Кинематический расчёт привода

1 Кинематический расчёт привода

      По  таблице 1.1 [1] коэффициент  полезного действия пары шевронных зубчатых колёс h_к=0,98; коэффициент полезного действия цепной передачи h_Ц=0,92; коэффициент полезного действия муфты h_М=0,99; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения h_ПК=0,99; коэффициент, учитывающий потери в опорах приводного барабана h_О=0,99.

      Общий КПД привода

h = h²_к · h_Ц × h_М × h_ПК³ · h_О. 

Таким образом, h=0,98² · 0,92 × 0,99 × 0,99 ³ × 0,99 = 0,84.

      Мощность  на валу барабана

Р₅=F_Л × V_Л = 9000 × 0,4 = 3600 Вт = 3,6 кВт.

      Требуемая мощность электродвигателя

Р_ТР = = = 4,28 кВт.

      Угловая скорость барабана

w₅= = = 2,6 рад/с.

     Частота вращения барабана

п₅= = = 24,9 об/мин.

      По  ГОСТу 19523- ^* по требуемой мощности Р_ТР = 4,28 кВт выбираем электродвигатель трёхфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 1000 об/мин 4А132S2У3 с параметрами Р_ДВ=5,5 кВт и скольжением S = 3,3%.

      Номинальная частота вращения определяется по формуле  [1, стр.8]

п_ДВ = п_с(1-S) =1000(1-0,033)= 967 об/мин.

      Угловая скорость

w_ДВ = = = 101,2 рад/с.

      Общее передаточное отношение

І_общ = = = 38,9.

      Передаточное отношение редуктора 

і_Р = і_Т · і_Б,

где  і_Б = 4,0 - передаточное отношение пары шевронных зубчатых колёс (быстроходная ступень);

      і_Т = 3,15 - передаточное отношение пары косозубых зубчатых колёс (тихоходная ступень);

і_Р = 3,15 · 4,0 = 12,6.

      Тога  для цепной передачи і_Ц = 38,9/12,6 =3,08.

      Частоты вращения:

Вал 1 и 2: п₁ = п₂ = п_ДВ = 967об/мин;

Вал 3: п₃ = п₂ /і_б = 967/4= 241,75 об/мин;

Вал 4: п₄ = п₃ /і_Т = 241,75/3,15 =76,74 об/мин;

Вал 5: п₅ = п₄ /і_Ц=76,74/3,08 = 24,9 об/мин. 

      Угловые скорости:

Вал 1 и 2: w₁ =w₂ = w_ДВ = 101,2 рад/с;

Вал 3: w₃ = w₂ / і_Б = 101,2 /4 = 25,3 рад/с;

Вал 4: w₄ = w₃ / і_Т = 25,3 /3,15 = 8,03 рад/с;

Вал 5: w₅ = w₄ / і_Ц= 8,03/3,08 = 2,6 рад/с. 

      Мощности:

Вал 1: Р₁ = Р _ТР = 4,28кВт;

Вал 2: Р₂ = Р₁ · h_ПК · h_М = 4,28 · 0,99 · 0,99 = 4,19 кВт;

Вал 3: Р₃ = Р₂ × h_К · h_ПК = 4,19 × 0,98 · 0,99 = 4,06 кВт;

Вал 4: Р₄ = Р₃ × h_ПК · h_К = 4,06 × 0,99 × 0,98 = 3,93 кВт;

Вал 5: Р₅ = Р₄ × h_Ц · h₀ = 3,93×0,92×0,99 = 3,6 кВт. 

      Вращающие моменты:

Вал 1: Т₁ = Р₁ / w₁ = 4,28× 10 ³ /101,2 = 42,3 Н×м;

Вал 2: Т₂ = Р₂ / w₂ = 4,19 × 10 ³ /101,2 = 41,4 Н×м;

Вал 3: Т₃ = Р₃ / w₃ = 4,06 × 10 ³ /25,3 = 160,5 Н×м;

Вал 4: Т₄ = Р₄ / w₄ = 3,93 × 10 ³ /8,03 = 489,4 Н×м;

Вал 5: Т₅ = Р₅ / w₅ = 3,6 × 10 ³ /2,6 = 1384,6 Н×м. 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1 – Сводная ведомость кинематического расчёта привода