- •Кубанский государственный технологический университет
- •В. Г. Сутокский, с. Н. Журавлева
- •Детали машин
- •Проектирование механического привода
- •Общего назначения
- •Предисловие
- •Введение
- •1 Тематика курсовой работы
- •2 Цель курсовой работы
- •3 Исходные данные для курсовой работы
- •4 Расчет общего коэффициента полезного действия (кпд) привода и требуемой мощности электродвигателя
- •4.1 Пример расчета
- •5 Выбор электродвигателя
- •5.1 Пример расчета
- •6 Определение кинематических и силовых параметров валов привода
- •6.1 Пример расчета
- •7 Расчет зубчатой цилиндрической передачи По заданию на курсовую работу необходимо спроектировать зубчатую цилиндрическую прямозубую передачу редуктора для привода общего назначения.
- •7.1 Пример расчета
- •Уточним фактическое передаточное число передачи
- •8 Расчет цепной передачи
- •Методику расчета цепной передачи с приводной однорядной роликовой цепью проследим на рассматриваемом примере.
- •Рассчитаем действительное давление в шарнире цепи
- •Определим – расчетное число ударов цепи о зуб звездочки [3]:
- •Значение допускаемого коэффициента запаса прочности определяется по данным таблицы 9. Условие (56) выполняется.
- •Рассчитаем диаметр окружности впадин ведущей звездочки , мм
- •9 Расчет клиноременной передачи
- •Определим расчетный диаметр ведомого шкива , мм
- •Определим фактическое передаточное число ременной передачи
- •Проверим отклонение фактического передаточного числа от заданного передаточного числа
- •10 Проектный расчет валов
- •Df1, d1, da1, b1 – размеры шестерни (пункт 7.1). Для тихоходного вала (рисунок 11):
- •11 Эскизная компоновка редуктора
- •11.1 Конструирование валов Шестерня может быть выполнена с валом как одна деталь (вал – шестерня), если выполняется следующее условие
- •Предварительный выбор подшипников
- •11.3 Выбор способа смазки передачи и подшипников
- •11.4 Выбор крышек подшипниковых узлов и уплотнений
- •11.5 Графическая часть эскизной компоновки редуктора
- •12 Определение внутренних силовых факторов в сечениях вала
- •13 Проверка подшипников на долговечность
- •14 Проверочный расчет тихоходного вала
- •15 Выбор шпонок и проверка их на прочность
- •16 Выполнение чертежа общего вида редуктора
- •17 Требования к оформлению курсовой работы
- •Кубанский государственный технологический университет Кафедра технической механики
- •Перечень основных частей редуктора
- •Детали машин
- •Учебное пособие
- •Цена р.
5 Выбор электродвигателя
В качестве двигателей (рисунок 1) в механических приводах наибольшее распространение нашли электродвигатели, которые в большом количестве выпускаются промышленностью. Электродвигатель – один из основных элементов привода, от типа, мощности и частоты вращения которого зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики машинного агрегата. Более подробно о разновидностях электродвигателей сообщено в работе [1].
В курсовой работе рекомендуется выбирать трехфазные асинхронные двигатели серии 4А, которые нашли широкое распространение во многих отраслях машиностроения за счет простоты конструкции, относительно небольшой стоимости, высокой эксплуатационной надежности. Эти двигатели наиболее универсальны, закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применять их для работы, как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках в загрязненных условиях. Каждой мощности соответствует четыре типа двигателей с синхронными частотами вращения валов: 3000 мин-1, 1500 мин-1, 1000 мин-1, 750 мин-1. Под действием номинальной нагрузки двигатели имеют номинальную частоту вращения (асинхронную) ниже синхронной за счет потерь на скольжение. В таблице 2 приведены значения номинальных частот вращения для двигателей разных типоразмеров в интервале мощностей 2,2...22 кВт.
