Проектировочный расчет двухступенчатого планетарного редуктора (максимальный момент на тихоходном валу - 3000 Нм, частота вращения - 45 об/мин), страница 14

Т_Е=((3000×1)²×0.15+(3000×0.9)²×0.25+(3000×0.7)²×0.6)^0.5=2412 Н×м

Расчетное значение мощности двигателя

Р_{дв. расч.}=Т_Е×w_р.о./h_об, где  w_р.о.=2×p×n_т/60—скорость вращения вала рабочего органа;

h_об—КПД механической передачи

Р_{дв. расч.}= 2412×(2×p×45/60)/0.9674=11750 Вт

Выбор двигателя

Из каталога двигателей ([5] стр. 534) выберем трехфазный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель серии 4А (по ГОСТ 19523-74) такой, что Р_{дв, ном.}³Р_{дв. расч.}

 

Двигатель:

4А132М4У3—трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель четвертой серии, незащищенный с высотой оси вращения 132 мм, с установочным размером по длине станины М, четырехполюсный, климатического исполнения У, категории 3.

n_синх.=1500 об/мин—синхронная частота вращения

Р_{дв. ном.}=11000 Вт—номинальная мощность двигателя

Проверка двигателя на перегрузку

Для предотвращения "опрокидывания" (остановку под нагрузкой), при резком увеличении нагрузки производят проверку двигателя на перегрузку.

Расчет производят при неблагоприятных условиях эксплуатации, когда напряжение в электрической сети снижено до 10% (что соответствует уменьшению движущего момента на 19%), а нагрузка достигает максимального значения.

l_м=2.2—кратность максимального момента к номинальному.

Т_{дв. ном.}³Т_max/(0.8×l_м×i_об×h_об)=3000/(0.8×2.2×32×0.9674)=55.062 Н×м

Т_{дв. ном.}=P _{дв. ном.}/w_синх.=P _{дв. ном.}/(2×p×n_синх/60)=11000/(2×2×p×1500/60)=70.028 Н×м

Таким образом, выбранный двигатель имеет запас по температуре нагрева, следовательно, выдерживает перегрузки.

15.  ВЫБОР СМАЗКИ И ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ

Выбор смазки

Тип смазки определяется на основе расчета ее вязкости, определяемой из условий характеристик зацепления.

Коэффициент вязкости находится из зависимости от фактора c_з.п..

c_з.п.=10^-5×H_HV×s_H²/v, где H_HV—твердость по Виккерсу активной поверхности зубьев колеса

(можно считать равной НВ при НВ£400);

s_H—контактные напряжения в зацеплении (см. раздел 7.2);

v—окружная скорость в зацеплении (см. раздел 13.1).

Расчет ведется для зацепления колес b-g.

Тихоходная ступень:

c_з.п.1=10^-5×278.7×570.3²/0.419=2163

Тогда, вязкость n₁=(200…300)×10⁶ м²/с       ([1] стр. 346)

Быстроходная ступень:

c_з.п.1=10^-5×218.9×461.7²/1.299=359

Тогда, вязкость n₂=(60…100) ×10⁶ м²/с   ([1] стр. 346)

Выберем масло со средним значением вязкости, т.к. смазывание

производится из общего картера:

Масло И-100А ГОСТ 20799-75       n=90—18 м²/с   (при 50°С)       ([1] стр. 345)

Тепловой расчет

Для обеспечения защитных свойств масляного слоя необходимо не допускать его перегрева, т.к. это увеличивает изнашивание, потери и снижает КПД.

Условие соблюдения теплового режима:

J_м=Р_вн×(1-h)/W_нгр+J_о.в.£[J_{м макс}], где  J_м—установившаяся температура масла;

Р_вн—мощность на ведущем валу;

h—КПД передачи;

J_о.в.=20°—температура окружающего воздуха;

[J_{м макс}]=(80¸95)°С—предельно допускаемое значение температуры ;

W_нгр=К_н×А_н—мощность теплового потока, отводимого от передачи при перепаде температур в 1°С (с учетом, что поверхность не обдувается)

К_н=15,5 Вт/(м²×°С)—коэффициент теплопередачи с необдуваемой поверхности;

А_н—площадь необдуваемой поверхности.

Упрощенно площадь необдуваемой поверхности можно найти как площадь поверхности тела, изображенного на рисунке, где:

                         

R=170 мм                 

B=340 мм                   

L=110 мм                   

H=210 мм

А_н=0.367 м²

W_нгр=15.5×0.367=5.69 Вт/°С

J_м=11000×(1-0.9674)/5.69+20=83°£[J_{м макс}].

[J_{м макс}]=83…95°

Таким образом, в процессе работы поддерживается нормальный

температурный режим.

16.список литературы

1.  Анурьев В.И.  Справочник конструктора- машиностроителя. 5-е изд.,

перераб. и доп. М.:Машиностроение, в 3-х т. Т.3,1979.

2. Детали машин. Атлас конструкций/ Под ред. Решетова Д.Н.

М.:Машиностроение,1979.

3. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных

специальностей вузов. Л.:Машиностроение, 1980.

4. Курсовое проектирование деталей машин/ Под общей ред. Кудрявцева.   

В.Н. Л.:Машиностроение, 1983.

5.  Методическое указание к лабораторным работам по курсу «Деталей

машин». Л.: ЛМИ, 1986

16. Подшипники качения. Справочник. Изд. 6-е перераб. и доп.

 М.: Машиностроение, 1975.