Кинематический и силовой расчет. 1 Кинематический и силовой расчет привода (2). Кинематический и силовой расчет привода
 Скачать 311.96 Kb.
|
|
Кинематический и силовой расчет привода В данном расчете выполнен кинематический и силовой расчет привода, состоящего из электродвигателя, редуктора, открытой передачи, исполнительного механизма. Привод имеет 3 вала и 2 передачи (многоступенчатые передачи редуктора и их промежуточные валы не рассматриваются). В задании могут быть указаны различные исходные данные, поэтому в данном расчете требуется оставить только необходимые формулы и выражения, оставльное удалить. Выбор электродвигателя и редуктора осуществляется по Каталогам [3] (в данном расчете отсутствуют). 1. Техническое задание на проектирование привода Схема привода "червячный" Редуктор_по_ТЗ "ременная" Открытая_передача_по_ТЗ Исполизуемые обознаения и ииндексы Примеры схем приводов Основные технические характеристики Оставить только те параметры, которые заданы в ТЗ Силовые характеристики Окружное усилие, Н 8000 F им_t Кинематические характеристики Линейная / 0,2 V 22 мар 2021 11:17:08 - 1 Кинематический и силовой расчет привода (2).sm 1 / 7 Линейная скорость, м/c 0,2 V им Геометрические характеристики Диаметр барабана, мм 250 D им Режим нагружения Ресурс, ч 8000 t Σ Реверсивность: реверсивный/нереверсивный "нереверсивный" Реверсивность Режим работы передачи: 3 Режим (выбор) Типовые режимы нагружения 2. Мощность на валу исполнительного механизма В зависимости от заданных параметров, оставить только соответствующий ТЗ вариант 1,6 1000 V им F им_t P им Требуемая по ТЗ мощность на валу исполнительного механизма, кВт 1,6 P им 3. Требуемая мощности на валу двигателя Определяется исходя из мощности на валу исполнительного мезанизма и ориентировчного КПД привода. 0,72 η ред (выбор) 0,92 η от (выбор) КПД передач с учетом потерь в опорах Общий КПД привода 0,6624 η от η ред η пр Требуемая мощность на валу двигателя, кВт 2,4155 η пр P им P дв_треб 4. Оптимальный диапазон частот вращения вала электродвигателя Требуемая частота вращения исполнительного механизма, об/мин Оставить только соответствующий ТЗ вариант D им π V им 3 10 60 n им 15,2789 n им Рекомендуемые диапазоны передаточных отношений редуктора (ред) и открытой передачи (от) 12,5 10 8 22 мар 2021 11:17:08 - 1 Кинематический и силовой расчет привода (2).sm 2 / 7 63 50 40 31,5 25 20 16 12,5 i ред_рек (выбор) 3 2 i от_рек (выбор) Рекомендуемые передаточные отношения передач различных типов Минимальное отношение передачи 16 1 i от_рек 1 i ред_рек i пр_мин Максимальное отношение передачи 189 2 i от_рек 10 i ред_рек i пр_макс Диапазон оптимальных частот вращения вала электродвигателя, об/мин 2887,7073 244,462 i пр_макс i пр_мин n им n дв_опт 5. Выбор электродвигателя Частота вращения вала электродвигателя должна находиться в диапазоне оптимальных значений n1опт (см. выше). При выборе следует придерживаться сережины диапазона. Синхронная частота вращения магнитного поля статора двигателя, об/мин 1500 n дв_с (выбор) Обоснование: Промышленностью выпускаются двигатели с синхронной частотой вращения nc магнитного поля статора 3000, 1500, 1000, 750, 600, 500 мин–1. Задача многовариантна. Частота двигателя выше, при той же мощности он легче, но тогда передаточное число привода повышается и должен быть тяжелее редуктор. Относительное скольжение вала (из диапазона 0,02...0,07) 0,04 s дв Расчетная асинхронная частота вращения вала двигателя 1440 s дв 1 n дв_с n дв_расч Выбор двигателя осуществляется на основании расчетной частоты вращения и требуемой мощности на валу электродвигателя 2,4155 P дв_треб Характеристики выбранного двигателя "АИР132S4" Электродвигатель (выбор) Номинальная частота вращения, об/мин 1440 n дв Мощность, кВт 7,5 P дв КПД двигателя 0,86 η дв 49,7396 n дв P дв 9550 T дв Номинальный вращающий момент, Н м Пусковой момент, Н м 99,4792 T дв 2 T дв_пуск 22 мар 2021 11:17:08 - 1 Кинематический и силовой расчет привода (2).sm 3 / 7 дв дв_пуск 104,4531 T дв 2,1 Т дв_макс Максимальный момент, Н м Масса, кг 88 m дв Обоснование выбора Каталог электродвигателей Возможно потребуется корректировка и выбор другого двигателя в дальнейшем, после определения всех параметров привода и выбора редуктора. Кинематические и силовые характеристики на первом валу соответствуют параметрам выбранного двигателя 1440 n дв n 1 7,5 P дв P 1 49,7396 T дв T 1 6. Передаточного отношения привода Требуемое передаточное отношение привода с учетом выбранного двигателя и требуемой частоты вращения вала И.