1 Кинематический расчет привода

Задачи кинематического расчета привода включают:

- выбор электродвигателя,

- определение передаточного отношение редуктора и разбивка его по ступеням,

- определение частот вращения и угловых скоростей валов привода (рис.1).

1.1 Выбор электродвигателя

Для машин заданного типа применяют асинхронные электродвигатели переменного тока, которые выбирают по следующим характеристикам:

1. - требуемая мощность электродвигателя (кВт);

2. - частота вращение вала электродвигателя (об/мин).

Д ля решения задачи выбора строится расчетная схема с обозначениями:

1 – Шестерня быстроходной ступени;

2 – Колесо быстроходной ступени;

3 – Шестерня тихоходной ступени;

4 – Колесо тихоходной ступени;

I – вал двигателя;

II – вал входной;

III – вал промежуточный;

IV – вал выходной;

V – вал барабана;

рис.1

Для выбора электродвигателя определяем требуемую его мощность и частоту вращения.

Определим мощность, развиваемую на барабане:

Где - угловая скорость барабана,

- момент вращения барабана.

Требуемая мощность двигателя:

Где - общий КПД привода, который определяется произведением частных КПД элементарных механизмов:

,

где - КПД муфты согласно табл. [1,с.6] ;

- КПД подшипников согласно табл. [1,с.6] ;

- КПД зубчатой пары согласно табл. [1,с.6] ;

.

Тогда требуемая мощность электродвигателя будет рассчитываться по следующей формуле:

.

Частота вращения барабана:

об/мин.

Далее по табл. 24.9 [1,с.417] подбираем электродвигатель с требуемой мощностью и частотой вращения ротора ближайшим к и . При подборе Р допускается перегрузка двигателя до 8 %. Выбираем двигатель = 4 кВ.

Рекомендуется выбирать электродвигатель с меньшей высотой h (высоты оси вала от опорной поверхности лапок двигателя), с большей частотой вращения вала. Так как масса, размеры и стоимость такого двигателя меньше.

Частота вращения вала электродвигателя назначается с учетом кинематической возможности привода, которая определяется его общим передаточным отношением:

;

.

Кинематическая возможность двухступенчатого цилиндрического редуктора: .

Общее передаточное отношение не многим больше 50 поэтому согласно таблице 24.9 [1,с.417] выбираем асинхронный двигатель 4А112М2У3: кВт,

1.2 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням

Общее передаточное отношение редуктора:

,

где - передаточное отношение быстроходной ступени редуктора;

- передаточное отношение тихоходной ступени редуктора.

Для двухступенчатого редуктора по развернутой схеме согласно таблице 1.3 [1,с.8]:

,

;

1.3 Определение угловых скоростей и частот вращения валов привода Согласно кинематической схеме:

об/мин, тогда:

1/с;

об/мин;

1/c;

об/мин;

1/c.

2 Определение вращающих моментов действующих на валах привода

Вращающий момент ( ) на приводном валу определяется по формуле:

Нм;

Момент на валу тихоходной ступени редуктора:

Нм;

Момент на валу III определяется по формуле:

Нм;

Момент на валу быстроходной ступени определяется по формуле:

Нм;

Момент на валу I:

Hм.