Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Введение

Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Применение редукторов обусловлено экономическими соображениями. Масса и стоимость двигателя при одинаковой мощности понижаются с увеличением его быстроходности. Оказывается экономически целесообразным применение быстроходных двигателей с понижающей передачей, вместо тихоходного двигателя без передачи. Наиболее широко используются асинхронные двигатели с частотой 750 и 1500 оборотов в минуту.

Редуктор состоит из корпуса, в котором размещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические и т.д.); относительному расположению валов в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.). В данном проекте разрабатывается двухступенчатый червячно- цилиндрический редуктор.

Зубчатые передачи являются основными видом передач в машиностроении. Их основные преимущества: высокая нагрузочная способность, и, как следствие, малые габариты; большая долговечность и надежность работы; высокий КПД; постоянство передаточного отношения; возможность применения в широком диапазоне мощностей, скоростей, передаточных отношений. Недостатки: шум при работе, невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа, незащищенность при перегрузках, возможность возникновения значительных динамических нагрузок из-за вибрации.

Подшипники служат опорами для валов, Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и сохраняют заданное положение оси вращения вала. В данном приводе используются шариковые радиально-упорные и роликовые радиально-упорные подшипники, которые воспринимают радиальную и осевую нагрузки в цилиндрической и червячной передачах.

Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Рисунок 1.1 – Кинематическая схема привода

Частота вращения выходного вала и необходимая мощность на этом валу:

, (1.1)

. (1.2)

Общий КПД привода:

, (1.3)

где - КПД червячной передачи,

- КПД зубчатой цилиндрической передачи,

- КПД пары подшипников качения.

- КПД муфты,

- КПД ременной передачи.

.

Требуемая мощность электродвигателя:

. (1.4)

Выбираем электродвигатель из условия . Принимаем электродвигатель 4А100L2У3 (мощность Р_эд=5, 5 кВт, частота вращения ротора n_эд=2910 мин^-1) [5, табл. 16.7.1].

Фактическое передаточное число:

. (1.5)

Принимаем передаточное число червячной передачи , передаточное число зубчатой передачи . [5, табл.4.2.4]

Уточняем передаточное число ременной передачи

Частоты вращения валов