20
1.1.4.3 Привод с двухступенчатым редуктором, муфтой и клиноременной передачей
Произвести кинематический расчет с данными: мощность на выходе Nвых=3,8 кВт и угловой скорость вращения выходного вала ωвых=0,8·π рад/с.
1. Подбор электродвигателя Найдем КПД привода (все значения из таблицы 1.1.1):
h =hìóô . ×hðåä. ×hö.ï .. =hìóô . ×hç2.ï . ×hêë.ï .. ×hïîäø4 . = 0,99 ×0,972 ×0,96 ×0,9954 = 0,876
где hпр - КПД привода;
hìóô . = 0,99 – КПД муфты;
hз.п. = 0,97 - КПД зубчатой передачи;
hêë.ï . = 0,96 – КПД клиноременной передачи;
hподш. = 0,995 - КПД подшипников.
Требуемая мощность электродвигателя:
Nòð |
= |
N |
âûõ |
= |
3,8 |
= 4,34 |
кВт |
|
h |
ïð . |
0,876 |
||||||
|
|
|
|
|
Найдем передаточное отношение привода (все значения взяты из рекомендаций таблицы 1.1.2, 1.1.3 рекомендаций по двухступенчатому редуктору и стандартного ряда передаточных отношений):
Uîáù . = U ðåä. ×U êë.ï . = Uáûñ . ×U òèõ . ×Uêë.ï = 4,5 ×3,15 ×3,15 = 39,69
где u ðåä.. - передаточное отношение редуктора;
uòèõ .. = 3,15 - передаточное отношение тихоходной зубчатой передачи; uáûñ .. = (1,4...1,5) ×uòèõ = 4,5 - передаточное отношение быстроходной зубча-
той передачи;
uêë.ï . = 3,15 - передаточное отношение клиноременной передачи.
21
Частота вращения выходного вала:
nâûõ. |
= |
30 ×wâûõ |
= |
30 ×0,8 ×p |
= 24 об/мин |
p |
|
||||
|
|
|
p |
||
Частота вращения вала электродвигателя
ný.äâ. = nâûõ. ×èïð = 24 ×39,69 = 952,56 об/мин
По каталогу (таблица 1.1.4) подбираем двигатель ближайший больший по мощности - Ný.äâ. = 5,5 кВт, и частотой вращения 1000 об/мин серии АИР марки 139S6 (рабочая частота которого ný.äâ. = 960 об/мин)
2 Уточняем общее передаточное отношение
è ïð . óò . = ný.äâ. = 960 = 40
nâûõ . 24
Уточняем передаточное отношение одной из передач(выбираем клиноременную передачу).
|
èêë.ï . |
= |
|
|
èïð . óò . |
|
|
|
= |
40 |
|
= 2,82 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,5 ×3,15 |
|
|||||||||
|
|
|
|
èáûñ . ×è òèõ . |
|
|
|
|
||||||||||||
3 Определение частот, угловых скоростей, крутящих моментов, мощностей |
||||||||||||||||||||
валов привода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ø На валу электродвигателя |
= 960 об/мин |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ný.äâ. |
|
|||||||||||
|
wý.ä. |
= |
p ×ný.ä. |
|
= |
p ×960 |
=100,5 рад/с |
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
30 |
|
|
|
30 |
кВт |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
N ý.äâ. |
= 5,5 |
|
||||||||||
|
T |
|
= |
N ý.ä. ×103 |
|
= |
5,5 ×103 |
= 54,7 Н·м |
||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
ý.ä. |
|
|
|
|
wý.ä. |
|
|
100,5 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Ø На входном валу редуктора |
|
|
|
= 960 об/мин |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
nI |
= ný.ä. |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
wI |
= wý.ä. =100,5 рад/с |
|
||||||||||||
TI |
= Tý.äâ. |
×hìóô ×hïîäø . |
= 54,7 × 0,99 × 0,995 = 53,9 Н·м |
|||||||||||||||||
N I |
= Ný.ä. |
×hìóô . ×hïîäø |
. = 5,5 × 0,99 × 0,995 = 5,42 кВт |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ø На промежуточном валу редуктора |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
nII |
= |
|
|
nI |
= |
|
960 |
= 213,3 об/мин |
|
|
||||||||||||||||||||
|
èáûñ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
wII |
= |
|
wI |
|
= |
100,5 |
|
= 22,3 рад/с |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
è áûñ . |
|
|
|
4,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
TII = TI |
× èáûñ . ×hç.ï . ×hïîäø . |
= 53,9 × 4,5 × 0,97 × 0,995 = 234,1 Н·м |
|
||||||||||||||||||||||||||||
N II = N I ×hç.ï |
×hïîäø . |
|
= 5,42 ×0,97 ×0,995 = 5,23 кВт |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Ø На выходном валу редуктора |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
nIII |
= |
nII |
= |
213,3 |
|
|
= 67,7 об/мин |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
è òèõ |
|
|
|
|
|
|
3,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
wIII |
|
= |
|
wII |
|
|
|
|
= |
22,3 |
= 7,1 рад/с |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
è òèõ . |
3,15 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
TIII = TII |
× è òèõ . ×hç.ï . |
×hïîäø . = 234,1× 3,15 × 0,97 × 0,995 = 711,7 |
Н·м |
|
|||||||||||||||||||||||||||
N III = N II ×hç.ï . ×hïîäø |
. |
|
|
= 5,23×0,97 ×0,995 = 5,05 кВт |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Ø На выходном валу привода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
nIV |
= |
|
nIII |
= |
67,7 |
|
= 24 об/мин |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
è êë.ï |
|
|
|
2,82 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
wIV |
= |
wIII |
|
|
= |
7,1 |
= 2,52 рад/с |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
è êë.ï |
|
|
|
2,82 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
TIV = TIII × èêë.ï ×hêë.ï . |
×hïîäø . = 711,7 × 2,82 × 0,96 × 0,995 = 1917,1 Н·м |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
N IV |
= N III ×hêë.ï . ×hïîäø |
. |
|
|
= 5,05×0,96 ×0,995 = 4,82 кВт |
|
|
||||||||||||||||||||||||
Сводная таблица |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вал |
n, об/мин |
|
|
|
|
|
w, рад/с |
T , Н·м |
|
N, кВт |
и |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
электродвигателя |
960 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100,5 |
54,7 |
|
5,5 |
|
||||||||||||
входной редуктора |
960 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100,5 |
53,9 |
|
5,42 |
4,5 |
||||||||||||
промежуточный ре- |
213,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22,3 |
234,1 |
|
5,23 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
дуктора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,15 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
выходной редуктора |
67,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,1 |
|
711,7 |
|
5,05 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,82 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выходной привода |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,52 |
1917,1 |
|
4,82 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|