6.2. Выбор электродвигателя

Требуемая мощность двигателя

где η_пр – КПД всего привода;

η_пр = η_рем.пη_редη_муфтη_пп.

КПД агрегатов выбирают по табл. 1:

- КПД ременной передачи η_рем.п = 0,96;

- КПД редуктора η_ред = 0,97 (предварительно принимаем, что в приводе использован двухступенчатый цилиндрический редуктор);

- КПД муфты η_муфт = 0,99;

- КПД пары подшипников η_пп = 0,99.

В результате получим

η_пр = 0,96∙0,97∙0,99∙0,99 = 0,92;

По требуемой мощности двигателя могут быть выбраны двигатели с мощностью 11 кВт с синхронными частотами вращения n_c, мин^-1: 3000; 1500; 1000; 750 (табл. П. 1).

Приблизительные величины передаточных отношений ременной передачи u_рем =2, привода u = n_c/n_вм и редуктора u_ред = u / u_рем соответственно равны:

- при n_c = 3000 мин^-1 u = 3000/30 = 100, u_ред =50;

- при n_c = 1500 мин^-1 u = 1500/30 = 50, u_ред = 25;

- при n_c = 1000 мин^-1 u = 1000/30 = 33,3, u_ред =16,5;

- при n_c = 750 мин^-1 u = 750/30 = 25, u_ред =12,5.

Для заданной схемы привода двигатель с n_c = 3000 мин^-1 может быть использован при наличии ременной передачи с двухступенчатым или трехступенчатым редуктором. Двигатель с n_c = 1500 мин^-1 и n_c = 1000 мин^-1 – с двухступенчатым редуктором. Двигатель с n_c = 750 мин^-1 – с одноступенчатым редуктором.

Выбираем электродвигатель серии 4А, типоразмер 4А160 S6; мощность Р_дв = 11 кВт; частота вращения вала двигателя (синхронная) n_c = 1000 мин^-1; коэффициент скольжения s = 2,7%; отношение пускового момента двигателя к номинальному Т_П/Т_Н = 1,2 при Р_дв = 11 кВт (см. табл. П. 1).

Номинальная частота вращения вала двигателя

n_дв = n_c(1 – s)_. = 1000(1 – 0,027) = 973 мин^-1.

Номинальный крутящий момент двигателя при Р_дв = 11 кВт равен

Пусковой момент двигателя составляет

Общее передаточное отношение привода

Данное передаточное отношение может быть реализовано двухступенчатым редуктором с передаточным отношением u_ред = 16 (табл. П. 7) и ременной передачей с передаточным отношением, равным

Это число соответствует рекомендованному передаточному отношению ременной передачи u_рем ≤ 3).

Определяем частоты вращения n, мин^-1, угловые скорости ω, с^-1, и крутящие моменты Т, Н∙м, на валах привода.

1. Вал двигателя:

n_дв = 973 мин^-1;

2. Быстроходный вал редуктора:

3. Тихоходный вал редуктора – ведущий вал исполнительного механизма:

Результаты расчетов заносим в следующую таблицу.

Кинематические и силовые параметры привода (предварительные)

Типоразмер электродвигателя 4А160S6. пс = 1000 мин-1, Рдв = 11 кВт. Потребная мощность двигателя Ртр.дв = 8,7 кВт					Передаточные отношения: u= 32,43; uред = 16; uрем = 2,02
Вал		n, мин-1		Т, Н·м
Двигателя		973	101,84	85,43
Редуктора	быстроходный	481,68	50,42	165,64
	тихоходный, ведомый	30,11	3,15	2571,88

6.3. Выбор параметров клиноременной передачи

Диаметр d₁ ведущего шкива, мм, ориентировочно равен

.

По табл. 2 выбираем тип ремня.

Для крутящего момента Т₁ = 85,43 Н·м выбираем ремень В. Для этого ремня минимальный диаметр шкива d_1min = 125 мм, ширина нейтрального сечения b_р = 14 мм, масса погонного метра ремня q_m = 0,18 кг/м, площадь поперечного сечения одного ремня А = 138 мм², допустимая длина ремня L_min = = 630 мм ≤ L ≤ L _max = 6300 мм.

Полученную величину d₁ = 176 > d_1min = 125 округлим до ближайшего числа из ряда по ГОСТ 17383-73. Получим d₁ = 180 мм.

Диаметр ведомого шкива равен

После округления получим d₂ = 355 мм.

Уточненное значение передаточного числа ременной передачи составляет

Межосевое расстояние ориентировочно равно

a = 0,75(d₁+d₂) = 0,75(180 + 355) = 401 мм.

Длина ремня определяется по следующей формуле:

Принимаем L = 1600 мм (ГОСТ 17383). Полученная длина ремня удовлетворяет условию L_min = 630 мм ≤ L ≤ L _max = 6300 мм.

Уточняем межосевое расстояние а:

Угол обхвата ведущего шкива ремнем равен

Скорость ремня составляет

Частота перебегов ремня

Частота перебегов λ = 5,73 < [λ] = 10.

Коэффициент, учитывающий напряжения изгиба на шкивах передачи, определяется по формуле

Приведенное полезное напряжение σ _to в ремне составляет

Допускаемое полезное напряжение в ремне в реальных условиях эксплуатации определяется по формуле

Коэффициент влияния угла обхвата составляет

Коэффициент режима работы при трехсменной работе равен

C_p = 0,72.

Коэффициент динамичности нагрузки (табл. 3) равен

K_F =1,2.

Определяем число ремней Z. Предварительно задаемся начальным значением Z = 3. По табл. 4 выбираем С_Z = 0,95. Расчетное число ремней определяется по формуле

Полученное значение Z ремней округляем до большего ближайшего целого числа. Окончательно принимаем Z = 4.

Ширина шкивов ременной передачи равна 82 мм (табл. 5).

Сила, действующая на валы и шкивы ременной передачи, равна

После выбора параметров клиноременной передачи уточняем кинематические и силовые параметры привода.

1. Вал двигателя:

n_дв = 973 мин^-1;

2. Быстроходный вал редуктора:

3. Тихоходный вал редуктора – ведущий вал исполнительного механизма:

Уточненные кинематические и силовые параметры привода заносим в таблицу.