Определение передаточного отношения привода и его разбивка
По ступеням передач.
Общее передаточное отношение привода определяется по формуле
(13)
С другой стороны, (см. выше) оно может быть получено перемножением передаточных отношений отдельных ступеней передач, то есть
, (14)
где Ui – передаточное отношение отдельной i-й ступени передач,
n – число ступеней передач по кинематической схеме.
Равенство (14) обеспечивается путем подбора Ui с использованием рекомендаций табл. 5.
Если по кинематической схеме передач редуктора имеется открытая передача (зубчатая, цепная или ременная), то, принимая по табл. 5 передаточное отношение
отношение открытой передачи, находят передаточное отношение редуктора:
(15)
где Uоп – передаточное отношение отрытой передачи.
Если открытой передачи в приводе нет (схема 1, рис. 1), то .
Примем обозначения передаточных отношений: Uоз – открытая зубчатая передача; Uц – цепная передача; Uрм – ременная передача.
После определения общего передаточного отношения редуктора производится его разбивка по отдельным ступеням передач. В случае стандартного редуктора разбивка по ступеням не производится, а .
Передаточные отношения одноступенчатых цилиндрических и конических редукторов, проектируемых для серийного производства, выбираются из рядов:
1-й ряд | 2,0 | 2,5 | 3,15 | 4,0 | 5,0 | 6,3 | 12,5 | ||
2-й ряд | 2,24 | 2,8 | 3,55 | 4,5 | 5,6 | 7,1 | 11,2 | - |
Предпочтительнее 1-й ряд. Для одноступенчатых редукторов (за исключением червячных и волновых) не рекомендуется брать более:
Umax = 6,3 - для конических передач;
Umax = 8 - для цилиндрических передач;
Umax = 12,5 - для планетарных передач.
При больших значениях Up принимают число ступеней передач больше единицы или, если это возможно, применяют более тихоходный двигатель.
Передаточное отношение тихоходной – Uт и быстроходной – Uб ступеней двух- ступенчатых редукторов можно определить по рекомендациям П.Ф. Дунаева [2].
Для редуктора по схеме 3; 6; 7 (рис. 2) (16)
Для редуктора по схеме 4 (17)
Для редуктора по схеме 5 (18)
Для редуктора по схеме 8 (19)
Для всех схем
, (20)
Точность разбивки общего передаточного отношения проверяется следующим условием:
(21)
Если условие (21) выполняется, то переходят к составлению таблицы исходных данных.
Для схем планетарных и волновых редукторов передаточные отношения выбираются по рекомендациям специальной литературы [1, 3, 5 и др.].
ПРИМЕР
В предыдущем примере nим = 38,2 об/мин;
nтаб = 2840 об/мин, nтаб = 1435 об/мин.
Определяем общее передаточное отношение привода для двух вариантов электро-двигателей по зависимости (13):
Определяем общее передаточное число редуктора.
Принимаем по табл. 5 передаточное отношение цепной передачи равным 2,5, тогда передаточное отношение редуктора
Делаем разбивку передаточного отношения редуктора по ступеням передач.
Так как редуктор выполнен по схеме 3, то разбивку производим с использованием рекомендаций, изложенных выше. Используя зависимости (16), (20) получим
Учитывая рекомендации по назначению передаточных отношений ступеней редуктора (табл. 5), из двух вариантов принимаем второй, так как для первого варианта Uб1 > Uрек. С учетом стандартного ряда передаточных отношений (см. выше) для принятого варианта разбивки назначаем
По зависимости (21) проверяем точность разбивки передаточных отношений:
что больше допустимой нормы.
Поэтому производим корректировку передаточных отношений, а именно принимаем Uц=2,6 вместо 2,5. Остальные значения передаточных отношений оставляем без изменения, тогда
Таким образом, условие (21) выполняется. Окончательно принимаем:
Uб = 4,5; Uт = 3,15; Uц = 2,6; электродвигатель 4А100 S4 УЗ исполнение M100. Pтаб = 3.0 кВт, nтаб = 1435 об/мин.
Проверку выбранного электродвигателя на перегрузку производим по условию (12)
где Тмах = 1,3Т (см. график нагрузки);
Т = 0,75; Тмах = 1,3·0,75 = 0,975 кНм;
nТАБ = 1435 об/мин; UО = 37,565;
= 0,850; для выбранного электродвигателя n = 2,0,
тогда ,
а т.к. РТАБ = 3,0 кВт, то условие (12) выполняется, т.е. двигатель не будет перегружен.
Вычерчиваем эскиз выбранного электродвигателя с указанием его основных характеристик.
b1 | L30 | h31 | d30 | h | d1 | d10 | L1 | L10 | L31 | b10 | h10 | h1 |
Мощность РТАБ = 3,0 кВт; частота вращения 1 435 об/мин; кратность пускового момента = ТПУСК/Т = 2,0.