Кинематический расчет привода

Задача 1 схемы 8 условие 2

По заданным параметрам приводного вала рассчитать привод, кинематическая схема которого представлена на рисунке 1 (рассчитать передачу №1).

Мощность N = 1,7 кВт; частота вращения = 20 об/мин.

РЕШЕНИЕ

Данная кинематическая схема включает в себя электродвигатель, цилиндрическую зубчатую передачу, коническо - цилиндрический редуктор, цепную передачу и одну пару подшипников качения.

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода

Кинематический расчет привода

Общий КПД привода определяется как произведение КПД его отдельных элементов. Для данной схемы имеем

,

η_зп = 0,93 – КПД открытой цилиндрической зубчатой передачи;

η_кп = 0,97– КПД зубчатой конической передачи;

η_ззп = 0,98 – КПД закрытой зубчатой цилиндрической передачи;

=0,97∙0,98∙0,99³=0,94;

η_цп = 0,94 – КПД цепной передачи;

η_пк = 0,99 – КПД одной пары подшипников качения;

Подставляя средние значения КПД отдельных элементов привода, имеем

η = 0,93·0,94·0,94·0,99 = 0,81 [табл. 1.2.1; /2/]

Определим требуемую мощность электродвигателя:

Частота вращения приводного вала дана по условию:

Определим общее оценочное передаточное отношение привода как произведение оценочных передаточных отношений отдельных его элементов:

,

где = 6,3 ÷ 28 – диапазон приемлемых передаточных отношений коническо – цилиндрического редуктора;

= 4 ÷ 7 – диапазон приемлемых передаточных отношений зубчатой цилиндрической передачи.

= 2 ÷ 5 – диапазон приемлемых передаточных отношений цепной передачи. [табл.Б2, /5/]

.

Определим диапазон приемлемых частот вращения вала электродвигателя:

.

Электродвигатель выбирается по требуемой мощности и диапазону приемлемых частот вращения исходя из условий: и . По Выбираем асинхронный электродвигатель 4А80В2Y3ГОСТ 12139 – 84. Для него мощность , частота вращения

. [табл.16.7.1 с.283 /2/]

Действительное передаточное отношение привода

Принимая передаточное отношение зубчатой цилиндрической передачи (из диапазона приемлемых передаточных отношений), передаточное отношение коническо - цилиндрического редуктора (из стандартного ряда передаточных отношений, табл. Б2, /5/), определим передаточное отношение цепной передачи:

Так как полученное число входит в диапазон приемлемых передаточных отношений цепной передачи, то оставляем передаточные отношения без изменений.

Для определения кинематических и энергетических характеристик на валах привода пронумеруем их от I до IV.

I вал (вал электродвигателя):

;

II вал (быстроходный вал коническо - цилиндрического редуктора). Вращение на этот вал передается при помощи цилиндрической зубчатой передачи:

III вал (тихоходный вал коническо - цилиндрического редуктора). Вращение на этот вал передается при помощи самого редуктора:

IV вал (приводной вал). Вращение на этот вал передается при помощи цепной передачи, кроме того, вал опирается на пару подшипников качения:

Выбор редуктора

Коническо - цилиндрический редуктор выбирают по 2 параметрам: передаточное отношение и крутящий момент на тихоходном валу.

Выбираем редуктор [табл. 19; 20 стр. 494 /1/]:

Редуктор КЦ1-200 с исполнением по передаточному числу IV, номера сборки 2, с цилиндрическим концом тихоходного вала формы Ц, климатического исполнения У и категории 2.

КЦ1–200 – IV – 2 – ЦУ2 по ГОСТ 15150-69

Выбрали редуктор с частотой вращения n =1000 об/мин , крутящий момент на тихоходном валу , передаточное отношение редуктора _кцр =10.