицы с номинальной мощностью большей, но ближайшей к требуемой мощности электродвигателя Р_ном > Р_эл.дв

Каждому значению номинальной мощности Р_ном соответствует несколько типов двигателей с различными частотами вращения, синхронными 3000, 1500, 1000, 750 об/мин. Выбор оптимального типа двигателя зависит от типов передач входящих в привод и производится после определенного передаточного числа привода и его ступеней. При этом учитывают, что двигатели с большей частотой вращения (3000 об/мин) имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами (750 об/мин) весьма металлоемки, поэтому их нежелательно применять без особой необходимости в приводах общего назначения малой мощности.

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Передаточное число привода u определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя n_ном к частоте вращения приводного вала, взятой из исходных данных к расчету

u =

n_ном = 55 об/мин - частота вращения приводного вала, взятой из исходных данных к расчету

u_общ.1 = = 51,8

u_общ.2 = = 25,9

u_общ.3 = = 17,3

u_общ.4 = = 12,7

Промежуток: (2,0…4,0)∙(10…36) = (20…144), ему соответствует значение u_общ = 25,9

Передаточные числа быстроходной и тихоходной ступеней двухступенчатых редукторов определяют по следующим соотношениям

u_б = u_черв = 10

u_т = u_рем = = =2,59

Таким образом, выбран тип двигателя: 4АМ90L4У3

Р_ном = 2,2 кВт

n_ном = 1425 об/мин

Определение силовых и кинематических параметров привода

К силовым параметрам относится мощность и вращающий момент, к кинематическим – частота вращения и угловая скорость.

Значения величин силовых и кинематических параметров рассчитывают для каждого вала привода из требуемой (расчетной) мощности электродвигателя Р_дв и его номинальной частоты вращения n_ном

Вал	Р, кВт	n, об/мин	ω, 1/с	T, Н∙м
	Р1 = Рдв∙ηэ-1   Р1 = Рдв∙ηрем.∙ηп.к. = = 1,99∙0,96∙0,99 =1,89	n1 = nном/uоп   n1 = nном/uрем =1425/2,59 = 550,2	ω1 = πn1/30   ω1 = =57,59	T1 = P1/ω1   T1 = =32,8
	Р2 = Р1∙η12   Р2 = Р1∙ηчерв.∙ηп.к. = = 1,89∙0,8∙0,99 = 1,5	n2 = n1/uб   n2 = n1/uб = 550,2/10=55	ω2 = πn2/30   ω2 = =5,76	T2 = P2/ω2   T2 = =260,4

Расчет механических передач

Расчет зубчатой закрытой передачи производится в два этапа: первый – проектный, второй – проверочный. Проектный выполняется по допускаемым контактным напряжениям с целью определения геометрических параметров редукторной пары. В процессе проектного расчета задаются целым рядом табличных величин и коэффициентов; результаты некоторых расчетных величин округляются до целых или стандартных значений. После окончательного определения параметров зацепления выполняют проверочный расчет. Он должен подтвердить правильность выбора табличных величин, коэффициентов и полученных результатов в проектном расчете.