Параметров для каждой ступени передачи

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Одобрено кафедрой Утверждено деканом

«Теоретическая факультета

и прикладная механика» «Транспортные средства»

РОАТ РОАТ

ДЕТАЛИ МАШИН

И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

Методические указания к выполнению

курсового проекта для студентов IV курса

специальностей/направлений

190301.65 «Локомотивы»

190302.65 «Вагоны»

190303.65 «Электрический транспорт железных дорог»

190205.65 «Подъемно-транспортные, строительные,

дорожные машины и оборудование»

Москва 2012

С о с т а в и т е л и: кандидат технических наук, профессор В.Г. Мицкевич

кандидат технических наук, доцент А.А. Платонов

кандидат технических наук, доцент А.П. Маштаков

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ КАЖДОЙ СТУПЕНИ ПЕРЕДАЧИ

1.1 Исходные данные должны строго соответствовать заданию.

1.2 В КП должны быть даны ответы на все пункты задания и приведено обоснование выбора конструктивных элементов привода и его узлов.

1.2.1 Мощность на валу электродвигателя передается всем приводом, состоящим из клиноременной или цепной передачи и редуктора. Ее значение определяют по потребной мощности

где Р – требуемая мощность электродвигателя, кВт;

Рвых – требуемая мощность на выходном валу привода, кВт;

Общий КПД привода определится как:

где , , – соответственно КПД первой, второй и третьей ступени привода.

В зависимости от схемы задания КПД ступени могут быть приняты для:

– клиноременной передачи η = 0,95...0,96;

– зубчатой передачи с цилиндрическими колесами η = 0,98;

– зубчатой передачи с цилиндрическими колесами η = 0,97;

– зубчатой передачи с коническими колесами η = 0,95...0,97;

– червячной передачи при однозаходном червяке η = 0,7...0,8; (при двухзаходном червяке η = 0,75...0,85; при четырехзаходном червяке, η = 0,8...0,9);

– цепной передачи η = 0,92...0,94.

Приведенные значения КПД являются приближенными и учитывают потери в подшипниках.

1.2.2 По найденному значению Р подбирается электродвигатель (см. табл. 1.1). Должно быть выполнено условие Р₁ ≥ Р. Обычно выбирается ближайшее большее значение. Частота вращения вала электродвигателя выбирается из условия обеспечения заданного передаточного числа редуктора и допустимого значения передаточного числа клиноременной или цепной передачи (см. табл. 1.3).

Номинальная мощность электродвигателя Р₁ является расчетной. Значение расчетной мощности для каждого вала привода определяется с учетом соответствующего значения КПД. Габаритные и присоединительные размеры электродвигателя выбираются по табл. 1.3.

1.2.3 Передаточное число привода определяется из выражения

где – асинхронная частота вращения вала электродвигателя, об/мин;

– заданная частота вращения выходного вала привода, об/мин.

Таблица 1.1

Трехфазные асинхронные короткозамкнутые обдуваемые двигатели

общепромышленного применения серии 4А, ГОСТ 19523-74

(частичное извлечение), типы и основные параметры при

номинальной нагрузке

Тип двигателя	Мощность Р1, кВт	Асинхронная частота вращения n1, об/мин	Отношение вращающего момента к номинальному
максималь-ного	начального пускового	минималь- ного
Синхронная частота вращения 3000 об/мин
4А71А2У3	0,75		2,2	2,0	1,2
4А71В2У3	1,10		2,0	1,2
4А80А2У3	1,50		2,0	1,2
4А80В2У3	2,20		2,0	1,2
4А90L2У3	3,00		2,0	1,2
4А100S2У3	4,00		2,0	1,2
4А100L2У3	5,50		2,0	1,2
4А112M2У3	7,50		2,0	1,0
4А132M2У3	11,00		1,6	1,0
4А160S2У3	15,00		1,4	1,0
Синхронная частота вращения 1500 об/мин
4А71B4У3	0,75		2,2	2,0	1,6
4А80А4У3	1,10		2,0	1,6
4А80B4У3	1,50		2,0	1,6
4А90L4У3	2,20		2,0	1,6
4А100S4У3	3,00		2,0	1,6
4А100L4У3	4,00		2,0	1,6
4А112M4У3	5,50		2,0	1,6
4А132S4У3	7,50		2,0	1,6
4А132M4У3	11,00		2,0	1,6
4А160S4У3	15,00		1,4	1,0
Синхронная частота вращения 1000 об/мин
4А80А6У3	0,75		2,2	2,0	1,6
4А80В6У3	1,10		2,0	1,6
4А90L6У3	1,50		2,0	1,6
4А100L6У3	2,20		2,0	1,6
4А112MA6У3	3,00		2,0	1,6
4А112MB6У3	4,00		2,0	1,6
4А132S6У3	5,50		2,0	1,6
4А132M6У3	7,50		2,0	1,6
4А160S6У3	11,00		2,0	1,2	1,0
4А160M6У3	15,00		1,2	1,0

