Определение КПД привода и выбор электродвигателя

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра машиноведения и деталей машин.

УЗЕЛ РЕДУКТОРА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА

Курсовая работа

Выполнил: студент гр.

Преподаватель: Тарасенко Е.А.

Санкт-Петербург

2011 г.

Техническое задание 3

Введение 4

Часть 1. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ОСНОВНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ПРИВОДА 5

1.1. Оценка КПД привода и выбор электродвигателя 5

1.2. Определение передаточного отношения привода и назначение

передаточного числа ступеней редуктора 6

1.3. Определение мощностей, частот вращения и крутящих моментов 6

1.4. Проектировочный расчёт валов, предварительный выбор подшипников и

определение межосевых расстояний с учётом габаритов подшипников 7

1.5. Геометрический расчёт параметров зубчатых передач 9

Часть 2. РАСЧЁТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ И ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ 9

2.1. Расчёта контактных напряжений зубатых передач 9

2.2 Выбор поверхностного и объёмного упрочнения 10

Часть 3. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ 11

31. Проверочный расчёт зубчатых передач по изгибной прочности 11

3.2. Определение реакций опор и проверочный расчёт подшипников вала 12

3.3. Проверочный расчёт роликовых подшипников опор 14

Заключение 16

Литература 17

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Выполнить анализ параметров электромеханического привода и разработать эскизный проект с целью

минимизации габаритов редуктора в результате рационального выбора материалов зубчатых колёс и других деталей.

Привод состоит из:

- электродвигателя,

- клиноременной передачи,

- двухступенчатого цилиндрического редуктора по развёрнутой схеме (или по соосной схеме) с раздвоением мощности (или без раздвоения мощности) на входном (или на выходном валу)

- зубчатой муфты на выходном валу редуктора..

Характер производства крупносерийный.

Привод реверсивный.

1. Номинальный крутящий момент на валу исполнительного механизма (ИМ) Т_им = 300 Н×м;

2. Частота вращения выходного вала редуктора: n_им = 62 об/мин;

3. Синхронная частота вращения вала электродвигателя: n_с = 1500 об/мин;

4. Расчётный ресурс: L = 4300 час.

ВВЕДЕНИЕ

Выполнен проект редуктора двухступенчатого цилиндрического с прилагаемым чертежом и пояснительной запиской.

В первой части представлены результаты оценки диаметров входного и выходного вала редуктора с учётом установки на входном валу шкива ременной передачи и установки на выходном валу зубчатой муфты. Конструктивно определены внутренние диаметры подшипников, выполнен предварительный выбор типа и номера подшипников всех валов, определены межосевые расстояния и геометрический расчёт параметров зубчатых передач.

Во второй части представлены результаты расчета зубчатых передач: расчет контактных напряжений, выбрано поверхностное и объемное упрочнения и проверочный расчет зубчатых колес, также проверочный расчет зубчатых колес по изгибной прочности. Выбрана марка стали для зубчатых передач. Разработан эскиз редуктора

В третей части представлен проверочный расчет узлов и деталей : определены реакции опор и расчет подшипников промежуточного вала, проверка напряженных резьбовых соединений (винтов, болтов, шпилек), выбрана посадка соединения (муфта-выходной вал редуктора), проверен расчет шпоночных соединений.

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ОСНОВНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ПРИВОДА

Результат данного этапа работы – выбор электродвигателя; значения передаточных чисел, крутящих моментов, частоты вращения валов; значения допускаемых контактных напряжений зубчатых колёс и межосевых расстояний (рис.1).

Определение КПД привода и выбор электродвигателя

Рис.1. Схема электромеханического привода

Мощность, которая должна быть передана исполнительному механизму, вычисляется по формуле

(1.1)

где ω_им – угловая скорость, рад/с.

Угловая скорость вычисляется по формуле

(1.2)

Подставляя полученную величину в формулу (1.1) получим

Мощность электродвигателя можно вычислить по формуле

(1.3)

где – мощность электродвигателя, Вт; η_пр – коэффициент полезного действия привода.

(1.4)

где – КПД ременной передачи; - КПД подшипников качения вала; – КПД зубчатой передачи быстроходного и тихоходного валов соответственно; – КПД муфты.

Выбираем: =0,94; =0,97; =0,98; =0,98.

Подставив выбранные значения КПД в формулу (1.4), получаем

Воспользовавшись формулой (1.3), находим мощность электродвигателя

Выбираем асинхронный трехфазный электродвигатель переменного тока так, что бы номинальная мощность была больше, чем мощность электродвигателя с синхронной частотой n_c=1500 об/мин.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: