Визначення передаточних чисел

Після підбору електродвигунів і уточнення його виконання слід підрахувати фактичне значення загального передаточного числа привода. При цьому використовують залежність

,

де u_заг – фактичне значення загального передаточного числа привода;
n_ном – номінальна частота обертання вала електродвигуна, хв^–1;
n_в – задана частота обертання ведучого вала робочої машини або вихідного вала трансмісії, хв^–1.

Загальне передаточне число необхідно розподілити між окремими передачами, що входять в склад приводу, наприклад зубчатої або черв’ячної, редуктора ланцюгової або пасової. Але тому-що загальне передаточне число рівне добутку часткових чисел,

u_заг = u₁∙u₂∙ ...∙u _n ,

то однозначне рішення одержати зразу неможливо.

При розподілу загального передаточного числа редукторів треба намагатись забезпечити рівну міцність усіх ступенів і по можливості однакове занурення коліс в масляну ванну. Однак повністю виконати ці дві умови майже не вдається.

Значення передаточних чисел приймаються в залежності від граничних значень кожної з передач (Додаток 2). Орієнтовно передаточне число швидкохідної та тихохідної ступіні двоступінчатих редукторів можна визначити по співвідношенню приведеному в додатку 3.

Приклад 1

Розрахувати привод стрічкового транспортера (рис. 1).

Рис. 1. Кінематична схема привода.

1 – електродвигун; 2 – муфта; 3 – редуктор; 4 – рама приводу;
5 – відкрита ланцюгова передача; 6 – стрічковий транспортер

У завданні проекту вказано:

T_в = 2465,5 Hм;

n_в = 24,84 хв^-1.

Підбір електродвигуна

Визначаємо потужність на приводному валі транспортера

Р_в = = = 6402,5 Bт

Визначаємо загальний коефіцієнт корисної дії привода (ККД)

η_заг = η_м ·η³_під·η²_з.п.·η_л = 0,98 · 0,99³ · 0,97² · 0,92 = 0,823;

де η_м = 0,98 – ККД муфти (додаток 1);
η_під = 0,99 – ККД трьох пар підшипників (додаток 1);
η_з.п.= 0,97 – ККД двох пар зубчатих передач (додаток 1);
η_л = 0,92 – ККД ланцюгової передачі (додаток 1).

3. Визначаємо потрібну потужність електродвигуна

Р_{потр. =} = = 7779 Bт ≈ 7.8 кBт.

Визначаємо потрібну частоту обертання вала електродвигуна

n_{дв.потр.} = n_вих.(u_заг.min … u_заг.max), хв^-1.

Загальне передаточне число:

u_заг. = u_ш u_т u_л,

де u_ш – передаточне число швидкохідної ступені;
u_т – передаточне число тихохідної ступі;
u_л – передаточне число ланцюгової передачі.

Із додатку 2 вибираємо рекомендовані значення передаточних чисел для приведеної схеми:

u_ш = 3,15...5; u_т = 2,5...5; u_л = 1,5...4;

u_заг. = u_ш·u_т·u_л = (3,15...5) · (2,5...5) · (1,5...4) = 11,8...100;

n_{дв.потр.} = n_вих.·u_заг. = 24,8 · (11,8...100) = 292,64...2480 хв^-1.

Приймаємо частоту обертання вала електродвигуна n_дв = 1000 хв^-1.

З додатків 4 та 5 вибираємо електродвигун марки 4А132М6У3 для якого номінальна потужність Р_ном = 7,5 кВт, ККД двигуна 85,5%, номінальна частота обертання n_ном. = 960 хв^-1, маса m_дв = 93 кг, виконання М100.

Перевантаження двигуна складає :

Δ = ∙100 = % = 4,0%,

що менше допустимого [Δ] = 5...6%.

Якщо взяти двигун наступної ступені потужності, тобто Р_ном = 11 кВт, недовантаження складе 29,09%. Експлуатація такого електродвигуна (з підвищеною потужністю) приводить до зниження його економічних показників перш за все ККД.

2. Визначення передаточних чисел:

Визначаємо фактичне передаточне число і розподіляємо його по ступеням привода:

u_ф = = =38,7.

Орієнтуючись на межі середніх передаточних чисел беремо u_л = 2,5, тоді передаточне число редуктора:

u_ред = = = 15,48.

По формулі з додатку 3 визначаємо передаточне число швидкохідної і тихохідної ступенів редуктора:

u_m = 0,88 =0,88 =3,46.

u_ш = = = 4,47