Кинематический расчет привода (стр. 1 из 7)

1. Подбор электродвигателя и кинематический расчет привода

1.1 Общий коэффициент полезного действия привода определяем согласно [5,c.4] по формуле

(1.1)

где h₁- к.п.д. плоскоременной передачи, h₁ = 0,97 [5,c.5]

h_2- к.п.д. зубчатой передачи h_2= 0,97 [5,c.5]

h_3- к.п.д. муфты h_33= 0,98 [3,c.352]

h₄ - к.п.д. пары подшипников качения h₄ = 0,99 [5,c.5]

h = 0,97 × 0,97² × 0,98 × 0,99⁴ = 0,86

1.2 Требуемую мощность электродвигателя Р_тр, кВт, определяем согласно [5,c.4] по формуле

(1.2)

где Р₅ - требуемая мощность на ведомом валу, Р₅ = 5,5 кВт

кВт

По ГОСТ 19523-81 выбираем электродвигатель 4А112М2У3 с синхронной частотой вращения n = 3000 мин^-1, с параметрами Р_дв = 7,5 кВт и скольжением s = 2,5%.

1.3 Номинальную частоту вращения электродвигателя n, мин^-1, определяем согласно [5,c.6] по формуле

(1.3)

мин^-1

1.4 Угловую скорость на валу электродвигателя ₁, с^-1, определяем по формуле

(1.4)

с^-1

1.5 Общее передаточное отношение привода u определяем согласно [5,c.8] по формуле

(1.5)

где n₅ - частота вращения ведомого вала, n₅ = 100 мин^-1

Принимаем передаточное число зубчатой прямозубой передачи согласно [5,с.7, с.36] u₂ = 4.

Принимаем передаточное число зубчатой косозубой передачи согласно [5,с.7, с.36] u₃ = 3,15.

Передаточное число клиноременной передачи u₁ определяем по формуле

(1.6)

Частота вращения вала электродвигателя n₁ = 2925 мин^-1

Частоту вращения валов редуктора n_i, мин^-1, определяем по формуле

(1.7)

где i - порядковый номер вала

Частоту вращения ведущего вала n₂, мин^-1, определяем по формуле (1.7)

мин^-1

Частоту вращения промежуточного вала n₃, мин^-1, определяем по формуле (1.7)

мин^-1

Частоту вращения ведомого вала n₄, мин^-1, определяем по формуле (1.7)

мин^-1

Частота вращения вала привода n₅ =n₄ =100 мин^-1

Угловая скорость вала электродвигателя _306,31 с^-1

Угловую скорость валов редуктора _с^-1, _определяем по формуле

(1.8)

Угловую скорость ведущего вала _с^-1, определяем по формуле (1.8)

с^-1

Угловую скорость промежуточного вала _с^-1, определяем по формуле (1.8)

с^-1

Угловую скорость ведомого вала _с^-1, определяем по формуле (1.8)

с^-1

Угловая скорость вала привода w₄ = w₄ = 10,48 с^-1

Вращающий момент на валу электродвигателя Т₁, Нм, определяем согласно [5,c.4] по формуле

(1.9)

где Р₁ - мощность на валу электродвигателя, Р₁ = 6,4  10³ Вт

НЧм

Вращающий момент на ведущем валу редуктора Т₂, Нм, определяем по формуле

Т₂ = Т₁ × u₁ × h₁ × h_4 (1.10)

Т₂ = 20,89 × 2,32 × 0,97 × 0,99= 46,54НЧм

Вращающий момент на промежуточном валу редуктора Т₃, Нм, определяем по формуле

Т₃ = Т₂ × u₂ × h₂ × h₄ , (1.11)

Т₃ = 46,54 × 4 × 0,97 × 0,99 = 178,77НЧм

Вращающий момент на ведомом валу редуктора Т₄, Нм, определяем по формуле

Т₄ = Т₃ × u₃ × h₂ × h₄ , (1.12)

Т₄ = 178,77 × 3,15 × 0,98 × 0,99 = 540,77НЧм

Вращающий момент валу привода, Т₅, Нм, определяем по формуле

Т₅ = Т₄ × h₄ , (1.13)

Т₅ = 540,77 × 0,99 = 524,66НЧм

2. Расчет плоскоременной передачи

2.1 Диаметр меньшего шкива плоскоременной передачи d₁, мм, определяем согласно [5,c.120] по формуле

(2.1)

мм

Подбираем диаметр шкива из стандартного ряда по ГОСТ 17383-73 d₁ = 160 мм

2.2 Диаметр ведомого шкива d₂, мм, определяем согласно [5,c.120] по формуле

d₂ = d₁× u₁, (2.2)

d₂ = 160 × 2,32 = 371,2 мм

2.3 Межосевое расстояние а, мм, определяем согласно [5,c.121] по формуле

a= 2 × (d₁ + d₂), (2.3)

a= 2 × (160+ 371,2) = 1062,4 мм

2.4 Угол обхвата меньшего шкива a₁, град, определяем согласно [5,c.121] по формуле

(2.4)

2.5 Длину ремня L, мм, (без учета припуска на соединение концов) определяем согласно [5,c.121] по формуле

(2.5)

мм

2.6 Скорость ремня v, м/с, определяем согласно [5,c.121] по формуле

v = 0,5 ×w₁×d₁, (2.6)

v = 0,5 × 306,31 × 160 × 10^-3 = 24,5 м/с

2.7 Окружную силу F_tр, Н, определяем согласно [5,c.121] по формуле

(2.7)

Н

2.8 По табл. 7.1. [5,с.119] выбираем ремень БКНЛ имеющий число прокладок z = 2; расчетную толщину прокладки с резиновой прослойкойd =1,2 мм; наибольшую допускаемую нагрузку на прокладку P_o = 3 Н/мм ширины ремня

Проверяем выполнение условия согласно [5,c.123] по формуле

d < 0,025  d₁ (2.8)

где d= d_o  z = 1,2  2 = 2,4

d= 0,025  160 = 4

условие выполнено т. к. 2,4 < 4

2.9 Допускаемую рабочую нагрузку [p], МПа на 1мм ширины прокладки определяем согласно [5,c.122] по формуле

[p] = P_o×C_a×C_v×C_p×C_q, (2.9)

где C_a - коэффициент угла обхвата определяем согласно [5,c.122] по формуле

2.10 Ширину ремня b, мм, определяем согласно [5,c.121] по формуле

(2.12)

мм

принимаем b = 63 мм

2.11 Предварительное натяжение ветви ремня F_o, Н, определяем согласно [5,c. 121] по формуле

2.14

Напряжение от растяжения ремня s₁, МПа, определяем согласно [5,c.123] по формуле

(2.16)

МПа

2.15 Напряжение от изгиба ремняs_и, МПа, определяем согласно [5,c.123] по формуле

(2.17)

где E_и= 100 МПа [5,с.123]

МПа

Максимальное напряжение не должно превышать предела выносливости _max£7 МПа [5,с.123)]

2.18 Число пробегов ремня с секунду l определяем согласно [5,c.124] по формуле

(2.20)

2.19 Долговечность ремня Н_о, ч, определяем согласно [5,c.124] по формуле

(2.21)