Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Общие положения

Привод - это устройство для приведения в действие двигателем различных рабочих машин. Энергия, необходимая для приведения в действие машины или механизма, может быть передана непосредственно от вала двигателя или с помощью дополнительных устройств. Передача энергии непосредственно от двигателя возможна в случаях, когда частота вращения вала машины совпадает с частотой вращения двигателя. В остальных случаях применяют механические передачи (зубчатые, червячные, цепные, ременные и др.).

Проектируемый привод состоит из электродвигателя, открытой ременной передачи, цилиндрического косозубого одноступенчатого редуктора, соединительной цепной муфты, открытой передачи тягового органа цепного конвейера.

Электродвигатель является одним из основных элементов машинного агрегата. От типа двигателя, его мощности и частоты вращения зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики машины и его привода. В курсовом проекте будет определена необходимая потребляемая рабочей машиной мощность и подобран соответствующий электродвигатель.

Ременная передача служит для передачи вращательного движения между валами, находящимися на расстоянии друг от друга, посредством ремня, надетого на ведущий и ведомый шкивы. Вращение ведущего шкива преобразуется во вращение ведомого шкива благодаря трению, развиваемому между ремнем и шкивами. По форме поперечного сечения приводные ремни подразделяются на плоские, клиновые и круглые и в соответствии с этим различают плоскоременные, клиноременные и круглоременные передачи. Наибольшее распространение имеют плоскоременные и клиноременные передачи. Плоскоременная передача по сравнению с клиноременной передачей; проще, но зато клиноременная передача лучше вписывается в меньшие габариты и обладает повышенной тяговой способностью.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных (колес) передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащих для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БНТУ 105091.018.ПЗ БНТУ 105081.018.ПЗ

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещены элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и др. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников или устройства для охлаждения.

Общим назначением муфт, применяемых в машиностроении, является соединение концов валов или соединение валов с расположенными на них деталями. Основное назначение муфт – передача вращающего момента без изменения его модуля и направления. Муфты могут выполнять и другие функции: предохранять механизм от перегрузок, компенсировать несоосность валов, разъединять или соединять валы во время работы.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БНТУ 105091.018.ПЗ БНТУ 105081.018.ПЗ

Характеристика проектируемого привода:

· Тип редуктора – цилиндрический косозубый одноступенчатый редуктор с горизонтальным расположением валов;

· Тип открытой передачи – клиноременная передача;

· Режим нагрузки – постоянный;

· Долговечность привода – 15000ч.

Выбор электродвигателя и кинематический расчёт.

Примем следующие значения КПД :

для муфты ……………………………….……………………η_м=0,98

для цилиндрической передачи…...……….…………………η_зуб=0,98

для ременной передачи …………...……………………… .η_р=0,95

для пары подшипников …….……………...……………… .η_подш=0,99

Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

;

где h_м – КПД соединительной муфты. h_м = 0,98;

h_р – КПД ременной передачи. h_р = 0,95;

h_цил – КПД цилиндрической передачи. = 0,97;

h_подш – КПД пары подшипников качения. h_пк = 0,99;

Определяем требуемую мощность электродвигателя:

;

;

;

;

Р=3 кВт [1, с.321]

Изм.

лист

№ докум.

Подпись

Дата

БНТУ 105091 1.018.ПЗ

Выбор электродвигателя заключается в подборе подходящей модели для данного типа редуктора по развиваемой мощности, которая определяется по известной мощности на выходном валу привода.

По ГОСТ 19523-81 выбираем электродвигатель 132S6/965 номинальной мощностью Р_ном=3кВт, частотой вращения n_эд=955 мин^-1, номинальной частотой вращения n_ном=1000 мин^-1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БНТУ 105081.018.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БНТУ 105081.018.ПЗ

Определение передаточного числа привода и его ступеней.

Расчетное передаточное отношение привода:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Частота вращения валов привода:

;

;

;

;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БНТУ 105091.018.ПЗ БНТУ 105081.018.ПЗ

3.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БНТУ 105081.018.ПЗ

Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов

Мощности на валах

;

;

;

;

Крутящие моменты

;

;

;

;

Результаты кинематического расчета

Вал	Частота вращения n,	Мощность P, кВт	Крутящий момент T, Нм	Передаточное число u
		2,893	28,93	2,984
	320,040	2,720	81,164	2,984
	80,01	2,638	314,871	2,984
	80,01	2,559	305,6	2,984

Расчет передач