Выбор электродвигателя

4.1 Исходные данные должны строго соответствовать за­данию.

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

4.2.1 Мощность на валу электродвигателя передается всем приводом,

состоящим из клиноременной передачи и редуктора. Ее значение определяют по потребной мощности

где Р – требуемая мощность электродвигателя, кВт;

Р _вых – требуемая мощность на выходном валу привода, кВт;

η _общ – общий КПД привода.

η ₁₂ η₃₄ η₅₆– 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, сдво­енной η = 0,97;

Приведенные значения КПД являются приближенными и учитывают потери в подшипниках.

4.2.2 По найденному значению Р подбирается электродвигатель (см. табл. 4.1). 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. 4.2). Номинальная мощность электродвигателя Р_х является рас­четной. Значение расчетной мощности для каждого вала при­вода определяется с учетом соответствующего значения КПД.

Габаритные и присоединительные размеры электродви­гателя выбираются по табл. 4.3.

Таблица 4.1

Трехфазные асинхронные короткозамкнутые обдуваемые двигатели

общепромышленного применения серии 4А> ГОСТ 19523-74

(частичное извлечение), типы и основные параметры при

номинальной нагрузке

Тип двигателя	Мощность	Асинхронная частота вращения л,, об/мин	Отношение вращающего моментах номинальному
макси­мального	начального пускового	мини­мального
		з	^4

Синхронная частота вращения 3000 об/мин

4А71А2УЗ	0,75		2.2	2,0	1,2
4А7Ш2УЗ	1,10		2,0	1,2
4А80А2УЗ	1,50	2S50	2,0	1,2
4А80В2УЗ	2,20		2,0	1,2
4А9012УЗ	3,00		2,0	1,2
4А10052УЗ	4,00		2,0	1,2
4А10012УЗ	5,50		2,0	1,2
4АП2М2УЗ	7,50		2,0	1,0
4А132М2УЗ	11.00		1,6	1,0
4А1$0$2УЗ	15,00		1,4	1,0

Синхронная частота вращения 1500 об/мин

(4А71В4УЗ	0,75		2,2	2,0	1,6
4А80А4УЗ	1,10		2,0	1,6
4А80В4УЗ	1.5		2,0	1,6
4А90Ь4УЗ	2,2		2,0	1,6
4А1004УЗ	3,0		2fi	1,6
4А1004УЗ	4.0		2,0	1,6
4АП2М4УЗ	5,5		2,0	1,6
4А1324УЗ	7,5		2,0	1,6
4А132М4УЭ	11,0		2,0	1,6
4А1604УЗ	15,0		1,4	1,0

Продолжение таблицы 4.1

Синхронная частота вращения 1000 об/мин

4А30А6УЗ	0.75		2.2	2,0	1,6
4А80Б6УЗ	1,10		2,0	1,6
4A90L6Y3	1,5		2,0	1.6
4A100L6Y3	2.2		2,0	1,6
4А112МА6УЗ	3,0		2.0	1.6
4АП2МВ6УЗ	4.0		2,0	1.6
4A132S6Y3	5.5		2,0	1.6
1 4А132М6УЗ	7.5		2.0	1.6
4А16086УЗ	11,0		2,0	1,2	1,0
4А160М6УЗ	15,0		1,2	1,0

Таблица 4.2

Рекомендуемые значены передаточных чисел для одной ступени передач
Тип передачи	Твердость зубьев	Значения u
		наиболее
		употреби-	наибольшие
		тельные
Зубчатая цилиндрическая
закрытая:
тихоходная ступень во всех редукторах	HB350	2,5...5	6.3
	HRC40...56	2,5...5	6,3
	HRC56...63	2...4	6.3
быстроходная ступень в редукторах	НB 350	3.15...5
ло развернутой схеме	HRC40...56	3.15...6	7.1
	HRC 56...63	2,5…4	6,3
быстроходная ступень в соосном редукторе	НВ 350	4...63
	HRC40...56	4...6,3
	HRC56...63	3,15.,.5
Зубчатая цилиндрическая	НВ 350	4...S
Открытая:
Зубчатая коническая закрытая	HB350	I...4	6.3
	>НВ350	1...4
Червячная закрыты		16...50
Цепная		1,5...5
Клнноременная		2…4

Таблица 4.3

Размеры вала, мм, асинхронных короткозамкнутых двигателей

серии 4А (исполнение М100) по ГОСТ 19523-74

(частичное извлечение)

Тип двигателя	Диаметр вала, d,мм		Тип двигателя	Диаметр вала, d,мм
4А71		4A100L
4А80А		4A112M
4А80В		4A132S
4А90L		4A132M
4A100S		4A160S

1.2.3. Передаточное число привода определяется из выра­жения

где п _дв – асинхронная частота вращения вала электродвигателя; п _вых –заданная частота вращения выходного вала привода.

