PowerPoint - Томский политехнический университет

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