Определение передаточного числа привода и его ступеней

Условия эксплуатации машинного агрегата.

Проектируемый машинный агрегат служит приводом галтовочного барабана для снятия заусенец после штамповки и может использоваться в штамповочных цехах машиностроительных предприятий различного направления. Привод состоит из электродвигателя, вал которого через поклиновую ременную передачу соединен с ведущим валом цилиндрического косозубого редуктора с нижним расположением шестерни, ведомый вал редуктора через упругую втулочно-пальцевую муфту соединяется с валом галтовочного барабана. Проектируемый привод работает в 2 смены в реверсивном режиме. Характер нагрузки - с малыми колебаниями.

Срок службы приводного устройства

Срок службы привода определяется по формуле

L_h = 365L_ГК_Гt_cL_cK_c

где L_Г = 5 лет – срок службы привода;

К_Г – коэффициент годового использования;

К_Г = 300/365 = 0,82

где 300 – число рабочих дней в году;

t_c = 8 часов – продолжительность смены

L_c = 2 – число смен

К_с = 1 – коэффициент сменного использования.

L_h = 365·5·0,82·8·2·1 = 24000 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. принимаем ресурс привода 22 ·10³ часов.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lг	Lс	tс	Lh	Характер нагрузки	Режим работы
Заводской цех					С малыми колебаниями	Реверсивный

2 Выбор двигателя, кинематический расчет привода

Определение требуемой мощности.

Требуемая мощность рабочей машины

Р_рм = Fv = 1,1·2,5 = 2,75 кВт

Общий коэффициент полезного действия

η = η_мη_з.пη_пк²η_о.пη_пс,

где η_м = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

η_з.п = 0,97 – КПД закрытой цилиндрической передачи,

η_о.п = 0,96 – КПД открытой ременной передачи,

η_пк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,

η_пс = 0,99 – КПД пары подшипников скольжения.

η = 0,98·0,96·0,995²·0,97·0,99 = 0,894.

Требуемая мощность двигателя

Р_тр = Р_рм/η = 2,75/0,894 = 3,08 кВт.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.

Ближайшая большая номинальная мощность двигателя 4,0 кВт

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Таблица 2.1

Выбор типа электродвигателя

Вариант	Двигатель	Мощность	Синхронная частота вращения, об/мин	Номинальная частота вращения
	4А100S2	4,0
	4A100L4	4,0
	4A112MA6	4,0
	4A132S8	4,0

Частота вращения барабана

n_рм = 6·10⁴v/(πD) = 6·10⁴·2,5/(π900) = 53 об/мин

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм

где n₁ – частота вращения вала электродвигателя.

Принимаем для зубчатой передачи u₁ = 5, тогда для открытой передачи

u₂ = u/u₁ = u/5

Таблица 2.2

Передаточное число

Передаточное число	Варианты
Привода	54,34	26,98	17,92	13,58
Редуктора
Открытой передачи	10,9	5,40	3,58	2,72

Варианты 1 и 2 отпадают, так как передаточное число открытой передачи значительно превышает рекомендуемые значения. Используемый в варианте 4 двигатель с числом оборотов вала 750 имеет слишком большие габариты, поэтому окончательно делаем выбор в пользу варианта 3 – электродвигатель 4А112MA6.