Требуемая мощность электродвигателя

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Выбор электродвигателя.

Требуемая мощность электродвигателя

Р_тр = Р_в/ h =2,4/0,894=2,68кВт.

где КПД привода равен произведению КПД передач, входящих в кинематическую схему равен /6/

h = h_цеп×h_цил×h_цил= 0,95×0,97×0,97= 0,894,

где КПД цилиндрической передачи h_цил= 0,97;

КПД ременной передачи, h_цеп= 0,95; /6/ /табл 1.1, c. 7/

Выбираем электродвигатели серии АИР с мощностью 3 кВт АИР90L2 (3000\2850об/мин), АИР100S4(1500\1410 об/мин),АИР112МА6(1000\950 об/мин) и АИР112МВ8(750\709 об/мин).

Определим общее передаточное число привода для этих электродвигателей

где частота вращения электродвигателя; частота вращения на выходе привода.

;

Определим передаточное число редуктора.

где передаточное число цепной передачи.

По рекомендациям примем передаточное число цепной передачи в диапазоне от 2 до 3.

;

Рекомендуемый диапазон передаточных чисел для двухступенчатых цилиндрических редукторов находится в пределах от 8 до 40.

Принимаем стандартное передаточное число для редуктора 31,5 в приводе с электродвигателем 3000 об/мин, стандартное передаточное число для редуктора 16 в приводе с электродвигателем 1500 об/мин, стандартное передаточное число для редуктора 10 в приводе с электродвигателем 1000 об/мин, стандартное передаточное число для редуктора 8 в приводе с электродвигателем 750 об/мин.

Уточним передаточное число цепной передачи с учетом стандартного передаточного числа редуктора.

Определим угловые скорости, частоты вращения, мощности и крутящие моменты для каждого вала приводов.

; ;

;

Сведем эти расчеты в таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты выбора проектируемого привода

	АИР 90L2	АИР100S4	АИР112МА6	АИР112МВ8
, с^-1	298,3	147,58	99,4	74,2
, с^-1	9,47	9,22	9,94	9,27
, с^-1	3,5	3,5	3,5	3,5
, об/мин
, об/мин	90,48	88,1		88,6
, об/мин	33,4	33,4	33,4	33,4
	2,68
	2,52
	2,4
, Н*м	8,98	18,1		36,1
, Н*м
, Н*м
Марка редуктора	Ц2У100
Масса эл/двигателя, кг				48,5
Стоимость эл/двигателя
Масса редуктора, кг
Масса привода, без учета цепной передачи, кг				69,5

По крутящему моменту на выходном валу привода, используя библиотеку. Компас 3D, выбираем редуктор Ц2У100 с номинальным крутящим моментом 315 Н*М (рисунок 1).

Для привода используем цепную передачу приводной роликовой цепью.

Рисунок 1 – Выбранный редуктор.

Рисунок 2 – Стоимость электродвигателей выбранных для проектирования привода

Анализируя полученные данные для дальнейшего расчета используем привод с электродвигателем с частотой вращения 3000 об/мин (рисунок 3), редуктором 1Ц2У100 (рисунок 4), цепной передачей с передаточным числом 2,7, так как привод с этими параметрами получаются оптимальными по цене и массо-габаритными параметрами.

Рисунок 3 – Выбранный электродвигатель

Рисунок 4 – Выбранный редуктор

Результаты расчета приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты кинематического расчета

Вал	Р, кВт	n,об/мин	w,	Т,
	2,68		298,3	8,98
	2,52	90,48	9,47
	2,4	33,4	3,5

2. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ /7/

Принимаем в зависимости от мощности число зубьев малой звездочки .

1. Вычисляем число зубьев большой звездочки

2. Принимаем

МПа,

3. Согласно условиям работы принимаем

; , ; ; ; .

Рекомендации:

- коэффициент динамичности нагрузки, , при спокойной нагрузке; при толчках.

- коэффициент межосевого расстояния, при ; при а < 25p; при .

- коэффициент способа смазки, при непрерывной смазке; при капельной смазке;

- коэффициент наклона линии центров звездочек к горизонту, при q < 60°; при q > 60°.

- коэффициент режима работы, при односменной работе;

при двухсменной; при трехсменной;

- коэффициент способа регулирования натяжения цепи; при регулировании отжимными опорами; при регулировании нажимными роликами или отжимании звездочками; для нерегулируемой передачи.

Вычисляем коэффициент эксплуатации

4. Вычисляем среднюю скорость цепи

м/c.

5. Окружная сила, передаваемая цепью

Н.

7. Межосевое расстояние находим по формуле

мм.

5. Натяжение цепи от провисания ведомой ветви

Н,

где - коэффициент провисания, для горизонтальных передач,

6. Нагрузка на вал от натяжения цепи

Н.

3. ПОДБОР И РАСЧЕТ МУФТЫ /6/

В работе механических систем возможны случайные или периодические колебания передаваемого момента, что отрицательно сказывается на динамике машин. Для сглаживания изменений крутящего момента муфта должна обладать упругими свойствами, позволяющими демпфировать (смягчать) случайные изменения момента.

Соединяемые валы при монтаже механизмов будут иметь погрешности установки, которые можно группировать в виде:

1 Погрешности осевого смещения валов ;

2 Погрешности радиального смещения валов ;

3 Погрешности углового перекоса валов .

Чтобы соединить валы между собой с заданными погрешностями монтажа, необходимы муфты, способные компенсировать эти неточности.

Муфта, соединяющая быстроходные валы (вал электродвигателя), в целях уменьшения пусковых моментов должна иметь малый момент инерции. Выберем для нашего привода упругую втулочно - пальцеву муфту МУВП ГОСТ 21424-93 (рисунок 5), которая получила широкое распространение вследствие относительной простоты конструкции и удобству замены упругих элементов.

Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) – одна из наиболее распространенных упругих муфт. Момент передается через резиновые гофрированные втулки, взаимодействующие с поверхностями отверстий одной из полумуфт и стальными пальцами, установленными в другой полумуфте. Эти муфты допускают радиальное смещение валов 0,2–0,5 мм, осевое – 1–5 мм, угловое – до 1º. Работоспособность муфт определяется стойкостью втулок.

Муфту подбираем по расчетному крутящему моменту на входном валу редуктора, либо из библиотеки ПК «Компас» по диаметру этого же вала.