- •«Электропривод общего назначения» Студент:
- •Задание Аннотация
- •Графическая часть
- •1. Назначение и краткое описание привода
- •2. Выбор электродвигателя, кинематический и энергетический расчет
- •2.1 Определение требуемой мощности электродвигателя_и общего кпд привода
- •2.3 Определение частот вращения и угловых скоростей валов привода
- •3. Расчет клиноременной передачи
- •4.1.3 Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на изгиб
- •4.1.5 Определение внешнего окружного модуля
- •4.1.6 Проверка величины расчетного контактного напряжения
- •4.1.7 Проверка на пиковые нагрузки по контактным напряжениям
- •4.1.8 Проверка зубьев на выносливость при изгибе
- •4.1.9 Проверка зубьев на изгиб при кратковременных нагрузках
- •4.1.10 Определение геометрических параметров зубьев и сил в зацеплении
- •4. 2 Ориентировочный расчет валов редуктора
- •4.3. Определение конструктивных размеров зубчатых колес.
- •4.4. Определение основных размеров корпуса редуктора
- •4.5 Выбор подшипников, схемы их установки и способа смазки
- •4.5.1 Выбор типа и размеров подшипников
- •4.5.2 Выбор схемы установки подшипников
- •4.5.3 Выбор смазки подшипников и зацепления
- •4.6 Первый этап компоновки редуктора
- •4.7. Проверка долговечности подшипников
- •4.7. 1 Проверка долговечности подшипников ведущего вала.
- •3. 7. 2 Проверка долговечности подшипников ведомого вала
- •4.8 Проверка прочности шпоночных соединений.
- •4.9. Выбор уплотнений валов
- •4.10. Уточнённый расчёт валов.
- •4.10.1 Ведущий вал:
- •Сечение б-б.
- •Сечение в-в.
- •4.10.2 Ведомый вал:
- •Опасное сечение –в- в -участок вала под колесом, ослабленный шпоночной канавкой (см. Рис.13).
- •4.11 Выбор крышек подшипников.
- •4.12 Посадки основных деталей редуктора
- •4.13 Сборка редуктора
- •5. Правила безопасной эксплуатации привода
- •Библиографический список
2. Выбор электродвигателя, кинематический и энергетический расчет
2.1 Определение требуемой мощности электродвигателя_и общего кпд привода
Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:
где Рвых – мощность на выходном валу привода, кВт;
ηобщ – общий КПД привода.
ηобщ= . ηр.п.·. ηз.п,. 2n,
где ηр.п – КПД ременной передачи, ηр.п=0,95;
ηз.п– КПД зубчатой конической передачи в закрытом корпусе, ηз.п=0,97;
n – КПД одной пары подшипников; n= 0,99 [1,табл. 1.1];
ηобщ=
Мощность на выходном валу привода Рвых= 5,5 кВт, тогда
Ртр= 5,5/0,903=6,1 кВт.
2.2 Определение требуемой частоты вращения и выбор электродвигателя.
n дв.тр = nвых·iобщ, мин-1;
где nвых·- частота вращения выходного вала привода, мин-1, nвых·=165 мин-1;
iобщ- общее передаточное отношения привода
iобщ= iз.п.· iр.п.
где iз.п.- передаточное отношение зубчатой передачи. Принимаем предварительно iз.п.=2,5; iр.п.- передаточное отношение ременной передачи, iр.п.=3, [2,c.7], тогда iобщ= 2,5.3=7,5 ;
n дв.тр = 165 .7,5= 1237 мин-1.
По полученным значениям Ртр и nдв.тр подбираем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А (закрытый обдуваемый) по ГОСТ 19528-81 типа 4А132S4 [2,табл. 18.36]. мощностью Рдв=7,5 кВт, с частотой вращения nдв.= 1445 мин-1 (рис.1) .
Рис.2.Эскиз электродвигателя 4А132S4 ГОСТ 19523-81
Таблица 1. Основные размеры электродвигателя 4А132S4
Типоразмер
|
l1, мм
|
l2, мм |
l3, мм |
L1, мм |
d1, мм |
h, мм |
b, мм |
H, мм |
D, мм |
4А132S4 |
80 |
89 |
178 |
480 |
38 |
132 |
216 |
350 |
302 |
По принятой частоте вращения вала электродвигателя при номинальной нагрузке nдв и частоте вращения выходного вала nвых определяется фактическое передаточное отношение привода по формуле:
Передаточное отношение ременной передачи:
iобщ/ iз.п.=8,75 /2,5=3,5
2.3 Определение частот вращения и угловых скоростей валов привода
а) Частота вращения вала электродвигателя:
nдв= 1445 мин-1
угловая скорость вращения вала электродвигателя:
ДВ =nДВ/30= рад/с
б) Частота вращения ведущего вала редуктора:
n1= nдв/ iр.п.= 1445/3,5 =412,8 мин-1
угловая скорость вращения ведущего вала редуктора:
1 =n1/30= рад/с
в) частота вращения ведомого вала редуктора:
n2=n1/iзп= 412,8/2,5= 165 мин-1
угловая скорость вращения ведомого вала редуктора:
2=1/iзп= 43, 18/2,5=17,27рад/с
2.4 Определение вращающих моментов на валах привода.
а) Вращающий момент на валу электродвигателя:
ТДВ=РТР ДВ/ДВ= Нм
б) Вращающий момент на ведущем валу редуктора :
T1=TДВ . iрп. . рем =40,4.3,5.0,95.0,99=132,9 Нм
в) Вращающий момент на ведомом валу редуктора :
Т2= Т1.iзп.зп = 132,9.2,5.0,97. 0,99= 319H.м
Определение мощности на валах привода
Мощность на валу электродвигателя:
РТР ДВ =6,1кВт
Мощность на ведущем валу редуктора:
Р1= РТР ДВ. рем ηподш.=6,1.0,95.0,99=5,74кВт.
Мощность на ведомом валу редуктора:
Р2= P1. зп ηподш.=5,74.0,97.0,99=5,5кВт.
Проверка:
Рвых=Т2. 319. 17,27=5,51 кВт.
Величина ошибки: ΔР=(5,51 -5)/5,51.100%=0,18 % .
Конические редукторы с такими параметрами промышленность не выпускает.
Аналогом может быть редуктор цилиндрический одноступенчатый типа ЦУ—160-2,5 с передаточным числом iзп=2,5 и крутящим моментом на выходном валу Твых= 1000Нм (рис.3) [5, Т.3, с.485].
Рис.3. Редуктор цилиндрический одноступенчатый типа ЦУ- 160-2,5
Таблица 2 Основные размеры редуктора, мм
Типоразмер редуктора |
Аw |
В |
В1 |
L |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
H |
H0 |
1ЦУ-160 |
160 |
175 |
125 |
475 |
136 |
355 |
110 |
60 |
230 |
218 |
335 |
170 |