Выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода

Практическое занятие № 1

Расчет кинематических и энергетических параметров привода

Цель занятия - изучение методики расчета типовых механических приводов, включающей:

· расчет требуемой мощности привода;

· выбор стандартного электродвигателя;

· кинематический расчет привода с распределением общего передаточного числа по передачам;

· подготовку данных для расчета передач.

Для достижения поставленной цели рассмотрены два типовых примера расчета приводов.

Пример 1

Рассчитать привод ленточного транспортера, представленного на схеме.

Исходные данные

Усилие на ленте транспортера………………… F = 8 кН

Скорость ленты транспортера…………………. V = 2 м/с

Диаметр барабана………………………………. D = 400 мм

Передаточное число цепной передачи………… u _ц= 2.5

Тип цепной передачи…………………………….закрытая

Схема привода

Решение

Выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода

1.1. Выбор электродвигателя.

Требуемая мощность электродвигателя

P _тр = ,

где - общий КПД привода:

= = 0.98•0.96•0.99³ = 0.913.

Здесь - КПД зубчатой передачи, - КПД цепной передачи, - КПД одной пары подшипников качения, согласно табл. П.2 приложения примем, = 0.98, = 0.96, = 0.99. (Здесь и далее ссылки идут на учебное пособие “Расчет деталей машин”/ Г.Л. Баранов – 2-е изд. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 222 с).

Тогда P _тр = =17.53 кВт.

По требуемой мощности из табл.П.1 приложения выбираем асинхронный электродвигатель 4А180М6 с ближайшей большей стандартной мощностью P _э = 18.5 кВт, синхронной частотой вращения n _с = 1000 мин^-1 и скольжением S = 2.7 %.

1.2. Частота вращения вала двигателя

n ₁ = n _с (1 - ) = 1000 (1 - ) = 973 мин^-1.

1.3. Требуемая частота вращения барабана

n _б = = = 95.49 мин^-1.

1.4. Общее передаточное число привода

u _o = = = 10.18.

1.5. Передаточное число зубчатой передачи

= = = 4.072.

Передаточное число цилиндрической зубчатой передачи редуктора рекомендуется выбирать из диапазона 2.5 < u < 5. Если это ограничение для не выполняется, следует изменить синхронную скорость двигателя и повторить расчет. Если выполняется, то полученное значение округляют до ближайшего стандартного из табл. 7.1. Принимаем u = 4.

1.6. Частоты вращения валов (индекс соответствует номеру вала на схеме привода):

n ₁ = 973 мин^-1,

n ₂ = = = 243.25 мин^-1,

n ₃ = = = 97.3 мин^-1.

1.7. Мощности, передаваемые валами:

P ₁ = P _тр = 17.53 кВт,

P ₂ = P ₁ = 17.53•0.98•0.99 = 17.008 кВт,

P ₃ = P ₂ =17.008•0.96•0.99 = 16.164 кВт.

1.8. Крутящие моменты, передаваемые валами.

Крутящий момент на валу определяется по формуле T_i = 9550 .

T ₁ = 9550 =9550 = 172.05 Н•м,

T ₂ = 9550 = 9550 = 667.73 Н•м,

T ₃ = 9550 = 9550 = 1586.49 Н•м.