Выбор и проверка электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя

,

где - мощность на рабочем валу привода:

400 × 8 = 3200 Вт;

здесь - угловая скорость рабочего вала привода равная 8 рад/с

- общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

,

здесь - КПД упругой компенсирующей муфты между редуктором и приводным валом;

 

- КПД пары подшипников качения на рабочем валу привода (КПД передач указаны с учетом потерь в подшипниках);

 

- КПД закрытой передачи редуктора;

 

- КПД открытой передачи редуктора;

тогда:

.

 

С учётом этого, получим:

Вт.

 

Требуемая частота вращения электродвигателя

Находится из следующего диапазона частот вращения

где – частота вращения рабочего вала привода:

об/мин;

здесь – диапазон возможных передаточных чисел открытой зубчатой передачи;

- диапазон возможных передаточных чисел закрытой зубчатой передачи;

тогда: .

Отсюда:

об/мин.

Выбор электродвигателя

Исходя из полученных выше данных, выбираем электродвигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором единой серии 4А по ГОСТ 19523-81 (серия АИР по ТУ16-525.564-84) с техническими характеристиками, представленными в таблице 1.

 

 

Таблица 1 - Технические характеристики выбранного электродвигателя

Тип двигателя	Исполне-ние	Число пар полюсов	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин		Диаметр вала, мм
AИР100S2	М100				2,5

 

 

Рис.1 - Электродвигатель АИР160S8. Исполнение 1М1081 (по ТУ16-525.564-84)

 

 

Определение общего передаточного числа и разбивка его между ступенями

Общее передаточное число привода

1.2.2 Производим разбивку общего передаточного числа по ступеням привода

Передаточное число закрытой передачи редуктора:

, примем .

Передаточное число открытой передачи редуктора:

.

 

1.3 Определяем частоты вращения валов привода:

1.4 Определяем угловые скорости валов привода:

1.5 Определяем мощности на валах привода:

 

 

1.6 Определяем вращающие моменты на валах привода:

 

Таблица 2 - Результаты кинематического расчета

 

Валы привода	В е л и ч и н ы
Частота вращения , об/мин	Угловая Скорость , рад/с	Мощность , Вт	Вращающий момент , Н×мм
I	299,35		3583,4	12
II	50,39	481,48	3368,4	66
III		76,4	3267,35	408
IV		76,4	3202,33	400

 

Расчет закрытых цилиндрических передач

 

Закрытые цилиндрические передачи (прямозубые, косозубые, шевронные, с внешним и внутренним зацеплением) и обозначение их параметров показаны на рисунке 1.

 

 

 

а) б)

 

а – внешнее зацепление; б – внутреннее зацепление

 

Рисунок 1

 

Исходные данные для расчета передачи выбираются из кинематического расчета силового привода с соответствующих валов и вводятся новые обозначения: параметры для зубчатой шестерни обозначаются с индексом единица, а параметры для зубчатого колеса обозначаются с индексом два.

Вращающий момент:

Угловая скорость:

.

Частота ращения:

.

Передаточное число:

.

Выбор материала зубчатых колес, назначение упрочняющей обработки и определение допускаемых напряжений

В редукторостроении экономически целесообразно применять стали с .

1.1.1 Материал колеса выбираем по таблице А.1 приложения – сталь с , например, сталь 45, термообработка – улучшение.

Твердость .

Предел прочности МПа (Н/мм²).

Предел текучести МПа (Н/мм²).

Допускаемые контактные напряжения:

,

где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов,

-коэффициент долговечности, для редукторостроения

- коэффициент безопасности.

Допускаемые напряжения изгиба:

,

где - предел выносливости при базовом числе циклов переменных напряжений

- коэффициент безопасности,

- коэффициент долговечности,

- коэффициент, учитывающий реверсивность движения,

- для нереверсивного движения,

- для реверсивного движения.

Материал шестерни должен быть тверже материала колеса, так как зубья шестерни входят в зацепление чаще, чем зубья зубчатого колеса.

или

По найденной твердости по таблице А.1 выбираем материал шестерни. Например: Сталь 45, термообработка – улучшение.

Твердость HB₁ = 230,

Предел прочности МПа.

Предел текучести МПа.

Допускаемые контактные напряжения:

Допускаемые напряжения изгиба:

Расчетное контактное напряжение для прямозубых колес:

Расчетное контактное напряжение для косозубых и шевронных принимаем в соответствии с выполнением неравенства:

Если условие не выполняется, то принимаем: