1.3. Определение мощности на валу исполнительного механизма

Мощность , кВт, на валу исполнительного механизма вычисляется (если она не задана) в зависимости от исходных данных по одной из следующих формул:

где – порядковый номер вала исполнительного механизма согласно кинематической схеме привода (см. разд. 1.2);

– окружное или осевое усилие на исполнительном механизме, Н;

– окружная скорость вращательного или линейная скорость поступательного движения исполнительного механизма в направлении действия усилия , м/с;

– вращающий момент на валу исполнительного механизма, Н∙м;

– угловая скорость вращения вала исполнительного механизма, рад/с;

– частота вращения вала исполнительного механизма, мин ^{– 1}.

1.4. Определение расчетной мощности на валу двигателя

Расчетная мощность , кВт, на валу двигателя определяется по мощности на валу исполнительного механизма с учетом потерь в приводе

,

где  – общий КПД привода.

Общий КПД привода вычисляется как произведение КПД отдельных передач, учитывающих потери во всех элементах кинематической цепи привода

, (1.1)

где – число передач привода;

– КПД, учитывающий потери в j–й передаче, включая потери в опорах валов.

Средние значения КПД некоторых передач приведены в табл. 1.1; КПД планетарных передач – в табл. 4.1, а КПД волновых передач представлен графически на рис. 1.3.

В многопоточном редукторе относительные потери мощности в каждом потоке и в редукторе в целом равны. Поэтому в многопоточных редукторах необходимо учитывать КПД одного потока.

КПД планетарной, червячной и волновой передач существенно зависят от передаточного отношения, которое на данном этапе проектирования неизвестно. Поэтому расчеты по формулам разд. 1.4–1.7 рекомендуется проводить методом последовательных приближений, задавая предварительно средние значения передаточных отношений этих передач.

Таблица 1.1

Кпд передач с учетом потерь в опорах валов на подшипниках качения

Типы передач	КПД
Зубчатая закрытая с жидкой смазкой: цилиндрическая Коническая	0,97 0,96
Зубчатая открытая с пластичной смазкой: цилиндрическая коническая	0,94 0,93
Червячная при передаточном отношении: до 16 свыше 16 до 32 свыше 32	0,80…0,90 0,75…0,85 0,65…0,80
Ременная: с плоским ремнем с клиновым ремнем	0,96 0,95
Цепная открытая с пластичной смазкой	0,93

Рис. 1.3. КПД волновой передачи

Если в приводе имеется передача «винт–гайка», то рекомендуется расчет начать с нее. Методика расчета передачи «винт–гайка» изложена в пособии [3]. В ходе расчета определяются размеры и КПД передачи. В приводах предпочтение следует отдавать винтовым механизмам с четырехзаходной резьбой, имеющей более высокий КПД.

1.5. Определение частоты вращения вала исполнительного механизма

Частота , мин ^{– 1}, вращения вала исполнительного механизма, если она не задана, вычисляется по одной из следующих формул:

; ;

; ,

где – диаметр барабана ленточного конвейера или лебедки, мм;

– число зубьев ведущей звездочки цепного конвейера или число заходов резьбы передачи «винт–гайка»;

– шаг цепи цепного конвейера, мм;

– шаг резьбы передачи «винт–гайка», мм.