П2. Примеры расчета приводов

П2-1. Пример определения двигателя и параметров редуктора.

Рис. П2.1

Привод с коническим зубчатым редуктором:

1- редуктор; 2,3- ременная передача;

П2-1.1. Дано:

1. Схема привода (рис.П2.1)

2. Мощность на выходном вале (звездочке)- N₃ = 4,15 кВт.

3. Угловая скорость вращения выходного вала (звездочки)- W₃ = 25,13 рад/сек.

4. Привод должен работать 8 час. в сутки 300 дней в году в течение 10 лет. Режим нагружения II, кратковременная перегрузка равна k_n =2. Применяется коническая пара с прямыми зубьями.

П2-1.2. Выбор электродвигателя.

Для выбора электродвигателя необходимо предварительно определить мощность, а затем частоту вращения ведущего вала, если заданы только выходные параметры передачи.

Мощность определяется по формуле

N_эд= N_вых/h,

где h= h₁h₂…h_i - общий к.п.д. привода; h₁- к.п.д. ременной передачи; h₂ - к.п.д. редуктора

Примерные значения к.п.д. даны в таблице П2-1[8]

Табл. П2-1

Для данной схемы принимаем: h₁= 0,96; h₂ = 0,96.

Тогда h = 0,96*0,96= 0,92

и мощность электродвигателя должна быть не меньше

N_эд= 4,15/0,92= 4,51 кВт.

Частоту вращения электродвигателя можно определить из формулы

n₁= n₃u’,

где u’ - ориентировочное значение передаточного отношения всего привода.

Передаточное отношение можно оценить из таблицы П2-2

После определения мощности ведущего вала по каталогу определяется электродвигатель. Нужно отметить, что асинхронные двигатели самые распространенные допускают длительную перегрузку не выше 5- 10%.

Выбирать целесообразно более быстроходный двигатель, как менее тяжелый.

Для задания выбираем

для ременной передачи u’_рп = 3; для конического редуктора u’_р = 3.

Тогда общее передаточное отношение u’ = 3*3=9, а частота вращения вала электродвигателя

n_эл= W₃u’*30/p= 25,13*9*30/p= 2160 об/мин.

Из полученных данных выбираем электродвигатель (см. соответствующиую таблицу)- АО2-41-2; N_эд= 5,5 кВт; n_эл = 2910 об/мин.

Следовательно, передаточное отношение привода будет

u’= n_эл/ (30W₃ /p) = 2910/(30*25,13/p)= 12,12.

Далее принимаем передаточное отношение ременной передачи u_рп= 3,03. Тогда передаточное отношение редуктора будет

u_p= u’/ u_рп= 12,12/3,03= 4.

Определяем скорость вращения на входе в редуктор

n₁= n_эд/ u_рп=2910 / 3,03= 960 об/мин.

П2-2. Расчет конического зубчатого редуктора (за основу взята ме-тодика, изложенная в книге Иванова М.Н. [4]). Используемые формулы и таблицы соответствуют обозначениям, примененным в [4].

I. Исходные данные:

i= 4; N₁=N₃/h₂= 4,15/0,96=4,32 кВт; n₁ =960 об/мин.

Редуктор изготовлен в отдельном закрытом корпусе; смазка- погружением колес в масляную ванну.

Конструкция редуктора, подобная разрабатываемому, приведена на рис. П2.2.

Рис. П2.2. Конструкция конического зубчатого редуктора.