1 Назначение и область применения проектируемого привода

1.1 Описание и техническая характеристика привода

1.1.1Электродвигатель

Двигатель является одним из основных элементов машинного агрегата. От типа двигателя, его мощности, частоты вращения и прочего зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются короткозамкнутые трехфазные асинхронные двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т.п.

Двигатели серии 4А применяют для приводов механизмов, имеющих постоянную или мало меняющуюся нагрузку при длительном режиме работы и большую пусковую нагрузку, вследствие повышенной силы трения и больших инерционных масс, например конвейеров, шнеков, смесителей, грузоподъемников и т.п. Эти двигатели работают при любом направлении вращения, обеспечивая при необходимости реверсировать машинного агрегата.

Исходными данными технических заданий на курсовое проектирование предусмотрено применение двигателей серии 4А с диапазоном мощности от 0,25 до 9,0 кВт.

1.1.2 Открытая цилиндрическая передача

Цилиндрические передачи относятся к категории быстроходных передач, и поэтому в проектируемых приводах они приняты первой ступенью. Исходными данными для расчета ременных передач являются номинальная мощность Р_ном и номинальная частота вращения п_ном двигателя или условия долговечности зубьев. В разрабатываемых проектах конструируются цилиндрические передачи открытого типа (оси валов параллельны, вращение колес в противоположном направлении).

1.1.3 Закрытая зубчатая передача

Закрытые, заключенные в отдельный корпус или встроенные в машину;

такие передачи обеспечиваются достаточной смазкой, могут работать продолжительное время с относительно высокой окружной скоростью порядка десятков м/с. Проектный расчет их выполняют на выносливость по контактным напряжениям, чтобы не допустить усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев. Определив на основе этого расчета размеры колес и параметры зацепления, выполняют затем проверочный расчет на выносливость зубьев по напряжениям изгиба, чтобы установить, не появляется ли опасность усталостного разрушения зубьев. Как правило, такая проверка показывает, что напряжения изгиба в зубьях, рассчитанных на контактную прочность, оказываются ниже допускаемых. Однако при выборе слишком большого суммарного числа зубьев колес или применении термохимической обработки поверхностей зубьев до высокой твердости может возникнуть опасность излома зубьев. Для предотвращения этого следует размеры зубьев определять из расчета их на выносливость по напряжениям изгиба.

1.1.4 Муфта

Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов вала, стержней, труб, электрических проводов и т.д. Рассмотрим муфты для соединения валов. Потребность в соединении валов связана с тем, что большинство машин компонуют из ряда отдельных частей с входными и выходными валами, которые соединяют с помощью муфт. Соединение валов является общим, но не единственным назначением муфт. Так, например, муфты используют для включения и выключения исполнительного механизма при непрерывно работающем двигателе (управляемые муфты); предохранение машины от перегрузки (предохранительные муфты); компенсации вредного влияния несоосности валов (компенсирующие муфты); уменьшения динамических нагрузок (упругие муфты) и т.д.

В современном машиностроении применяют большое количество муфт, различающихся по принципу действия и управления, назначению и конструкции. Широко применяемые муфты стандартизированы. Основной паспортной характеристикой муфты является значение вращающего момента, на передачу которого она рассчитана.

2 Расчеты, подтверждающие работоспособность привода

2.1 Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя

2.1.1 Задачи кинематического расчета

В задачу кинематического расчета привода входит определение мощностей на всех валах привода, КПД привода и его составляющих, угловых скоростей на каждом валу привода, частот вращения всех валов привода вращающих моментов на всех валах и привода, расчет мощности и выбор типового электродвигателя

2.1.2 Данные для расчета

Данными для расчета является кинематическая схема, и параметры таблицы задания на проектирование.

2.1.3 Условия расчета

Для обеспечения работоспособности и надежности привода необходимо чтобы мощность стандартного электродвигателя была больше или равна расчетной мощности

Р P кВт. (2.1)

Допускается перегрузка электродвигателя не более 5%, недогрузка не более 10%.

2.1.4 Определение номинальной мощности и выбор типового электродвигателя

Расчетная мощность определяется по формуле:

Р = кВт, (2.2)

Р - мощность на выходном валу привода, кВт;

- общий КПД привода.

= , (2.3)

Где - КПД ременной передачи, для плоскоременной передачи

=0.96-0.98, принимаем =0,98;

- КПД закрытой цилиндрической зубчатой передачи (редуктора);

=0,96-0,98, принимаем =0,98;

-КПД пары подшипников кочения, =0,99;

- КПД муфты, для фланцевой =1,0;

Расчетная мощность по формуле (2;2):

С учетом расчетной мощности и частоты вращения и частоты вращения на выходном валу привода подбираем типовой электродвигатель.

Двигатели асинхронные, короткозамкнутые трехфазные серии 4А.. Технические данные: Мощность Р_э.д.=4,0 кВт; частота вращения n_э.д=1430об/мин^-1

Рисунок 2.1 – общий вид электродвигателя серии 4А

Основные геометрические параметры приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Геометрические параметры электродвигателя серии 4А.

Ном мощ P, квт	Синхронная частота вращения, об/мин
	3000		1500		1000		750
	Тип двиг	Ном част.	Тип двиг.	Ном Част.	Тип двиг	Ном част	Тип двиг.	Ном част
4,0	4АМ1002УЗ	2880	4АМ1004УЗ	1430	4АМ112МВ6УЗ	950	4АМ13238УЗ	720