Определение передаточного числа привода и его ступеней

Условия эксплуатации машинного агрегата.

Проектируемый машинный агрегат служит приводом галтовочного барабана для снятия заусенец после штамповки и может использоваться в штамповочных цехах машиностроительных предприятий различного направления. Привод состоит из электродвигателя, вал которого через поклиновую ременную передачу соединен с ведущим валом цилиндрического косозубого редуктора с нижним расположением шестерни, ведомый вал редуктора через упругую втулочно-пальцевую муфту соединяется с валом галтовочного барабана. Проектируемый привод работает в 2 смены в реверсивном режиме. Характер нагрузки - с малыми колебаниями.

Срок службы приводного устройства

Срок службы привода определяется по формуле

Lh = 365LГКГtcLcKc

где LГ = 5 лет – срок службы привода;

КГ – коэффициент годового использования;

КГ = 300/365 = 0,82

где 300 – число рабочих дней в году;

tc = 8 часов – продолжительность смены

Lc = 2 – число смен

Кс = 1 – коэффициент сменного использования.

Lh = 365·5·0,82·8·2·1 = 24000 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. принимаем ресурс привода 22 ·103 часов.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки Lг Lс tс Lh Характер нагрузки Режим работы
Заводской цех С малыми колебаниями Реверсивный

2 Выбор двигателя, кинематический расчет привода

Определение требуемой мощности.

Требуемая мощность рабочей машины

Ррм = Fv = 1,1·2,5 = 2,75 кВт

Общий коэффициент полезного действия

η = ηмηз.пηпк2ηо.пηпс,

где ηм = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

ηз.п = 0,97 – КПД закрытой цилиндрической передачи,

ηо.п = 0,96 – КПД открытой ременной передачи,

ηпк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,

ηпс = 0,99 – КПД пары подшипников скольжения.

η = 0,98·0,96·0,9952·0,97·0,99 = 0,894.

Требуемая мощность двигателя

Ртр = Ррм/η = 2,75/0,894 = 3,08 кВт.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.

Ближайшая большая номинальная мощность двигателя 4,0 кВт

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Таблица 2.1

Выбор типа электродвигателя

Вариант Двигатель Мощность Синхронная частота вращения, об/мин Номинальная частота вращения
4А100S2 4,0
4A100L4 4,0
4A112MA6 4,0
4A132S8 4,0

 

 

Частота вращения барабана

nрм = 6·104v/(πD) = 6·104·2,5/(π900) = 53 об/мин

Общее передаточное число привода

u = n1/nрм

где n1 – частота вращения вала электродвигателя.

Принимаем для зубчатой передачи u1 = 5, тогда для открытой передачи

u2 = u/u1 = u/5

Таблица 2.2

Передаточное число

  Передаточное число Варианты
Привода 54,34 26,98 17,92 13,58
Редуктора
Открытой передачи 10,9 5,40 3,58 2,72

 

Варианты 1 и 2 отпадают, так как передаточное число открытой передачи значительно превышает рекомендуемые значения. Используемый в варианте 4 двигатель с числом оборотов вала 750 имеет слишком большие габариты, поэтому окончательно делаем выбор в пользу варианта 3 – электродвигатель 4А112MA6.