Таблица 1.2

Рекомендуемые значения передаточных чисел для одной ступени передач

Тип передачи	Твердость зубьев	Значения
рекомендуемые	наибольшие
Зубчатая цилиндрическая закрытая:
– тихоходная ступень во всех редукторах	НВ 350 HRC 40…56 HRC 56…63	2,5…5 2,5…5 2…4	6,3 6,3 6,3
– быстроходная ступень в редукторах по развернутой схеме	НВ 350 HRC 40…56 HRC 56…63	3,15…5 3,15…6 2,5…4	7,1 6,3
– быстроходная ступень в соосном редукторе	НВ 350 HRC 40…56 HRC 56…63	4…6,3 4…6,3 3,15…5
Зубчатая цилиндрическая открытая	НВ 350	4…8
Зубчатая коническая закрытая	НВ 350 >HB 350	1…4 1…4	6,3
Червячная закрытая	–	16…50
Цепная	–	1,5…5
Клиноременная	–	2…4

Основные размеры (мм) асинхронных короткозамкнутых двигателей

серии 4А (исполнение Ml00) по ГОСТ 19523-74

(частичное извлечение)

Таблица 1.3

Основные размеры электродвигателей

Тип двигателя

Число полюсов

Габаритные размеры

Установочные и присоединительные размеры

Масса, кг

l30

h31

d30

l1

l10

d

d10

b1

b10

h

h5

h10

4А71

2, 4, 6, 8

21,5

15,1

4А80А

24,5

17,1

4А80В

20,4

4А90L

28,7

4А100S

4А100L

4А112M

4А132S

4А132M

4А160S

4, 6, 8

51,5

4А160М

4, 6, 8

51,5

Поскольку передаточное число редуктора установлено заданием, то передаточное число клиноременной или цепной передачи определится из выражения:

1.2.4 Максимально допустимые значения передаточного числа клиноременной передачи могут быть приняты до 8…10.

Однако при таких больших значениях и ведомый шкив может оказаться слишком большим, а угол обхвата ведущего шкива – слишком маленьким. С аналогичным явлением можно столкнуться и при выборе максимального значения и при проектировании цепной передачи, поэтому рекомендуется ориентироваться на оптимальные значения передаточных чисел, приведенные в табл. 1.2.

Если передаточные числа превышают оптимальные значения, следует выбрать электродвигатель той же мощности с меньшей частотой вращения. При разбивке по ступеням передаточного числа редуктора следует руководствоваться рекомендациями, приведенными в табл. 1.4.

Общее передаточное число редуктора определяется из выражения

где – передаточное число первой быстроходной ступени редуктора;

– передаточное число второй тихоходной ступени редуктора.

Таблица 1.4

Рекомендуемые значения передаточных чисел для отдельных ступеней

двухступенчатых редукторов

Вид редуктора	Передаточное число
Цилиндрический редуктор с развернутой схемой	8…25
Цилиндрический соосный редуктор	8…25
Коническо-цилиндрический редуктор	8…25
Червячно-цилиндрический редуктор	31.5…400	4…6,3

1.2.5 Определяют расчетные параметры для ступеней привода.

К расчетным параметрам (нагрузочным характеристикам) привода относят:

– расчетная мощность на валах привода (кВт):

Р_I = Рдв; Р_II = P·η₁₂; Р_III = P_II·η₃₄; Р_IV = P_III·η₅₆,

где Рдв – мощность выбранного электродвигателя, кВт;

η₁₂, η₃₄, η₅₆ – КПД соответствующих ступеней привода.

– частота вращения валов привода (об/мин)

, , ,

где – асинхронная частота вращения двигателя, об/мин;

, , – частоты вращения соответствующих валов привода, об/мин;

– вращающие моменты на валах (Н·м):

, , ,

где Р – мощность, кВт; n – частота вращения, об/мин.

Дата добавления: 2015-08-18