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 = Pпр/η0,
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
Тпром=Твх·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
Тпр=Твых·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
Р1=Рдв· 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.