Значение номинальной мощности электродвигателя Рном выбирается из таблицы 2, как ближайшее большее к расчетной мощности Рдв.тр по формуле (3). В отдельных случаях может быть выбран электродвигатель меньшей мощности Рном к расчетной Рдв.тр, если перегрузка его не превысит 8% [5, с. 7].
Выбранный по мощности электродвигатель имеет четыре типоразмера по частоте вращения, среди которых в дальнейшем необходимо выбрать один. Для этого необходимо определить общее передаточное число привода, которое равно произведению передаточных чисел механических передач, входящих в кинематическую схему привода
Uобщ= u1 u2 ... un , (5)
где u1, u2, ... , un – передаточные числа механических передач в передаточном механизме, рекомендуемый интервал которых приведен в таблице 3.
Таблица 2 – Двигатели асинхронные короткозамкнутые трехфазные серии 4А общепромышленного применения; закрытые, обдуваемые. Технические данные по ГОСТ 19523 – 81
2,2 |
4А80В2У3 |
2870 |
4А90L4У3 |
1425 |
4А100L6У3 |
950 |
4А112МА8У3 |
705 |
3,0 |
4А90L2У3 |
2870 |
4А100S4У3 |
1435 |
4А112МА6У3 |
955 |
4А112МВ8У3 |
705 |
4,0 |
4А100S2У3 |
2900 |
4А100L4У3 |
1430 |
4А112МВ6У3 |
950 |
4А132S8У3 |
720 |
5,5 |
4А100L2У3 |
2900 |
4А112М4У3 |
1445 |
4А132S6У3 |
970 |
4А132М8У3 |
720 |
7,5 |
4А112М2У3 |
2925 |
4А132S4У3 |
1455 |
4А132М6У3 |
970 |
4А160S8У3 |
730 |
11,0 |
4А132М2У3 |
2930 |
4А132М4У3 |
1460 |
4А160S6У3 |
975 |
4А160М8У3 |
730 |
15,0 |
4А160S2У3 |
2940 |
4А160S4У3 |
1465 |
4А160М6У3 |
975 |
4А180М8У3 |
730 |
18,5 |
4А160М2У3 |
2940 |
4А160М4У3 |
1470 |
4А180М6У3 |
975 |
4А200М8У3 |
730 |
22 |
4А180S2У3 |
2940 |
4А180S4У3 |
1470 |
4А200М6У3 |
975 |
4А200L8У3 |
730 |
Таблица 3 – Рекомендуемые значения передаточных чисел u механических передач [3, с. 45]
Вид передачи |
Твердость зубьев |
Рекомендуемый интервал u |
uмах |
Зубчатая цилиндрическая одноступенчатого редуктора |
Любая |
2,0....6,3 |
8,0 |
Цепная |
– |
2,0....4,0 |
– |
Ременная |
– |
2,0....3,0 |
– |
Рекомендуемый интервал передаточных чисел механического привода равен
Uобщ= Uобщ.min .... Uобщ.max , (6)
где Uобщ.min– произведение минимальных рекомендуемых значений передаточных чисел механических передач привода;
Uобщ.max – произведение их максимальных рекомендуемых значений.
Затем для четырех выбранных по мощности двигателей рассчитывается Uобщ, как отношение номинальной частоты вращения вала электродвигателя nном (таблица 2) к заданной в исходных данных частоте вращения вала рабочей машины nвых= n4
. (7)
Из дальнейшего рассмотрения исключаются двигатели, для которых Uобщ., найденное по формуле (7), не попадает в рекомендуемый интервал, определенный по формуле (6). Оставшиеся двигатели из четырех рассматриваемых могут быть применены в заданной кинематической схеме привода, т.е. задача решается неоднозначно.
Однако при окончательном выборе электродвигателя нужно учесть, что двигатели с большой частотой вращения (синхронной 3000 мин-1) имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами (синхронными 750 мин-1) имеют повышенные габариты и массу, поэтому их нежелательно применять без особой необходимости в приводах общего назначения.