2. Обоснование выбора электродвигателя

Практика проектирования двухступенчатых редукторов показы­вает, что при одном и том же моменте сил на тихоходном валу для передачи заданной мощности его габариты, масса и стоимость тем больше, чем больше передаточное число редуктора (передаточное число прямо пропорционально частоте вращения двигателя). Для электродвигателей наоборот: чем выше частота вращения при дан­ной мощности, тем меньше его масса и стоимость. В связи с этим Вам необходимо рассчитать несколько вариантов и выбрать такой, чтобы суммарная масса двигателя и редуктора была минимальной.

2.1. Кинематический и силовой расчет редуктора

По табл. П1 выбрать асинхронные электродвигатели серии 4А закрытого обдуваемого исполнения различной частоты вращения (промышленностью выпускаются двигатели с синхронными частотами вращения 314, 157, 105, 79 с^–1) соответственно мощности, вычисленной по формуле (3). Для каждой частоты вращения двигателя определить передаточные числа редуктора по формуле

,

где _i – следует взять действительную частоту, а не синхронную ( = 304.7; 150.8; 101.0; 75.9); – заданная частота вращения выходного (тихоходного) вала редуктора.

В результате расчета получится четыре значения передаточных чисел редуктора. Для последующих расчетов принять передаточные числа, удовлетворяющие следующим условиям:

 для двухступенчатых цилиндрических редукторов ,

 для коническо-цилиндрических редукторов .

Определить передаточные числа ступеней редуктора для всех вариантов. Быстроходная ступень :

– цилиндрический редуктор,

– коническо-цилиндрический редуктор,

– соосный цилиндрический редуктор.

Тихоходная ступень :

.

Номинальные передаточные числа ступеней редукторов стандартизованы по ГОСТ 2185-66:

1-й ряд: 1; 1,25; 1,6; 2,0; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0;

2-й ряд: 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55: 4,5; 5,6; 7,1; 9,0.

Следует округлить вычисленные значения U_б или U_т до ближайших стандартных значений и уточнить U_р:

.

Для принятых значений передаточных чисел U_б и U_т рассчитать частоты вращения валов редуктора для всех принятых вариантов:

– частота вращения вала двигателя, она же ведущего вала редуктора;

– частота вращения промежуточного вала редуктора;

– частота вращения тихоходного вала редуктора.

Вычислить крутящие моменты сил на валах редуктора для всех принятых вариантов:

,

где – момент движущих сил на выходном тихоходном валу; – крутящий момент сил на промежуточном (втором) валу редуктора:

.

Полученные результаты расчета оформить в табл. 5.

Таблица 5

Кинематический и силовой расчет редуктора

Название параметра		Значение параметра
Частота вращения двигателя, с–1		304,7	150,8	101,0	75,9
Передаточные числа	редуктора, Uр
	быстроходной ступени, Uб
	тихоходной ступени, Uт
Частота вращения промежуточного вала редуктора, 2, с–1
Частота вращения тихоходного вала редуктора, 3, с–1
Крутящие моменты на валах редуктора, Hм	быстроходного, T1
	промежуточного, T2
	тихоходного, T3

2.2. Определение массы привода

По приближенным формулам определим предварительные размеры редуктора [13]:

, мм, (4)

, мм. (5)

В формулах (4) и (5) и (Hм) – моменты сил соответственно на первом и втором валах. Подставить соответствующие параметры из табл. 5 в формулы (4), (5) и вычислить межцентровые расстояния для быстроходной и тихоходной ступеней.

Результаты расчета занести в табл. 6.

Таблица 6