Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода
Задание на проектирование
Мощность на ведомом валу Р = 10 кВт
Частота вращения ведомого вала n = 95 об/мин
Тип ременной передачи – клиноременная
Режим работы – легкий
Продолжительность включения – 55%
Реверсивность – реверсивная
Коэффициент использования в течение года Kr = 0,4
Коэффициент использования в течение суток Kc = 0.7
Тип зуба – косой
Тип передачи - нереверсивная
Схема привода
1 Рабочая машина (электродвигатель)
2 Клиноременная передача;
3 Одноступенчатый цилиндрический редуктор;
4 Муфта
5 Исполнительный механизм
Введение
Редуктором называют зубчатый, червячный или зубчато-червячный передаточный механизм, выполненный в закрытом корпусе и предназначенный для понижения угловой скорости, а, следовательно, повышения вращающего момента. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называются мультипликаторами. В редукторах обычно применяют зубчатые колеса с эвольвентным зацеплением, иногда используют зацепление М.Л.Новикова.
Редуктор проектируется для привода данной машины или по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения.
Редуктора классифицируют:
- По виду передач –на цилиндрические с параллельными осями валов; конические с перекрещивающимися осями валов; червячные с перекрещивающимися осями валов; комбинированные конически-цилиндрические; зубчато-червячные и другие.
- По числу пар –одноступенчатые цилиндрические с прямозубыми колесами с u £ 7 , с косозубыми или шевронными колесами при u£10 и Р£50 кВт; одноступенчатые конические с прямыми, косыми и криволинейными зубьями при u £ 5 и Р £ 100кВт; одноступенчатые червячные при u = 8...80 и Р £ 50кВт; многоступенчатые.
Зубчатая передача, оси валов которой пересекаются, называется конической. Конические зубчатые колеса изготавливают с прямыми, косыми и криволинейными зубьями и применяют там, где возникает необходимость передачи момента с одного вала к другому с пересекающимися осями. Конические зубчатые редуктора проектируют сравнительно небольших мощностей, так как консольное расположение шестерни на валу при значительных силах в зацеплении приводит к большим деформациям, нарушающим точность зацепления и нормальную работу передачи. Иногда применяют конические передачи, в которых шестерня расположена между опорами, а не консольно. Такая конструкция сложнее и дороже.
Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода
1.1 Требуемая мощность электродвигателя, кВт
Pтр = 
, Р=10кВт
где T - крутящий момент на валу исполнительного механизма,
Т = 1055,184 Н•м;
n – частота вращения вала исполнительного механизма,
n = 95 мин-1;
η0 – общий КПД привода,
η0 = 0,913
здесь η1 - КПД зубчатой передачи, η2- КПД одной пары подшипников качения, примем η1= 0,96 , η2= 0.99.
Тогда Pтр= 11,41
1.2 Выбор электродивигателя
По требуемой мощности из табл. П.1 [1] выбираем асинхронный электродвигатель 4А160М8 с ближайшей большей стандартной мощностью Pэ = 11 кВт, синхронной частотой вращения
nс = 750 мин-1 и скольжением S = 2.5 %.
Частота вращения вала электродвигателя
n1= nс (1 – 
) = 750*(1-2.5/100)=731.25
1.3 Общее передаточное число привода
uo= 
=731.25/95 =7,69
Передаточное число зубчатой передачи
u’=4
Округлим u’ до ближайшего стандартного значения (табл. 7.1 [1]). Принимаем u= 4
1.4 Частоты вращения валов:
n1=731.25 об/мин
n2=91,406 об/мин
n3= 365,625 об/мин
1.5 Мощности на валах:
P1 = 10,953 кВт
P2 = 10,099 кВт
P3 = 10,515 кВт
1.6 Крутящие моменты, передаваемые валами, определяют по формулам
Ti = 9550 
.
Тогда T1 = 143,044 Н*м
T2 = 1055,184 Н*м
T3 = 274,645 Н*м
Консольные нагрузки от муфт в кН предварительно определяют по ГОСТ Р50891–96:
на быстроходном валу Fк = (0.05…0.125) 
=0,0875*√274,645=1,45
на тихоходном валу для зубчатых редукторов Fк= 0.125 
= 0,125*√1055,184=3,983
где Tб и Tт – крутящие моменты на соответствующих валах, Н·м.