Выходная ступень редуктора

Определение КПД привода (таблица 2)

 

Таблица 2

Значения КПД и передаточных чисел звеньев кинематической цепи

Элемент кинематической цепи   К.п.д.   U рек  
Зубчатая передача открытая:          
цилиндрическая   0,95... 0,97   2. ..8  
коническая Зубчатая передача закрытая: 0,94... 0,96   1,5. ..6,3  
цилиндрическая   0,97... 0,99   2. ..6,3  
коническая   0,96... 0,98   1,5. ..4  
планетарная   0,97... 0,99   3...9  
волновая Червячная передача Клиноременная передача Цепная передача Муфта . Подшипники качения (одна пара) 0,8. ..0,9 0,8. ..0,9 0,95... 0,97 0,92... 0,95 0,98 0,99 80. ..250 8. ..80 2. ..4 1,5. ..4 - -

 

η0 = ηм·η2зп·ηцп·η4пп,

где η0 – КПД привода; ηм – КПД муфты, 0,98; ηзп – КПД зубчатой передачи, 0,98; ηцп – КПД цепной передачи, 0,93; ηпп – КПД пары подшипников, 0,99.

η0 = 0,98·0,982·0,93·0,994=0,84

1.3 Определение ориентировочного значения мощности двигателя P`дв

P`дв = Pпр0,

где P`дв - ориентировочное значение мощности двигателя, кВт.

P`дв = 5,04/0,84=6 кВт

1.4 Определение частоты вращения приводного вала nпр

где t – шаг цепи, мм, 125; z – число зубьев звёздочки, 10.

1.5 Определение ориентировочного значения частоты вращения вала двигателя

n`дв = nпр·uред ·iцп

где n`дв - ориентировочное значение частоты вращения вала двигателя;

uред – передаточное число редуктора, принимаем uред=25;

iцп – передаточное отношение цепной передачи, принимаем iцп=2.

n дв = 33,6·2·25=1680 об/мин

1.6 Выбор двигателя по значению мощности P`дв и частоте n`дв произведём по таблице 3

Выбираем двигатель 4А132S4УЗ: частота вращения вала двигателя nдв = 1455 об/мин, мощность на валу двигателя Рдв = 7,5 кВт.

Таблица 3

Электродвигатели асинхронные серии 4А ГОСТ28330-

Мощ-ность кВт Синхронная частота вращения, диаметр вала, мм  
           
0,55   63В2/2745   71А4/1390     71В6/900     80В8/700    
0,75   71А2/2840     71В4/1390     80А6/915     90LA8/700    
1,1   71В2/2810     80А4/1420     80В6/920     90LB6/700    
1,5   80А2/2850     80В4/1415     90L6/935     100L8/700    
2,2   80В2/2850     90L4/1425     100L6/950     112МА8/700    
3,0   90L2/2840     100L4/1435     112МА6/955     112МВ8/700    
4,0   100S2/2880     100L4/1430     112МВ6/960     132S8/720    
5,5   100L2/2880     112М4/1445     132S6/965     132М8/720    
7,5   112М6/2900     132S4/1455     132М6/970     160S8730    
11,0   132М2/2900     132М4/1460     160S6/975     160М8/730    
  160S2/2937     160S4/1465     160М6/974     180М8/735    
18,5   160М2/2940     160S4/1465     180М6/975     200М8/737    
  180S2/2945   180S4/1470     200М6/972     200L8/730    
  180М2/2945     180М4/1470     200L6/979     225М8/737    

 

1.7 Определение передаточного числа привода u0

u0 = nдв/ nпр

u0 = 1455/33,6=43,3

1.8 Определение передаточного числа редуктора uред

uред = u0/iцп ,

uред = 43,3/2=21,65

1.9 Разбивка передаточного числа 2х ступенчатого цилиндрического редуктора между его ступенями

Uред = UБ UТ,

где UТ – передаточное число тихоходной ступени, UТ = 4,1

UБ – передаточное число быстроходной ступени, UБ = 5,28.

Рис. 2. Графики выбора передаточных чисел ступеней редуктора

 

Определение частот вращения валов привода

Входной вал

Частота вращения входного вала nвх = 1455 об/мин

Промежуточный вал

где nпром – частота вращения промежуточного вала, об/мин.

Выходной вал

где nвых – частота вращения выходного вала, об/мин;

Приводной вал

где nпр – частота вращения приводного вала, об/мин.

Определение крутящих моментов на валах привода

Вал двигателя

Тдв = 9550·Рдв/nдв ,

где Тдв – крутящий момент на валу двигателя, Н·м.

Тдв = 9550·7,5/1455=49,23 Н·м

Входной вал редуктора

Твх = Тдв· ηм· ηпп

где Твх – крутящий момент на входном валу редуктора, Н·м.

Твх= 49,23·0,98·0,99=47,76 Н·м

Промежуточный вал редуктора

Тпромвх·uБ ·ηпп· ηзп ,

где Тпром – кутящий момент на промежуточном вале редуктора, Н·м.

Тпром = 47,76·5,28·0,99·0,98=244,66 Н·м

Выходной вал редуктора

Твых = Тпром·uТ· ηпп· ηзп ,

где Твых – крутящий момент на выходном валу редуктора, Н·м.

Твых=244,66·4,1·0,99·0,98=973,21 Н·м

Приводной вал

Тпрвых·ηпп·iцп цп,

где Тпр – крутящий момент на приводном валу, Н·м.

Тпр = 973,21·2·0,99.0,93=1792,07 Н·м

1.12 Исходные данные для расчёта передач

Входная ступень редуктора

Крутящий момент на валу шестерни

Частота вращения вала шестерни n1=1455 об/мин;

Передаточное число быстроходной ступени u = 5,28.

 

Выходная ступень редуктора

Крутящий момент на валу шестерни Т1=244,66 Н·м;

Частота вращения вала шестерни n1=275,57 об/мин;

Передаточное число тихоходной ступени u= 4,1.

Цепная передача

Р1дв· η3пп· η2зп· ηм

где Р1 – мощность на валу ведущей звёздочки, кВт.

Р1 = 7,5.0,98·0,993·0,982=6,85 кВт

Частота вращения вала ведущей звёздочки n1=67,21 об/мин;

Передаточное отношение цепной передачи i=2.