регистрация /  вход

Основные вопросы связанные с расчетом электродвигателя привода и редуктора (стр. 1 из 7)

Севастопольский Национальный Технический Университет

Курсовой проект по дисциплине:

Детали приборов

Выполнил: ст. гр П-31д

Майстренко К. В

Проверил:

Васютенко А. П

Севастополь 2010

Расчёт и выбор электродвигателя

При выборе типа электродвигателя следует руководствоваться следующими критериями:

─ тип привода, для которого подбирается электродвигатель, и режим его работы;

─ тип источника питания;

─ характеристика нагрузки (максимальная величина нагрузки, уровень колебания нагрузки, максимальная угловая скорость);

─ эксплуатационные условия (температура, давление, влажность окружающего воздуха, воздействие вибрационных нагрузок, необходимый ресурс работы, максимально допускаемые габариты и масса).

В приводах измерительных приборов, роботизированных измерительных модулей, измерительных устройств, встроенных в ГПС в зависимости от характера решаемых задач применяются как синхронные, так и асинхронные электродвигатели длительного действия. В измерительных автоматах привод с помощью кулачковых, кулачково-рычажных, винтовых и других передаточных механизмов осуществляет установку деталей на измерительные позиции, арретирование измерительных наконечников, транспортирование деталей, их сортировку и ряд других операций. В приводах измерительных автоматов наиболее часто используются асинхронные электродвигатели общего назначения питаемые электрическим током напряжением 220 В,380 В, частотой 50 Гц. Отечественная промышленность выпускает электрические двигатели мощностью 0,06…400 кВт, с частотой вращения 750, 1500, 3000 мин-1 . Чем ниже частота вращения вала электродвигателя, тем больше его габариты и масса, но с увеличением частоты вращения растет общее передаточное отношение привода, а, следовательно, и его стоимость. Чаще всего в приводах с непрерывным вращением применяют двигатели с угловой скоростью n эд = 1500 об/мин.

Примечание. Для волновой передачи целесообразно применять высокоскоростные электродвигатели n эд = 3000 … 9000 об/мин.

Определение общего передаточного отношения привода, i общ.

,

Где, wэд ─ угловая скорость вала электродвигателя, с-1 ;

wрв ─ угловая скорость кулачкового распределительного вала, с-1 .

При известной скорости вращения вала электродвигателя, которая предварительно была принята равной, nэд = 1500 об/мин, wэд определяется по формуле:

wэд =(П nэд)/30,

wэд=(3,14*1500)/30

wэд=157,

Где, n – угловая скорость вала электродвигателя, мин-1 . Угловая скорость распределительного вала или выходного вала редуктора (если она не задана) может быть рассчитана по формуле:

wрв = (2П )/tц

wрв = (6,28)/0,35;

wрв=17,94;

Где, tц ─ период цикла работы автомата, прибора, модуля, с.

Определение КПД привода

Общий КПД привода определяется как произведение КПД отдельных передач привода.

Например, для привода с двухступенчатым червячно-цилиндрическим редуктором общий КПД определяется по формуле

hобщ = hрп hзп hчп h4 п hм

hобщ=0,96*0,96*(0,96)*0,96;

hобщ=0,8497;

где hрп = 0,96 ─ КПД ременной передачи;

hзп = 0,98 ─ КПД цилиндрической зубчатой передачи;

hчп = 0,8 ─ КПД червячной передачи;

hвп = 0,85 – КПД волновой передачи;

hк = 0,96 ─ КПД конической передачи;

hм = 0,96 ─ КПД муфты;

hп = 0,99 ─ КПД пары подшипников.

Определение требуемой мощности двигателя, P эд.

Требуемая мощность двигателя, Pэд определяется по формуле

,

;


где, Тн ─ момент нагрузки на распределительном кулачковом валу или на выходном валу привода, Нм, задано в ТЗ;

Рэд ─ мощность электродвигателя, Вт.

x - коэффициент запаса, учитывающий динамические нагрузки в момент разгона.

x=1,05…1,1.

По расчетному значению Рэд производится выбор электродвигателя, по табл.2.1. Техническую характеристику выбранного электродвигателя занести в таблицу 2.2.

ТИП Мощность N, Вт Число оборотов вала n, мин Габаритные размеры ВЕС, Кг
Диаметр вала на входе, d, Длинна от корпуса до вала, l, Наибольшая ширина корпуса, B Наибольшая длинна корпуса, L Наибольшая высота корпуса, H Расстояние от оси вала до основания, h
АОЛ-011-4 50 1500 10 23 115 189 140 63 3
АОЛ-012-4 80 1500 10 23 115 203 140 63 3,5
АОЛ-11-4 120 1500 12 30 135 220 170 75 4,2
АОЛ-12-4 180 1500 12 30 135 236 170 75 5,6
АОЛ-21-4 270 1500 14 30 165 250 197 90 7,3
АОЛ-22-4 400 1500 14 30 165 270 197 90 8,9

Таблица 2.1 – Типоразмеры и техническая характеристика электродвигателей типа АОЛ.

Таблица 2.2. – Техническая характеристика выбранного электродвигателя

Тип Электродвигателя Мощность, Вт Частота вращения, мин-1
АОЛ-22-4 400 1500

Кинематический и силовой расчет привода

Привод прибора или измерительного автомата, как правило, содержит два передаточных механизма: редуктор и передачу гибкой связью ─ ременную или цепную.

Общее передаточное отношение привода определяется произведением

iобщ = iрп iр ,

где iрп ─ передаточное отношение ременной передачи или передаточное отношение цепной передачи;

iр ─ передаточное отношение редуктора.

Согласно рекомендаций принимаем передаточное отношение клиноременной передачи iрп =2,тогда передаточное отношение редуктора равно:

= iоб /2

Внимание! Для одноступенчатого редуктора полученное значение округляют до ближайшего стандартного, и это значение будет соответствовать передаточному отношению передачи редуктора.

Определение погрешности передаточного отношения редуктора

,


где Di – погрешность передаточного отношения

i р – расчетное передаточное отношение редуктора.

i 'р передаточное отношение редуктора, при округлении расчетных значений каждой ступени по стандартному ряду.

Определение угловых скоростей вращения валов привода

Введем последовательное обозначение валов двухступенчатого редуктора, присвоив входному валу номер 1, промежуточному – 2, выходному – 3.

Угловые скорости валов будут определяться по формулам:

,[c-1 ]

w2 = w3 iт ,[c-1 ]

w1 = w2 iб ,[c-1 ]

Примечание. Для одноступенчатого редуктора вводим обозначения: для входного вала- 1, выходного- 2.Угловые скорости определяются по формулам:

=17,94,[c-1 ]

w1 = w2 iр=17,94*4,375=78,48 ,[c-1 ]


Силовой расчет привода

Величина крутящих моментов на валах привода находится, исходя из величин крутящего момента на кулачковом валу Тн (выходном валу привода) и КПД соответствующих передач.

, [Н·м];

, [Н·м];

, [Н·м].

Найденные значения w и Т заносятся в таблицу 3.1.

Примечание. Для одноступенчатого редуктора крутящий момент определяется по формуле

, [Н·м];

, [Н·м];

[Н·м];

, [Н·м].

[Н·м].


Расчет клиноременной передачи

Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!