Розрахунки частот обертання

Розрахунки зубчастих передач

3.1 Проектувальний розрахунок швидкохідної ступені 1-2

3.2 Проектувальний розрахунок тихохідної ступені 3-4

3.3 Перевірочний розрахунок ступені 1-2

3.4 Перевірочний розрахунок ступені 3-4

1 Вибір електродвигуна

Потрібну потужність приводу визначаємо по формулі (1) [3] :

де η_прив = η_муф ηⁿ_зач η^m_під – ККД привода.

По табл.6 [3] визначаємо ККД ланок кінематичного ланцюга:

η_муф =0,98 – ККД муфти пружною із зірочкою;

η_зач = 0,97 – ККД передачі зачепленням (циліндричної зубчастої);

η_під = 0,99 – ККД однієї пари підшипників кочення;

n – число зачеплень передачі;

m – число пар підшипників кочення.

η_прив = 0,98х0,97²х0,99³ = 0,895.

Зазвичай вибирається електродвигун з номінальною потужністю декілька більшою, ніж споживана. По потрібній потужності приводу Р_потр=4,71 кВт і синхронній частоті електродвигуна n_с=1500 хв^-1 з табл.2 [3] вибираємо електродвигун з характеристиками, приведеними в Табл.1.

Таблиця 1 – Характеристики електродвигуна

Типорозмір двигуна	Потуж-ність Рдв, кВт	Синхронна частота,nс, хв-1	Робоча частота nдв, хв-1	Відношення максимального моменту до номінального Тmax/Tном	Діаметр ва-ла електро-двигуна dв, мм
4А112М4УЗ	5,5			2,2

Оскільки привід встановлений на литій плиті, то приймаємо виконання електродвигуна 1М 1081 (кріплення на лапках). Ескіз електродвигуна приведений на малюнку 1.

Рисунок 1 – Ескіз електродвигуна

Модуль 1

2 Кінематичні розрахунки

Розрахунок передаточних чисел

Номінальна частота обертання електродвигуна n_дв=1445 хв^-1.

Загальне передаточне число приводу дорівнює передаточному числу редуктора по формулі (3) [3]:

U_заг = n_дв/n_вих = 1445/307 = 4,71.

При розбитті загального передаточного числа редуктора по рівнях скористаємося рекомендаціями табл.12 [3] для двоступінчатого циліндричного тривісного редуктора, згідно яким передаточне число тихохідної ступені визначається залежністю

Передаточне число швидкохідної ступені тоді складає

Набуваємо стандартних найближчих значень передаточних чисел з таблиці.9 [3].

u_12ст = 2,5; u_34ст = 1,8

Фактичне передаточне число редуктора дорівнює:

u_ф = u_12ст хu_34ст = 2,5 х 1,8 = 4,5.

Відсоток помилки фактичного передаточного числа редуктора відносно номінального згідно формулі (12)[3].

Оскільки при [Δu]=4% виконується умова (13) [3] Δu ≤ [Δu], можна зробити висновок про те, що кінематичний розрахунок виконаний задовільно. Інші значення передаточних чисел дають велику похибку.

Розрахунки частот обертання

Частота обертання муфти дорівнює частоті обертання вхідного валу редуктора і встановленої на цьому валу шестерні швидкохідної ступені

n_дв = n_муф = n_ш =n_z1 = 1445 мин^-1.

Частота обертання проміжного валу редуктора і закріплених на нім колеса швидкохідної ступені і шестерні тихохіднї ступені:

n_пр = n _z2 =n_z3 = n _z1/ u_12ст = 1445 /2,5 = 578 хв^-1.

Частота обертання вихідного (тихохідного) валу двоступінчатого редуктора, веденого колеса тихохідної ступені і провідної зірочки ланцюгової передачі рівні:

n_вих = n _т =n_z4 = n_{зір =} n _z3/ u_34ст = 578 /1,8 = 321,1 хв^-1.

2.3 Розрахунки потужностей і моментів, що обертають

Потужності, передаванні окремими елементами приводу:

Р_вщ = Р_потр = 4,71 кВт;

Р_муф = Р_потр η_муф = 4,71 х 0,98 = 4,616 кВт.

Р_z1 = Р_вх η_під = 4,616 х 0,99 = 4,57 кВт.

Р_z2 = Р _z1 η_зач = 4,57 х 0,97 = 4,43 кВт.

Р_z3 = Р _z2 η_під = 4,43 х 0,99 = 4,39 кВт.

Р_z4 = Р _z3 η_зач = 4,39 х 0,97 = 4,26 кВт.

Р_вих = Р _зір = Р_z4η_под = 4,26 х 0,99 = 4,214 кВт.

Моменти, що обертають:

Т_дв = 9550 (Р_вщ/ n_вщ) = 9550(4,71/1445) = 31,1 Нм.

Т_муф = 9550 (Р_муф/ n_вх) = 9550(4,616/1445) = 30,51 Нм.

Т _z1 = 9550 (Р _z1/ n _z1) = 9550(4,57/1445) = 30,2 Нм.

Т _z2 = 9550 (Р _z2/ n _z2) = 9550(4,43/578) = 73,2 Нм.

Т _z3 = 9550 (Р _z3/ n _z3) = 9550(4,39/578) = 72,5 Нм.

Т _z4 = 9550 (Р _z4/ n _z4) = 9550(4,26/321,1) = 126,6 Нм.

Т _вих = Т_зір = 9550 (Р _вих/ n _вих) = 9550(4,214/321,1) = 125,3 Нм.

Результати розрахунків приведені в табл..2

Таблиця 2 – Результати кінематичних розрахунків

Парамет-ри	Електро-двигун	Муфта	Редуктор	Ланцюгова передача
z1	z2	z3	z4
n, хв-1						321,1	321,1
Р, кВт	4,71	4,616	4,57	4,43	4,39	4,26	4,214
Т, Нм	31,1	30,51	30,2	73,2	72,5	126,6	125,3
u	-	-	2,5	1,8	1,4