Поскольку передаточное число редуктора и _ропределено заданием, то передаточное число клиноременной передачи u _рп определяется из выражения:

,

4.2.4 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 а — слишком маленьким, поэтому рекомендуется ориентироваться на оп­тимальные значения передаточных чисел, приведенные в табл. 4.2.

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. 4.4.

Общее передаточное число редуктора определяется из вы­ражения

,

где u_Б – первая быстроходная ступень редуктора;

u _т – вторая тихоходная ступень редуктора.

4.2.5 Определяют расчетные параметры для ступеней при­вода. К расчетным параметрам (нагрузочным характеристи­кам) привода относят:

• расчетная мощность на валах привода:

где – мощность выбранного электродвигателя;

η₁₂, η₃₄, η₅₆ – КПД соответствующих ступеней привода.

• частота вращения валов привода

; ; ; .

Здесь п _дв—асинхронная частота вращения двигателя; — частоты вращения соответствующих валов привода;

• вращающие моменты на валах

Таблица 4.4

Рекомендуемые значения передаточных чисел для отдельных ступеней двухступенчатых редукторов

Вид редуктора	Передаточное число	Быстроходная ступень	Тихоходная ступень u т
Цилиндрический редуктор с развернутой схемой	8...25
Цилиндрический соосный ре­дуктор	8...25

; ; ; ;

где Р – кВт; п – об/мин; T – Нм.

4.2.6 Определение расчетной нагрузки

За расчетную нагрузку для зубьев зубчатых передач при­нимают максимальное значение удельной нагрузки, распре­деленной по линии контакта зубьев. Однако при расчете удоб­нее эту нагрузку выражать через передаваемый крутящий момент. Поэтому при проектном расчете размеры передач оп­ределяют через основные заданные характеристики переда­чи: вращающий момент и передаточное число.

Когда привод проектируется без указания его конкретно­го назначения, следует считаться с тем, что потребитель мо­жет загрузить передачи на полную мощность электродвига­теля, и расчет передачи следует вести по номинальному мо­менту Т _ном, определенному исходя из номинального момента электродвигателя T _дв Расчетные параметры на каждом из валов привода удобно свести в таблицу (табл. 4.5).

Таблица 4.5

Номер вала	Р, кВт	n, об/мин	Т, Нм
I
II
III
IV

4.2.7 Материалы зубчатых колец

Зубчатые колеса силовых редукторов обычно изготовля­ются из углеродистой или легированной стали. Меньшее из зубчатых колес пары, находящейся в зацеплении, обычно на­зывают шестерней, а большее — колесом. Термин «зубчатое колесо» относится как к шестерне, так и к колесу.

Контактная прочность, обуславливающая размеры пере­дачи, определяется главным образом твердостью поверхнос­ти зубьев. В зависимости от твердости рабочих поверхнос­тей зубьев стальные зубчатые колеса можно разделить на две группы:

I — Колеса с твердостью до НВ350. Для получения такой твердости колеса подвергаются нормализации или улучше­нию (закалке с высоким отпуском).

II— Колеса с твердостью выше НВ350 (при этом твердость обычно замеряется по шкале Роквелла — HRC). Для получе­ния такой твердости колеса подвергаются объемной или по­верхностной закалке, а также цементации, цианированию, азотированию.

Таблица 4.6

Характеристики механических свойств некоторых сталей
Марка стали	Максимальные Размеры, мм	НВ (Включая сердцевину)	НRC (поверхность)	Термическая обработка
D	S
	Любые	163…192	-	Нормализация
	Любые	179…207	-	Нормализация
			235…262 269…302	- -	Улучшение Улучшение
40Х 40Х 40Х			235…262 269…302 269…302	- - 45…50	Улучшение Улучшение Улучшение + Закалка ТВЧ

Добавить таблицу

При выборе материалов следует обеспечить для шестерни более высокие механические характеристики, чем для коле­са. Этого можно достигнуть подбором различных марок ста­ли или различной термообработкой.

Если твердость рабочих поверхностей зубьев хотя бы од­ного из зубчатых колес пары Н < НВ350, то зубчатые колеса считаются прирабатывающимися.

Для ускорения прирабатываемости и выравнивания дол­говечности зубчатой пары с ведомым колесом, имеющим твер­дость до НВ350, среднюю твердость рабочей поверхности зубьев шестерни следует назначать выше твердости колеса. Обычно

или

Для косозубых передач твердость НВ _сррабочих поверхно­стей зубьев шестерни следует принимать максимально воз­можной.

Для неприрабатывающихся зубчатых передач с твердыми рабочими поверхностями зубьев обоих колес (свыше HRC45) твердость зубьев шестерни и колеса можно выбирать одина­ковой.

Следует помнить, что получение нужных механических свойств стали зависит не только от температурного режима тер­мообработки, но и от габаритов заготовки.

Дата добавления: 2015-10-16