Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Эскиз электродвигателя.

Задание 2

Содержание 3

Введение 4

Кинематический и силовой расчет привода 5

Расчет гибкой (клиноременной) передачи 10

Расчет цилиндрической зубчатой передачи 15

Эскизная компоновка редуктора (1-й этап) 23

Расчет валов 25

Эскизная компоновка редуктора (2-й этап) 53

Подбор и проверка шпоночных соединений 55

Подбор и проверочный расчет соединительной муфты 57

Тепловой расчет редуктора 69

Подбор смазки для зубчатой передачи и подшипников качения 60

Техника безопасности 61

Список литературы 62

Введение

Значение машин для человеческого общества чрезвычайно велико. Машины освобождают людей от тяжелой физической работы, максимально повышают производительность их труда, способствуют улучшению качества изготовляемой продукции и снижению ее себестоимости.

В современной промышленности машиностроению принадлежит ведущая роль, так как на базе машиностроения развиваются все остальные отрасли промышленности, а также строительство и сельское хозяйство.

Уровень производства машин и их техническое совершенство - основные показатели развития всех отраслей народного хозяйства, основа технического прогресса всякой страны и, соответственно, материального благосостояния и культурного развития ее населения.

Основные тенденции современного машиностроения: внедрение мощности и быстроходности машин, равномерность хода, автоматизация, длительная безотказная работа (надежность и долговечность), удобство и безопасность обслуживания, минимальная масса и, возможно, наименьшая стоимость конструирования и изготовления машин.

Кинематический и силовой расчет привода

Основные формулы для проведения кинематического расчета

4.1.1 Угловая скорость ω:

ω=V·R, рад/с , (4.1)

где n – частота вращения детали, об/мин.; R – радиус вращающейся детали.

4.1.2 Линейная скорость V:

, м/с (4.2)

4.1.3 Мощность, передаваемая валом P:

P=T·ω, Вт P=F·V, (4.3)

где T – крутящий момент, передаваемый валом, Н·м; F – окружная сила, Н.

4.1.4 Коэффициент полезного действия η:

, (4.4)

где Р_вых – мощность на выходе, полезная;

Р_вх – мощность на входе, затраченная;

η_г.п. – КПД гибкой передачи;

η_з.п. – КПД зубчатой передачи;

- КПД подшипников качения.

4.1.5 Передаточное число i_общ:

i_общ=i_г.п.·i_з.п., (4.5)

где n_вх – частота вращения входного звена;

n_вых – частота вращения входного звена;

ω_вх – угловая скорость входного звена;

ω_вых – угловая скорость выходного звена;

i_г.п – передаточное отношение гибкой передачи;

i_з.п – передаточное отношение зубчатой передачи.

Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Эскиз электродвигателя.

4.2.1 Угловая скорость третьего вала

n₃=135, 65 об/мин

рад/с (4.6)

4.2.2 Крутящий момент на третьем валу

Мощность на валу винта смесителя Р₃=171, 83 кВт

Н·м (4.7)

4.2.3 Мощность на первом валу

, (4.8)

(4.9)

h_р.п. = 0,97; - кпд ременной передачи (клиновой ремень)

h_з.п. = 0,98;- кпд зубчатой передачи

=0,99. (из [1] с 5, 6; [2] с 6)- кпд подшипников качения

;- кпд муфты

Вт (4.10)

4.2.4 Мощность на втором валу

, , (4.11)

P₂ = 10 582 · 0,97 · 0,99 = 10 162 Вт (4.12)

4.2.5 Частота вращения первого вала (ориентировочно)

А) частота вращения вала из скорости движения ленты:

Б) промышленность выпускает эл. Двигатели со следующими частотами

750; 1000; 1500; 3000

В) ориентировочно в зависимости от частоты вращения ротор определим передаточные отношения привода с одной стороны:

Частота вращения ротора двигателя и передаточное отношение привода:

По мощности P₁ = 10 582 Вт и ориентировочным оборотам n_дв = 1500 об/мин выбираем двигатель типа 4A160S4У3 мощностью , частота вращения вала под нагрузкой n_дв = 1465 об/мин (по паспортным данным).

Проверка двигателя на перегрузку по пусковому моменту M:

А) Номинальный пусковой момент выбранного двигателя:

Б) Требуемый пусковой момент выбранного двигателя по потребляемой мощности:

Фактическое передаточное отношение привода; разбивка передаточного отношения по ступеням:

Частота вращения первого вала редуктора:

4.2.6 Угловая скорость вала электродвигателя

рад/с (4.17)

угловая скорость второго вала:

рад/с (4.21)

4.2.7 Крутящие моменты, передаваемые валами

P=T·ω (4.22)

Н∙м; (4.22)

Н∙м. (4.23)

4.2.8 Результаты кинематического расчета привода

Таблица 2 ― Основные параметры

№ вала	Частота вращения n, об/мин	Угловая скорость w, рад/с	Крутящий момент Т, Нм	Мощность P, Вт	Передаточное число iобщ.=12
				15 000	iкл.п.= 2,7
	542,6	56,8	178,9	10 162
iз.п=4
	135,65	14,2	678,16	9 630

Рисунок 1 ― Эскиз электродвигателя