Выбор электродвигателя; определение значений передаточных отношений, крутящих моментов, частоты вращения валов

 

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Кафедра «Машиноведение и детали машин»

ПРИВОД МЕХАНИЧЕСКИЙ

Пояснительная записка

МДМ 86.00.00.00 ПЗ

Курсовой проект

Студент группы 3043/1                                                                         Пискарёв П. Ю.   

Руководитель работы                                                                            Герасимов Б. К.

Санкт-Петербург

2009 г.

 

1. Энерго-кинематический расчёт привода

 Результат данного этапа работы – выбор электродвигателя; определение значений передаточных отношений, крутящих моментов, частоты вращения валов.

1.1 Кинематическая схема

	Рис.1. Кинематическая схема привода: 1 – электродвигатель; передачи: 2,3 – клиноременная; 4,5 – червячная; 6,7 – цилиндрическая зубчатая; 8 - муфта

 

1.2. КПД привода и выбор электродвигателя

Момент Т_ИМ, передаваемый валу ИМ, и угловая скорость вала w_Т  определёны требованиями производственного процесса.

Мощность, которая должна быть передана исполнительному механизму, равна:

                                          Р_ИМ = Т_ИМ w_ИМ,                                                        (1.1)

где                                     w_ИМ = 2πn/60                                                            (1.2)

Таким образом:                   Р_ИМ = 1300∙(3,14∙10/30) = 1365 Вт

 

КПД привода определяется на основе последовательного учёта потерь мощности при работе каждой кинематической пары:

                                    h_пр.= h_р.п.∙h_ч.п.∙h_з.п.∙h_м.∙h_р.м.∙h_п³.                                      (1.3)

h_м. – коэффициент, учитывающий потери мощности в муфте;

принят h_м. = 0,99;

h_п. – коэффициент, учитывающий потери мощности в подшипниковых узлах одного вала (на подшипниках качения); принят h_п. = 0,97;

h_з.п. – коэффициент, учитывающий потери мощности в закрытой зубчатой паре редуктора; принят h_Зп = 0,97;

h_р.п. – коэффициент, учитывающий потери мощности в ременной передаче; принят h_р.п. = 0,96;

          h_ч.п. – коэффициент, учитывающий потери мощности в червячной передаче;

принят h_ч.п. = 0,8;

          h_р.м. – коэффициент, учитывающий потери мощности на размешивание масла; принят h_р.м. = 0,96.

          КПД привода:               h_пр.= 0,96∙0,8∙0,97∙0,99∙0,96∙0,97³ = 0,65.                       

Расчётное значение мощности электродвигателя равно:

                                Р_{ЭД- Р}  = Р_ИМ/ h_ПР = 1365/0,65 =  2100 Вт.                      (1.4)

Стандартный ЭД выбирается согласно условию  Р_ЭД   ³ Р_{ЭД- Р} 

Выбран электродвигатель марки  4A80В2:

паспортная мощность Р_ЭД  = 2,2 кВт;

синхронная частота n _С = 3000 об/мин;

отношение пускового момента к номинальному моменту М_П / М_Н = 2,1;

частота вращения вала ЭД n _ЭД = 2850 об/мин;

диаметр присоединительного участка вала ЭД d_ЭД = 22 мм;

длина присоединительного участка вала ЭД l_ЭД = 50 мм.

  1.2. Общее передаточное отношение и разбивка его по ступеням

   привода

  Общее передаточное отношение привода i _ПР равно отношению частот вращения вала электродвигателя n _ЭД и тихоходного вала n _Т:

                                   i _ПР = n _ЭД/ n _Т                                                                 (1.5)

Тогда:                         i _ПР = 2850/10 = 285.

С другой стороны оно равно произведению передаточных отношений зубчатой i _З.П., червячной i _Ч.П. и ременной передач i _Р.П.:

                                        i _ПР =i _З.П ∙ i _Ч.П. ∙ i _Р.П.                                                           (1.6)

В данном проекте передаточное отношение ременной передачи примем равным i_р.п. = 2..3

Передаточное отношение червячной передачи примем примерно равным

i_ч.п. ≈ 30.

Передаточное отношение зубчатой передачи примем равным i_з.п. = 3..3,5.

Передаточное отношение ременной передачи возьмём равным i_р.п. = 3 и оставим его постоянным. Меняя остальные передаточные отношения получим несколько вариантов.

Рассмотрим 3 варианта:

1 – примем   i_Р.П. = 3; тогда  i_ч.п = i _ПР/i_Р.П.i_З.П = 285/3∙3 = 31,67;