Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода. Определяем общий КПД привода

Определяем общий КПД привода.

η=η₁η₂η_п^к_, (1)

 

где η_1- КПД закрытой зубчатой передачи_, η₁=0,97,[1, с5, табл. 1.1];

η₂ - КПД открытой цепной передачи, η₁₌0,93, [1,с5, табл.1.1];

η_п^к - КПД подшипников, η_п=0,99,[1,с5, табл.1.1];

к – число пар подшипников, к=3, (ПЗ, задание).

 

η =0,97· 0,93 ·0,99³=0,875.

 

Определяем требуемую мощность электродвигателя.

 

Ртр= Р₃/ η, (2)

 

где Р₃- мощность на выходном валу привода, Р₃=4,6 кВт, (ПЗ, задание).

 

Р_тр=4,6/0,875 = 5,28 кВт.

 

Выбираем электродвигатель асинхронный серии 4А, закрытый обдуваемый, по ГОСТу с номинальной мощностью Р =5,5 кВт, с синхронной частотой вращения n=1000 об/мин, типоразмер 132S2, [1, с. 390].

Номинальная частота вращения вала электродвигателя.

 

n_дв=n(1-s), (3)

 

где n-синхронная частота вращения, n=1000 об/мин;

S- процент скольжения ремня, S=3,3%, [1, с. 390].

 

n_дв=1000∙(1-0.033)=967 об/мин.

 

Определяем общее передаточное число привода и разбиваем его по ступеням.

U=U₁U₂ , (4)

где U₁- передаточное число редуктора, U₁= 3,15,(ПЗ, задание);

U₂- передаточное число цепной передачи.

 

U=n_дв /n₃ , (5)

где n_дв=967 об/мин;

 

n₃=95 об/мин, (ПЗ, задание).

 

U= 967/95=10,18.

 

Определяем передаточное число открытой цепной передачи

 

U₂= U/ U₁, (6)

 

U₂=10,18/ 3,15=3,23.

 

Определяем частоту вращения, угловые скорости вращения и вращающие моменты на валах привода.

 

Вал электродвигателя:

Р_тр= 5,28 кВт;

n_дв=967 об/мин.

 

ω_дв= π n_дв/30. (7)

 

ω_дв=3,14·967/30= 101,22 рад/с.

 

М_дв = Р_тр/ω_дв.

 

М_дв = 5,28·10³/101,22 =52,16 Н·м.

 

Вал І привода:

n_дв=n₁= 967об/мин;

ω_дв=ω₁=101,22 рад/с;

М_дв=М₁=52,16 Н·м.

 

Вал ІІ привода

 

n₂=n₁/ U₁. (8)

n₂=967/3,15=306,98 об/мин;

 

ω₂= π n₂/30,

 

ω₂=3,14·306,98/30=32,13 рад/с;

 

М₂=М₁· U₁∙ η₁ ² , (9)

 

 

М₂=52,16·3,15·0,97·0,99²=156,2 Нм.

 

Вал ІІІ привода:

 

n₃=n₂/ U2

 

n₃=306,98/3,23=95,04 об/мин;

 

ω₃= π n₃/30,

 

ω₃=3,14·95,04/30=9,94 рад/с.

 

М₃=М₂· U_{2 ·} η₂ .η _п ,

 

М₃=156,2·3,23·0,93·0,99=464,6 Н·м;

С другой стороны

 

М₃= М_1··U· η, (10)

 

М₃=52,16·10,18·0,875= 464,6 Н·м.

 

Полученные данные приводим в таблицу.

 

Таблица 1

Номер вала	Частота ращения, об/мин	Угловая скорость, 1/с	Вращающий момент, Н·м
Вал I	n1=967	ω1=101	М1=52,2
Вал II	n2=307	ω2=32	М2=156,2
Вал III	n3=95	ω3=10	М3=464,6

 

[1,с.4 8, 290 291]

Методические указания

При обозначении параметров привода нумерацию производить начиная от двигателя. При выборе синхронной частоты вращения электродвигатель рекомендуется выбирать с числом полюсов не более 6 у которых n_c≥ 1000 б/мин, так как с уменьшением частоты вращения возрастают габариты и масса двигателя. При этом следует учесть, что передаточное число цепной передачи должно быть в интервале 2 6, а клиноременной – 2 5.