Требуемая частота вращения вала электродвигателя определяется по формуле
n эд = n 2 ∙ i,
где i − передаточное отношение привода.
В дальнейших расчетах вместо передаточного отношения i = n эд / n 2 применяют передаточное число u = z 2 / z 1, где z 2 − число зубьев колеса, а z 1 − число зубьев шестерни ().
Применение u вместо i связано только с принятой формой расчетных зависимостей для контактных напряжений, значения которых не зависят от того, какое из зубчатых колес является ведущим.
Руководствуясь рекомендациями по выбору значений передаточных чисел в соответствии с заданным типом передачи в редукторе (см. табл. 1.3), определяют возможный диапазон частот вращения вала электродвигателя
n эд = n 2 ∙ (u min… u max).
По рассчитанной мощности Р и диапазону n эд из табл. 1.4 выбирают электродвигатель таким образом, чтобы его номинальная мощность , а номинальная частота n ном вращения вала была самой близкой (из возможных вариантов) к большему значению диапазона n эд. В этом случае размеры и стоимость электродвигателя будут наименьшими. При этом следует иметь в виду, что большая частота вращения вала электродвигателя при одинаковой мощности вызывает увеличение передаточного числа редуктора, а, следовательно, увеличение его длины и высоты. Меньшая частота вращения вызывает увеличение размеров электродвигателя и увеличение ширины зубчатых колес, а следовательно, уменьшение размеров редуктора.
Если скоростной диапазон достаточно большой, т.е. по скоростной характеристике можно выбрать несколько двигателей, окончательное решение принимается с учетом следующих соображений. Быстроходные двигатели легче и дешевле тихоходных, поэтому предпочтительнее. Однако выбор быстроходного двигателя приводит к увеличению общего передаточного отношения редуктора и, как правило, к увеличению его габаритов, массы и стоимости. Если позволяет скоростной диапазон, рекомендуется выбирать два двигателя с различной скоростной характеристикой и последующий расчет вести параллельно. В конце расчета производится анализ вариантов по кинематическим, технико-экономическим и другим признакам и выбирается окончательный вариант.
Одновременно необходимо учитывать рекомендуемые значения передаточных чисел различных типов передач (табл. 1.3). Значения передаточных чисел редуктора не должны выходить за пределы допускаемых отклонений, предусмотренных ГОСТ 12289-76.
По выбранному электродвигателю определяют расчетное передаточное число зубчатой передачи редуктора
u = n ном / n 2.
Таблица 1.3. Рекомендуемые значения передаточных чисел одноступенчатого редуктора
Тип передачи | u | u max | Допускаемые отклонения |
зубчатая цилиндрическая | 2…5 | 6,3 | при при |
зубчатая коническая | 1…4 | 6,3 | |
червячная | 8…63 | 80 | |
цепная передача | 1,5...4 | 10 | |
ременная передача | 2...4 | 8 |
При окружных скоростях более 6 м/с целесообразно применять колеса косозубые и шевронные.
Номинальные значения передаточных чисел в зубчатых редукторах общего назначения, выполненных в виде самостоятельных агрегатов по:
1-й ряд: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8; 10; 12,5;
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.
Примечание. 1-й ряд следует предпочесть второму ряду.