Энергокинематический расчет привода

2.2.1 Определение скорости вращения вала электродвигателя

Вначале определим число оборотов в единицу времени вала исполнительного механизма , об/мин. Для этого используем значение угловой скорости вращения данного вала , рад/с, из задания на проектирование:

=

Определим рекомендуемое значение передаточного числа привода в целом , исходя из рекомендуемых значений передаточных чисел редуктора и открытых передач , :

=

В соответствии с параметром определим необходимую частоту вращения вала электродвигателя , об/мин:

=

Отечественная промышленность выпускает электродвигатели с синхронной частотой вращения вала , равной: 2900; 1400; 950; 715 об/мин. Для использования в курсовой работе выберем синхронную частоту , которая наиболее близка значению параметра :

= об/мин.

2.2.2 Корректировка передаточного числа привода

Расчетное передаточное число привода, , в случае использования электродвигателя с ранее выбранной частотой вращения :

=

Проведем корректировку значения передаточного числа редуктора . С этой целью вначале определим параметр корректировки :

/ =

Скорректированное передаточное число редуктора :

=

Значения передаточных чисел привода заносим в таблицу 2.1. При этом порядковый номер параметра соответствует расположению передачи и редуктора от двигателя к исполнительному механизму.

Таблица 2.1

Значения передаточных чисел редуктора и открытых передач привода

Наименование передачи или редуктора
Обозначение передаточного числа	u 1	u 2	u 3
Значение передаточного числа

2.2.3 Определение коэффициента полезного действия привода

Укажем названия и КПД механизмов, влияющих на потери мощности привода:

- передача в конструкции редуктора

- число пар подшипников качения в конструкции редуктора

- открытая передача

- открытая передача

- муфта

Определим КПД привода , который зависит от КПД каждого из вышеуказанных элементов:

,

где - КПД муфты; - КПД передач; - КПД одной пары подшипников качения; - число пар подшипников качения.

2.2.4 Определение мощности электродвигателя

Мощность на валу исполнительного механизма, т. е. на четвертом валу кинематической схемы агрегата, в задании на проектирование указана, она равна:

= = кВт.

Мощность на валу исполнительного механизма, т. е. на четвертом валу кинематической схемы агрегата, в задании на проектирование не указана, но известен вращающий момент , кН·м, тогда параметр , кВт, определим по формуле:

=

Здесь = , рад/с, - угловая скорость на входном валу исполнительного механизма.

Требуемая мощность электродвигателя:

=

В соответствии с найденными параметрами укажем обозначение и мощность выбранного электродвигателя:

2.2.5 Определение кинематических и силовых параметров на валах привода

2.2.5.1 Определим скорости вращения, , об/мин, валов привода в последовательности от двигателя к исполнительному механизму.

На валу двигателя закреплен шкив ременной передачи, а число передач в приводе 3, включая передачу редуктора, для такой схемы используем выражения:

=;

=;

=;

=;

Здесь - частота вращения вала двигателя; , , , - частоты вращения валов привода в последовательности от двигателя к исполнительному механизму; - передаточные числа передач, в том числе в конструкции редуктора, в последовательности от двигателя к исполнительному механизму.

На валу двигателя закреплен шкив ременной передачи, а число передач в приводе 2, включая передачу редуктора, для такой схемы используем выражения:

=;

=;

=;

=;

Здесь - частота вращения вала двигателя; , , , - частоты вращения валов привода в последовательности от двигателя к исполнительному механизму; - передаточные числа передач, в том числе в конструкции редуктора, в последовательности от двигателя к исполнительному механизму.

На валу двигателя закреплена муфта, для такой схемы используем выражения:

=;

=;

=;

=.

Здесь - частота вращения вала двигателя; , , , - частоты вращения валов привода в последовательности от двигателя к исполнительному механизму; - передаточные числа передач, в том числе в конструкции редуктора, в последовательности от двигателя к исполнительному механизму.

2.2.5.2 Определим угловые скорости ; ; ; , рад/с, вращения валов в последовательности от двигателя к исполнительному механизму по формулам:

=;

=;

=;

=.

2.2.5.3 Запишем в таблицу 2.2 элементы привода (муфты, передачи, пары подшипников), влияющие на потери мощности на каждом участке между валами, и значения их КПД.

Таблица 2.2

Номера валов, обозначающие участок потерь мощности	Наименования конструктивных элементов, влияющих на потери мощности	Значение КПД
I – II
II – III
III – IV

2.2.5.4 Определим значения КПД, учитывающие потребление мощности на каждом участке между валами, путем перемножения КПД элементов, расположенных на данном участке.

КПД элемента, расположенного между первым и вторым валом:

=.

Произведение КПД элементов, расположенных от второго до третьего вала:

=.

Произведение КПД элементов, расположенных от третьего до четвертого вала:

=.

2.2.5.5 Определим мощности, , кВт, подводимые к валам по формулам:

=;

=;

=;

=,

где, , , - мощность, подводимая к первому, второму, третьему и четвертому валу соответственно; - требуемая мощность двигателя.

2.2. Определим вращающие моменты , Н·м, на валах привода по формулам:

=;

=;

=;

=,

где ; ; ; , рад/с, - угловые скорости вращения валов в последовательности от двигателя к исполнительному механизму.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.3

Таблица 2.3

Основные кинематические и силовые параметры привода

Номер вала	ni , об/мин	, 1/с	Ti, Н·м	Pi , кВт
I
II
Ш
IV

(В таблице - номер вала.)

Дата добавления: 2015-07-19