2Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

По табл. 1.1[1] примем следующие значения КПД:

- для закрытой зубчатой конической передачи: ₁ = 0,965

- для открытой зубчатой цилиндрической передачи: ₂ = 0,955

Общий КПД привода вычисляем по формуле:

 = ₁ · ₂ · _подш.³ · _муфты¹ (1)

где _подш. = 0,99 - КПД одной пары подшипников.

_муфты = 0,98 - КПД одной муфты.

Подставляя, получим:

 = 0,965 · 0,955 · 0,99³ · 0,98¹ = 0,876

Делительный диаметр тяговой звёздочки:

D = (2)

Подставляя значения, получаем:

D = = 46,364 мм

где t - шаг зубьев тяговой звёздочки, Z - количество зубьев тяговой звёздочки.

Угловая скорость на выходном валу будет:

_вых. = (3)

После подстановки имеем:

_вых. = = 4,314 рад/с

Требуемая мощность двигателя будет:

P_треб. = (4)

Получаем:

P_треб. = = 1,37 кВт

В таблице П.1[1](см. приложение) по требуемой мощности выбираем электродвигатель 90L6, с синхронной частотой вращения n_{двиг.синх.}=1000 об/мин, с параметрами: P_двиг.=1,5 кВт и скольжением s=6,4% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения с учётом скольжения:

n_двиг. = n_{двиг.синх.} - (5)

Подставляя соответствующие значения, получаем:

n_двиг. = 1000 - = 936 об/мин,

Угловая скорость:

_двиг. = (6)

В итоге получаем:

_двиг. = = 98,018 рад/с.

Oбщее передаточное отношение:

u_общ. = (7)

После подстановки получаем:

u_общ. = = 22,721

Для передач выбрали следующие передаточные числа:

u₁ = 4,5

u₂ = 5

Рассчитанные частоты и угловые скорости вращения валов сведены ниже в таблицу.

Таблица 1. Частоты и угловые скорости вращения валов.

Вал	Частота вращения, об./мин	Угловая скорость вращения, рад/с
Вал 1-й	n1 = nдвиг. = 936	1 = двиг. = 98,018
Вал 2-й	n2 = = = 208	2 = = = 21,782
Вал 3-й	n3 = = = 41,6	3 = = = 4,356

Мощности на валах:

P₁ = P_треб. · _подш. · _{(муфты 1)} = 1,37 · 10³ · 0,99 · 0,98 = 1329,174 Вт

P₂ = P₁ · ₁ · _подш. = 1329,174 · 0,965 · 0,99 = 1269,826 Вт

P₃ = P₂ · ₂ · _подш. = 1269,826 · 0,955 · 0,99 = 1200,557 Вт

Вращающие моменты на валах:

T₁ = = = 13560,509 Н·мм = 13,561 Н·м

T₂ = = = 58297,034 Н·мм = 58,297 Н·м

T₃ = = = 275609,963 Н·мм = 275,61 Н·м

По таблице П.1(см. приложение учебника Чернавского) выбран электродвигатель 90L6, с синхронной частотой вращения 1000 об/мин, с мощностью P_двиг.=1,5 кВт и скольжением 6,4% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_двиг. = 936 об/мин.

Таблица 2. Передаточные числа и КПД передач.

Передачи	Передаточное число	КПД
1-я закрытая зубчатая коническая передача	4,5	0,965
2-я открытая зубчатая цилиндрическая передача	5	0,955

Таблица 3. Рассчитанные частоты, угловые скорости вращения валов и моменты на валах.

Валы	Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, рад/мин	Момент, Нxмм
1-й вал	936	98,018	13560,509
2-й вал	208	21,782	58297,034
3-й вал	41,6	4,356	275609,963