Выбор электродвигателя, кинематический и энергетический расчет

2.1 Определение требуемой мощности электродвигателя_и общего КПД привода

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

где Р_вых – мощность на выходном валу привода, кВт;

η_общ – общий КПД привода.

η_общ= _. η_р.п.·_. η_з.п,^. h²_n,

где η_р.п – КПД ременной передачи, η_р.п=0,95;

η_з.п– КПД зубчатой конической передачи в закрытом корпусе, η_з.п=0,97;

h_n – КПД одной пары подшипников; h_n= 0,99 [1,табл. 1.1];

η_общ=

Мощность на выходном валу привода Р_вых= 5,5 кВт, тогда

Р_тр= 5,5/0,903=6,1 кВт.

2.2 Определение требуемой частоты вращения и выбор электродвигателя.

n _дв.тр = n_вых·i_общ, мин^-1;

где n_вых·- частота вращения выходного вала привода, мин^-1, n_вых·=165 мин^-1;

i_общ- общее передаточное отношения привода

i_общ= i_з.п.· i_р.п.

где i_з.п.- передаточное отношение зубчатой передачи. Принимаем предварительно i_з.п.=2,5; i_р.п.- передаточное отношение ременной передачи, i_р.п.=3, [2,c.7], тогда i_общ= 2,5^.3=7,5;

n _дв.тр = 165^.7,5= 1237 мин^-1.

По полученным значениям Р_тр и n_дв.тр подбираем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А (закрытый обдуваемый) по ГОСТ 19528-81 типа 4А132S4 [2,табл. 18.36]. мощностью Р_дв=7,5 кВт, с частотой вращения n_дв.= 1445 мин^-1 (рис.1).

Рис.2.Эскиз электродвигателя 4А132S4 ГОСТ 19523-81

Таблица 1. Основные размеры электродвигателя 4А132S4

 

Типоразмер	l1, мм	l2, мм	l3, мм	L1, мм	d1, мм	h, мм	b, мм	H, мм	D, мм
4А132S4

 

По принятой частоте вращения вала электродвигателя при номинальной нагрузке n_дв и частоте вращения выходного вала n_вых определяется фактическое передаточное отношение привода по формуле:

Передаточное отношение ременной передачи:

i_общ/ i_з.п.=8,75 /2,5=3,5

2.3 Определение частот вращения и угловых скоростей валов привода

а) Частота вращения вала электродвигателя:

n_дв= 1445 мин^-1

угловая скорость вращения вала электродвигателя:

w_ДВ =pn_ДВ/30= рад/с

б) Частота вращения ведущего вала редуктора:

n₁= n_дв/ i_р.п.= 1445/3,5 =412,8 мин^-1

угловая скорость вращения ведущего вала редуктора:

w₁ =pn₁/30= рад/с

в) частота вращения ведомого вала редуктора:

n₂=n₁/i_зп= 412,8/2,5= 165 мин^-1

угловая скорость вращения ведомого вала редуктора:

w₂=w₁/i_зп= 43, 18/2,5=17,27рад/с

2.4 Определение вращаю щ их моментов на валах привода.

а) Вращающий момент на валу электродвигателя:

Т_ДВ=Р_{ТР ДВ}/w_ДВ= Нм

б) Вращающий момент на ведущем валу редуктора:

T₁=T_ДВ ^. i_рп. ^. h_рем =40,4^.3,5^.0,95^.0,99=132,9 Нм

в) Вращающий момент на ведомом валу редуктора:

Т₂= Т₁^.i_зп^.h_зп = 132,9^.2,5^.0,97^. 0,99= 319H^.м

2.5 Определение мощности на валах привода

Мощность на валу электродвигателя:

Р_{ТР ДВ} =6,1кВт

Мощность на ведущем валу редуктора:

Р₁= Р_{ТР ДВ}^. h_рем η_подш.=6,1^.0,95^.0,99=5,74кВт.

Мощность на ведомом валу редуктора:

Р₂= P₁^. h_зп η_подш.=5,74^.0,97^.0,99=5,5кВт.

Проверка:

Р_вых=Т₂. 319^. 17,27=5,51 кВт.

Величина ошибки: ΔР=(5,51 -5)/5,51^.100%=0,18 %.

 

Конические редукторы с такими параметрами промышленность не выпускает.

 

Аналогом может быть редуктор цилиндрический одноступенчатый типа ЦУ—160-2,5 с передаточным числом i_зп=2,5 и крутящим моментом на выходном валу Т_вых= 1000Нм (рис.3) [5, Т.3, с.485].

 

Рис.3. Редуктор цилиндрический одноступенчатый типа ЦУ- 160-2,5

 

Таблица 2 Основные размеры редуктора, мм

 

Типоразмер редуктора

Аw

В

В1

L

L1

L2

L3

L4

L5

L6

H

H0

1ЦУ-160