М. 94,2478 n им n 1 i пр_треб Разбивка по ступеням Эта задача многовариантная и от ее решения зависят габариты, масса, КПД и стоимость привода. Рекомендуемые передаточные отношения редуктора: 63 50 40 31,5 25 20 16 12,5 10 8 i ред_рек Одноступенчатый червячный редуктор (выбор) Стандартные передаточные отношения редукторов различных типов Назначим передаточное отношение открытой передачи 3 i от подбираем это значение так, чтобы одно из возможных значений передаточного отношения привода iпрвозм было наиболее близко к требуемому ik 94,2478 i 22 мар 2021 11:17:08 - 1 Кинематический и силовой расчет привода (2).sm 4 / 7 94,2478 i пр_треб Возможные передаточные отношения привода: 189 150 120 94,5 75 60 48 37,5 30 24 i ред_рек i от i пр_возм Выбор передаточного отношения редуктора из рекомендуемых с индексом 7 j 31,5 j i ред_рек i ред Окончательное значение передаточного отношения привода 94,5 i от i ред i пр Отклонение от расчетного передаточного отношения, % 0,2676 100 i пр_треб i пр i пр_треб Это меньше +- 3%, выбор удовлетворителен. 7. Определение мощностей, вращающих моментов и частот вращения валов Передаточные отношения на передачах 31,5 i ред i 2 1 и 2 назначить в соответствии со схемой привода 3 i от i 1 КПД передач 15 η ред η 2 η от η 1 Частоты вращения валов, об/мин 1440 n 1 - номинальная частота вращения электродвигателя 480 i 1 n 1 n 2 15,2381 i 2 n 2 n 3 - частота вращения вала И.М. 0,2669 100 n им n 3 n им Требуемая частота: 15,2789 n им Мощности на валах привода 7,5 P 1 6,9 η 1 P 1 P 2 4,968 η 2 P 2 P 3 Вращающие моменты на валах привода 49,7396 P 1 9550 T 22 мар 2021 11:17:08 - 1 Кинематический и силовой расчет привода (2).sm 5 / 7 49,7396 n 1 T 1 - вал электродвигателя 137,2812 n 2 P 2 9550 T 2 - вал открытой передачи быстроходный или тихоходный, в зависимости от схемы 3113,5388 n 3 P 3 9550 T 3 - вал исполнительного механизма Проверка: Требуемый вращающий момент на валу исполнительного механизма 1000,0737 n им P им 9550 T им 1 T 3 T им условие выполняется 8. Выбор редуктора Редуктор выбирается в соответствии с ТЗ, схемой расположения узлов привода и типом редуктора, расчетным передаточным отношеним редуктора, вращающим моментом на тихоходном валу редуктора "червячный" Редуктор_по_ТЗ 31,5 i ред 137,2812 T 2 Выбор редуктора осуществляется по Каталогу ООО "Кременкульский редукторный завод" Характеристики выбранного редуктора: "Ч-80-52-*-*-*" Редуктор (выбор) 80 a w Не определенные на этом этапе параметры заменены звездочками. 122 T ред 0 T 2 T ред Условие выполняется. Редуктор обеспечивает расчетный номинальный вращающий момент 750 F ред_вх 23,8 F ред_вых Следует скорректировать КПД редуктора в разделе "Требуемая мощности на валу двигателя" и проверить корректность выбора двигателя по номинальной мощности. 0,72 η ред РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА Силовые и кинематические параметры привода 94,5 i пр Мощность, кВт Чатота вращения, об/мин Вращающий момент, Н*м 7,5 P 1 1440 n 1 49,7396 T 1 6,9 P 2 480 n 2 137,2812 T 2 4,968 P 3 15,2381 n 3 3113,5388 T 3 Электродвигатель "АИР132S4" Электродвигатель 1440 n дв 7,5 P дв Редуктор 22 мар 2021 11:17:08 - 1 Кинематический и силовой расчет привода (2).sm 6 / 7 Редуктор "Ч-80-52-*-*-*" Редуктор 31,5 i ред 122 T ред 0,72 η ред Открытая передача "ременная" Открытая_передача_по_ТЗ 3 i от 0,92 η от 22 мар 2021 11:17:08 - 1 Кинематический и силовой расчет привода (2).sm 7 / 7 |