Выбор электродвигателя

2.1.1 Требуемая мощность электродвигателя

 

, (2.1)

где Р₄- мощность на ведомой звездочке (на выходе привода), кВТ;

η- КПД привода.

 

, (2.2)

 

где η_р, η_з, η_муфты, η_подш- соответственно КПД ременной, зубчатой пере дач, муфты и пары подшипников качения.

 

Руководствуясь рекомендациями /2,с.5/, принимаем η_р=0,96, η_з=0,97, η_м=0,99, η_подш=0,99.

 

После подстановки численных значений параметров в формулы (2.2) и (2.1) получим КПД привода

 

 

и требуемую мощность

 

Р_тр=2,6/0,87=2,9 кВт.

 

 

2.1.2 С учетом требуемой мощности Р_тр=2,9 кВт рассмотрим возможность выбора асинхронных двигателей серии 4А с номинальными мощностями Р_н=2,2 кВт и Р_н=3,0 кВт /2,с.390/. Для первого перегрузка составляет (2,9-2,2)∙100%/2,2=31,8% при допускаемой перегрузке 5%.

Остановим выбор на двигателе мощностью 3 кВт.

Для двигателей с мощностью 3 кВт рассчитаны следующие номинальные частоты вращения n_н:2840, 1435, 955, 700 об/мин.

Для ориентировки в выборе двигателя по частоте вращения оценим передаточное отношение привода i_ср, вычисленное по средним значениям рекомендуемых передаточных отношений отдельных передач.

Возьмем эти значения для ременной, зубчатой передач соответственно i_{ср р}=3, i_{ср зуб}=3, /2,с.7/. После перемножения получим в результате

i_ср= i_{ср р}∙ i_{ср зуб}=3*3=9.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

83 00 00 00 Р

При таком передаточном отношении привода и частоте вращения вала n₄=60об/мин потребуется двигатель с частотой вращения n=i_ср∙n= 9∙60=540 об/мин.

 

2.1.3 Окончательно выбираем /2,с.390/ ближайший по частоте вращения асинхронный электродвигатель марки 4АМ112МВ8У3 со следующими параметрами:

- номинальная мощность Р_н=3кВт;

- номинальная частота вращения n_н=700 об/мин;

- отношение пускового момента к номинальному Т_n/T_н=2.

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

83 00 00 00 Р

2.2. Передаточное отношение привода и отдельных его передач

Общее передаточное отношение привода при частоте вращения его входного вала n₁=n_н=700 об/мин

 

_общ=n₁:n₄=700/60=11,6

Примем /2,с.6/ передаточные отношения – для ременной, зубчатой и цепной передач редуктора соответственно i_р= 3,5, i_зуб= 3,3

 

2.3. Частоты вращения, угловые скорости, мощности и моменты на валах

 

2.3.1. Частоты вращения валов:

n₄=n₃=60,6 об/мин.

 

2.3.2. Угловые скорости валов:

₄= ₃=6,3 рад/с.

 

2.3.3. Мощности на валах привода:

 

Р₁ = Р_тр = 2,9 кВт;

Р₂ = Р₁ ∙ η_р ∙ η_п = 2,9∙ 0,96 ∙ 0,99 = 2,7 кВт;

Р₃ = Р₂ ∙ η_з ∙ η_п = 2,7 ∙ 0,97 ∙ 0,99 = 2,6 кВт;

Р₄=Р₃∙η_м=2,6∙0,99=2,57 кВт.

 

2.3.4. Моменты на валах привода:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

83 00 00 00 Р

 

2.3.5. Максимальные моменты при перегрузке

Максимальный момент при перегрузке на первом валу (валу двигателя)

Т_1max = T_п = 2 ∙ Т_н

Номинальный момент двигателя при номинальной мощности Р_н = 4 кВт, равен

Т_н = Р_н/ω₁ = 3∙10³/73,2= 40,9 Н ∙ м

Тогда Т_1max = 2 ∙ 40,9= 81,8 Н ∙ м

 

При кратковременных перегрузках максимальные моменты будут превышать моменты, рассчитанные для требуемой мощности в

Т_1max/ Т₁ = 81,8 / 39,6 = 2,07 раза.

Получаем:

Т_1max = Т₁ ∙ 2,07 = 40,9 ∙ 2,07= 84,7 Н ∙ м;

Т_2max = Т₂ ∙ 2,07 = 129 ∙ 2,07 = 267 Н ∙ м;

Т_3max=Т₃∙2,07=412,7∙2,07=854,3 Н∙м;

Т_4maх=Т₄∙2,07=407,9∙2,07=844,3 Н∙м.

 

2.3.6 Результаты расчетов, выполненных в подразделе 2.3, сведены в таблицу 2.1.

 

Таблица 2.1-Частоты вращения, угловые скорости, мощности и моменты на валах привода

 

№ вала	n, об/мин	w, рад/с	Р, кВт	Т, Н×м	Tmax, Н×м
		73,2	2,9	39,6	84,7
		20,9	2,7
	60,6	6,3	2,6	412,7	854,3
	60,6	6,3	2,57	407,9	844,3

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

83 00 00 00 Р

3. Расчёт цилиндрической зубчатой передачи редуктора