КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА





Рабочие процессы в современном производстве, в технологическом оборудовании, транспортных машинах и т.п. чаще всего протекают при частотах вращения значительно более низких, чем применяемых в двигателях, включая и электродвигатели. Наибольшее распространение для привода рабочих машин получило применение самых доступных и массовых асинхронных электродвигателей. Выпускаются асинхронные электродвигатели с четырьмя вариантами частот вращения: 3000, 1500, 1000 и 750 мин –1. Для этих электродвигателей, чем ниже частота их вращения, тем больше они имеют массу, габаритные размеры и стоимость.

Для снижения частот вращения рабочего органа машины часто используются зубчатые передачи. Передаточным числом сопрягаемой пары зубчатых колёс U называется отношение числа зубьев большого (т.е. ведомого) зубчатого колеса Z2 к числу зубьев меньшего (ведущего, шестерни) зубчатого колеса Z1. Таким образом, передаточное число U = Z2/Z1 ≥ 1. В этом случае частота вращения ведомого вала будет равна n2 = n1/U, где n1 – частота вращения ведущего вала. Если рассматриваемая пара зубчатых колёс заключена в специальный корпус, то такое устройство называется одноступенчатым редуктором.

Термин редуктор произошёл от латинского слова reductor, которое означает «отводящий назад», «приводящий обратно». Определение: редуктор – это зубчатая (в т.ч. червячная) или гидравлическая передача, предназначенная для изменения угловой скорости и вращающего момента.

В данной курсовой работе предусмотрено проектирование двухступенчатого редуктора с цилиндрическим зацеплением. Применяются редукторы с коническим, червячным, гипоидным и другими видами зацепления. Число ступеней передач в них также может быть различным.



Кроме редукторов в технике применяются мультипликаторы (от лат. multiplico – умножаю, увеличиваю), т.е. устройства для увеличения частоты вращения вала машины. Примером могут служить повышающие зубчатые передачи в сепараторах, центрифугах, гироскопах и т.п.

Для проектируемых приводов ленточного конвейера или другого механизма рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели серии 5А, технические данные которых приведены в приложении 1. Двигатели этой серии имеют защитное и обдуваемое исполнение. Их можно применять для работы в загрязненных, запыленных условиях и на открытых площадках.

Для выбора электродвигателя прежде всего необходимо определить его мощность Рдв, которая зависит от требуемой мощности рабочей машины Pрм и содержится в исходных данных курсовой работы. Следует также учесть потери мощности в редукторе на трение в зубчатых зацеплениях, подшипниках и т.п. Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

; (1)

где η – общий коэффициент полезного действия (КПД) редуктора.

Исходные данные и результат расчета КПД привода приведен в таблице 2.

Таблица 2. Исходные данные и расчет КПД привода ленточного конвейера

Объект расчета Обозначение Значение КПД [1] Кол-во объектов Принятое значение КПД
Зубчатая закрытая передача (1-я и 2-я ступени) hI ; hII 0,96 - 0,97 0,97
Одна пара подшипников качения hПК 0,99 - 0,995 0,99
Муфта hМ 0,98 0,98
Общий КПД привода h - - 0,895

 

Для заданной схемы 1 привода ленточного конвейера

η = ηзпк1. ηпкк2. ηм , (2)

где ηзп, ηпк, ηм – соответственно КПД закрытой зубчатой передачи, подшипников качения и муфты; к1, к2 – показатели степени, равные количеству одноименных узлов или пар узлов. Так как задан редуктор, у которого две ступени передач и три пары подшипников качения, то общий КПД привода с учётом формулы (2) будет равен

η = 0, 972 . 0, 993 . 0,98 = 0,895.

В соответствии с формулой (1) мощность электродвигателя Рдв должна быть не менее = .

При выборе электродвигателя помимо его мощности следует учесть частоту вращения, которая влияет на передаточное число редуктора.

Как указывалось выше, выпускаются асинхронные электродвигатели с четырьмя вариантами частот вращения: 3000, 1500, 1000 и 750 мин –1. При выборе электродвигателя по каталогу рекомендуется, по возможности, принимать более быстроходный двигатель, т.к. тихоходный двигатель при равной мощности будет более тяжелым, с большими габаритными размерами и стоимостью. Однако при выборе быстроходного электродвигателя передаточные числа редуктора возрастут, что увеличит габариты и массу редуктора. Поэтому двигатели с очень большой частотой вращения (3000 мин-1) и очень низкой ( 750 мин-1) без особой надобности применять не рекомендуется.

Частота вращения электродвигателя nдв должна обеспечивать заданную частоту вращения вала рабочей машины, т.е. ведущего вала барабана конвейера nб, с учетом снижения частоты редуктором. Частота вращения электродвигателя определяется по формуле:

nдв = nб . Uр, (3)

где Uр = UI . UII – общее передаточное число редуктора, равное произведению передаточных чисел первой и второй ступеней.

Предпочтительные передаточные числа цилиндрических двухступенчатых редукторов лежат в пределах Up = 8…32, из них большие значения применяются для более нагруженных редукторов. Причём, рекомендуемые значения передаточных чисел отдельных ступеней редуктора составляют [4]:

1 ряд – 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,0; 6,3; 8;

2 ряд – 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1.

Примем передаточное число редуктора Uр = 25. Тогда частота вращения электродвигателя согласно формуле (3) должна быть равна:

nдв = nб . Uр = 60.25 = 1500 мин-1.

Теперь из приложения 1 выбираем ближайший по параметрам электродвигатель 5АMX132S4 производства Владимирского электромоторного завода (ВЭМЗ), у которого мощность Рном =7,5 кВт, частота вращения nном = 1450 мин-1.

После этого уточняем передаточное число редуктора:

Uр = nдв/ nб = 1450/60 = 24,17.

Рекомендуется выбирать передаточное число первой (быстроходной) ступени двухступенчатого цилиндрического редуктора по формуле [5]:

UI = (0.75…1,0) , (4)

где коэффициент 0,75 принимают при переменном нагрузочном режиме, а 1,0 – при постоянном. Подставив в формулу (4) числовые значения, получим расчётные передаточные числа:

UI = 0.75 = 8,36. Тогда UII = Up/ UI = 2,89.

Эти значения передаточных чисел следует скорректировать с учётом вышеприведенных рекомендаций. Ближайшими к расчётным являются передаточные числа из первого ряда – 8 и 3, из второго ряда – 7,1 и 3,55. Предпочтительней числа второго ряда по двум обстоятельствам. Передаточное число 8 находится на максимальной границе рекомендуемого ряда, что увеличивает габаритные размеры редуктора. К тому же установлено, что наименьшие габариты у редуктора будут в том случае, если передаточное число второй ступени будет примерно в два раза меньше передаточного числа первой ступени. Для первого ряда это отношение равно 2,7; для второго 2. Поэтому принимаются передаточные числа второго ряда UI = 7,1; UII = 3,55. Тогда Uр = 7,1 3,55 = 25,205. Этому значению передаточного числа редуктора соответствует расчётная частота вращения ведомого вала, равная nб = 1450/25,205 =

= 57,5мин-1. Этот результат практически укладывается в допуск ± 4 %.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.