Выбор электродвигателя и определение передаточного числа привода

Выбор электродвигателя производят по каталогам (ГОСТ 19523-81) в зависимости от рассчитанной требуемой мощности электродвигателя РДВ и числа оборотов его вала nДВ.

Требуемая мощность двигателя [2, с. 6]:

, (1)

где η_Σ –суммарный КПД привода

η_S = η_М.η_ЗАЦ.η_П² (2)

где η_М = 0,98 – КПД муфты [2, с. 8 табл. 2.1];

η_ПП = 0,99 – КПД одной пары подшипников [2, с. 8 табл. 2.1];

η_ЧП = 0,85 – КПД червячной передачи [2, с. 8 табл. 2.1].

Тогда по (1) и (2):

η_Σ = 0,98^­­ ·0,99²­ ·0,85 = 0,8

С целью сокращения времени на выбор электродвигателя, отвечающего требова­ниям исходных данных к проектированию машины, рассчитаю диапазон возможных частот вращения вала электродвигателя. Затем предварительно выберу несколько электродви­гателей, частота вращения вала которые входят в рассчитанный диапазон. Из этих электродвигателей окончательно выберу тот электродвигатель, который обеспечит минимальную погрешность по передаточному числу привода.

Итак, диапазон частот вращения вала электродвигателя [2, с. 9]:

Предварительно выберу три электродвигателя серий 160S8, 132M6 и 132S4 по ГОСТ 19523-81 с мощностью Pвых=7,5 кВт, с частотой вращения вала на холостом ходу 750об/мин, 1000об/мин и 1500об/мин и частотой вращения вала под нагрузкой 730об/мин, 970об/мин и 1455 об/мин соответственно.

Для каждого электродвигателя определю:

- передаточное число редуктора – по формуле: :

и

- ближайшее значение стандартного передаточного числа редуктора по ГОСТ 2185-66 – Uст: Uст=10; Uст=14; Uст=20.

- отклонение расчетного передаточного числа от стандартного значения - по [2, с. 9]:

и

Допускаемая погрешность передаточного числа по ГОСТ 2185 - 66 равна [ U]=4 %.

Электродвигатель выбран правильно, если выполнено условие: U<[ U]. Все расче­ты, относящиеся к выбору электродвигателя, сведу в таблицу 1.

Таблица 1 - Расчеты к выбору электродвигателя

Марка электродвигателя	160S8	132M6	132S4
Частота вращения вала на холостом ходу
Частота вращения вала под нагрузкой
Передаточное число ре­дуктора	10,43	13,85	20,8
Стандартное значение	10,0		20,0
Отклонение от стан­дартного значения	4,3%	1,07%	3,9%

Как видно из таблицы 1.1, наименьшую погрешность по передаточному числу привода обеспечивает электродвигатель 132M6 ГОСТ 19523-81.

Диаметр вала электродвигателя d_ДВ =38мм.

Буду проектировать редуктор со стандартным передаточным числом Uст=14

2.2 Определение основных кинематических и энергетических параметров передач привода

Расчет мощности на первом валу выполняю по номинальной мощности электродвигателя, что идет в запас прочности деталей механизмов привода (по исходным дан­ным - нагрузка статическая, но фактически при работе привода могут возникать крат­ковременные перегрузки).

Мощности, передаваемые валами [2, с. 13]:

Частота вращения каждого вала[2, с. 13]:

Крутящие моменты, передаваемые валами [2, с. 13]:

Диаметры валов [3, с. 161]:

,

где [τ_К] = 15…22 МПа – допускаемое напряжение на кручение [3, с. 161].

Приму [τ_К] = 20 МПа, тогда:

По стандарту примем d₁ = 28 мм; d₂ = 60 мм.

Результаты вычислений занесем в таблицу № 2.

Таблица № 2 – Основные параметры передач редуктора

Валы	Ui	ni об/мин	Pi кВт	Ti Н·м	di мм
I	11,2		7,28
II		6,21

Итак, выбран электродвигатель для привода, рассчитано, согласовано со стандартом передаточное чис­ло редуктора, вычислены основные энергосиловые параметры передач редуктора.

3 ВЫБОР МУФТЫ

Для соединения вала электродвигателя с входным валом редуктора следует выбрать стандартную упругую муфту. Эта муфта позволит снизить ди­намику при запуске и экстренном торможении привода.

Поскольку электродвигатель - стандартное изделие, а проектируемый редук­тор - сборочная единица, то определяющим при выборе муфты является диаметр электродвигателя dдв=38мм. Диаметр входного вала редуктора ориентировочно равен dВ1=28мм (см. таблицу 2).

Муфты выбирают по соответствующему стандарту в зависимости от величины передаваемого крутящего момента и диаметров соединяемых валов. Выберу муфту упругую с торообразной оболочкой:

125 – 38.1 – 32.2- У-3. ГОСТ 21424-93

Диаметр концевого участка входного вала редуктора увеличу с 28мм до 32 и сконструирую его цилиндрической формы.

Итак, выбрана стандартная упругая муфта для соединения валов электродвигателя и редуктора.

Выводы

Выбран электродвигатель серии 4А112МВ6У3 ГОСТ 19523-8 1, имеющий параметры: Рвых=7,5 кВт и nдв=970об/мин.

Определено передаточное число редуктора, согласованное со стандартным Uст=14.

Определены основные энерго-кинематические параметры редуктора

(см. табл. 2).

Выбрана стандартная упругая муфта для соединения валов электродвигателя и редуктора.

4 РАСЧЁТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Дата добавления: 2015-12-07