Национальный исследовательский Томский политехнический университет Лектор Новосельцева Мария Викторовна Ассистент кафедры Теоретической и прикладной механики Энерго-кинематический расчет привода Условие задачи Для заданной схемы привода по заданным номинальной мощности Pрм и частоте вращения рабочей машины nрм требуется: • подобрать электродвигатель по требуемой мощности, • определить общее передаточное число привода и разбить его по ступеням, • определить мощности на валах привода, • определить частоты вращения валов привода, • определить угловые скорости валов привода, • определить моменты на валах привода. Исходные данные: Pрм=5 кВт nрм =100 мин-1 Реверсивный t=20000 ч. M PM Анализ схемы Редуктор Подшипник M Корпус Электродвигатель Муфта Рабочая машина Зубчатая цилиндрическая косозубая передача PM Открытая цепная передача Требуемая мощность двигателя M РТР Энергия PРМ PТР PРМ общ -мощность рабочей машины общ - общий КПД привода PM РРМ ηМ M ηЗ.З Общий КПД привода: ηПК общ 1 2 3 ... ηП К РТР ηЦ ηПК общ М З.З Ц М - КПД муфты З.З -КПД закрытой зубчатой передачи PM Ц РРМ 3 ПК - КПД цепной передачи ПК -КПД подшипников -качения Значения КПД механических передач ηМ M РТР ηЗ.З Принимаем: ηПК М 0,98 ηПК З.З 0,97 ηЦ ηПК PM Ц 0,93 ПК 0,99 Общий КПД привода: общ М З.З Ц 3 ПК 0,98 0,97 0,93 0,99 3 РРМ 0,858 Требуемая мощность двигателя M PТР РТР PРМ общ 5 5,83 кВт 0,858 PM РРМ Электродвигатели асинхронные серии 4А Принимаем двигатель Тип- 132М6 Номинальная мощность Pном- 7,5 кВт Синхронная частота вращения nc- 1000 мин-1 Скольжение s = 3,2% Находим номинальную скорость вращения двигателя: nном s 3, 2 об nс 1 968 1000 1 мин 100 100 Общее передаточное число привода M Uзуб U общ nном 968 9, 68 nРМ 100 Uцеп U общ U1 U 2 U 3 ... U общ U зуб U цеп 9, 68 PM Рекомендуемые значения передаточных чисел M Рекомендуемые числа для нашего привода: Uзуб U зуб 4...6 U цеп 2...5 Uцеп Принимаем: U зуб 4 Тогда: PM U цеп U общ U зуб 9, 68 2, 42 4 э M Находим мощности на валах привода 1 PЭ PТР 5,83 кВт 2 P1 PЭ М ПК 5,83 0,98 0,99 5, 66 кВт 3=рм PM P2 P1 З.З ПК 5, 66 0,97 0,99 5, 44 кВт э M Находим мощности на валах привода 1 P3 P2 Ц ПК 2 5, 44 0,93 0,99 5 кВт PРМ 3=рм PM э M Находим частоты вращения валов 1 2 3=рм PM n2 n3 U ЦЕП об nЭ nном 968 мин об n1 nЭ 968 мин n1 n2 U ЗУБ 968 об 242 4 мин 242 об nРМ 100 2, 42 мин Находим угловые скорости валов n1 3,14 968 рад 1 101,3 30 30 с n2 3,14 242 рад 2 25,33 30 30 с n3 3,14 100 рад 3 10, 47 30 30 с Находим вращающие моменты на валах 5,66 10 P1 55,87 Н м Т1 1 101,3 3 5, 44 10 P2 214,8 Н м Т2 2 25,33 3 P3 Т3 3 5 10 477, 6 Н м 10, 47 3 Стандартные ряды межосевых расстояний , мм 1-й ряд 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500 2-й ряд 140; 180; 235; 280; 355; 450 • Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации: • mn=(0,01÷0,02) · 𝑎𝑤 , [1, с.293] • mn=(0,01÷0,02) ·160 =1,6÷3,2 мм; • принимаем по ГОСТ 9563–60* [1, с.36] mn=2 мм. Конструктивные размеры шестерни и колеса • Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее • • • • • • • • размеры: Диаметр ступицы колеса: 𝑑ст = 1,6𝑑к2 [1, с.233] Длина ступицы: 𝑙ст = 1,2 ÷ 1,5 Толщина обода цилиндрических колес: 𝛿0 = 2,5 ÷ 4 𝑚𝑛 Толщина диска кованых колес: 𝐶 = 0,3𝑏2 Конструктивные размеры корпуса редуктора • Толщина стенок корпуса редуктора определяем по • • • • • • • формуле: 𝛿 = 0,025𝑎 + 1, [1, с.241] Принимаем не менее 𝛿 =8 мм; Толщину стенок крышки редуктора определяем по формуле: 𝛿1 = 0,02𝑎 + 1, [1, с.241] Принимаем не менее 𝛿 =8 мм; Толщина фланцев поясов корпуса и крышки: 𝑏 = 1,5𝛿; 𝑏1 = 1,5𝛿1 - толщина верхнего пояса корпуса и пояса крышки 𝑝 = 2,35𝛿 - толщина нижнего пояса корпуса Литература • Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин • Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин