Требуемая мощность электродвигателя

P_тр=,

где P- мощность на валу исполнительного механизма,P=F*V=3,4*2,0=6,8 кВт;

Величина η_общ определяют в зависимости от КПД (η) звеньев кинематической цепи привода от вала электродвигателя до приводного вала машины.

η_общ=η_ц.ред· η_цеп ·η_м ·η_оп

где η_ред=η_ц.ред– КПД цилиндрического редуктора;

η_цеп – КПД цепной передачи;

η_м=η_м.б.- КПД муфты быстроходного вала;

η_оп – КПД опор приводного вала машины;

По таблице 1: ηц_.ред=0,97 , η_цеп=0,93 , η_м.б = 0,99 , η_оп=0,99

η_общ=0,97 ·0,93 ·0,99 ·0,99 = 0,884

Тогда P_тр =кВт

1. Определение требуемой частоты вращения

п_э.т.=п_в·u`_общ

где п_в– частота вращения приводного (выходного) вала;

u`_общ=(u^мин_общ…u^мах_общ)ожидаемое общее передаточное число привода.

1)Величина п_в= (60*V*1000)/π*D= 60*2,0*1000/3,14*300=127,3 мин^-1

Величину u`_общ определяют в зависимости от передаточных чисел передач, которые входят в кинематическую схему привода.

u`<sub>общ</sub>=u`_ред·u`_цеп

где u`<sub>ред</sub>= u`ц_.ред–передаточное число цилиндрического редуктора;

u`<sub>отк</sub>=u`_цеп - передаточное число цепной передачи

по таблице u`_ц.ред=(2,5…6,3)

u`_цеп=(1,5…4)

Минимальное и максимальное значение общее передаточное число:

u^мин_общ=u^мин_ц.ред·u^мин_цеп= 2,5·1,5=3,75

u^мах_общ=u^мах_ц.ред·u^мах_цеп=6,3·4=25,2

п^мин_э.т.=п_в·u^мин_общ=127,3*3,75=477,375 мин^-1

п^мах_э.т.=п_в·u^мах_общ=127,3*25,2=3207,96 мин^-1

Выбор электродвигателя.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуют применять трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели. Эти двигатели наиболее универсальны и надежны в эксплуатации.

Электродвигатель выбирают с учетом условий:

1. _.Р_Э ≥к·Р_Э.Т; 2) п_э=(п^мин_э.т…п^мах_э.т);

Р_Э=7,5 кВт ≥0,96·Р_Э.Т=7,69 кВт.

По диапазону требуемой частоты вращения п_э=(477,375…3207,96) мин^-1подходят несколько двигателей. Предварительно выбираем два наиболее быстроходных двигателя, технические данные которых заносим в таблицу:

Тип электродвигателя	РЭ ,кВт	пэ,мин-1	Отношение Tmax/T	Диаметр вала, d1,мм
АИР 112М2	7,5	2895	2,2	32
АИР 132S4	7,5	1440	2,2	38

Определяем передаточные числа передач привода:

Общее передаточное число привода для выбранных электродвигателей:

u⁽¹⁾_общ=п⁽¹⁾_э/п_в=2895/127,3=22,74

u⁽²⁾_общ=п⁽²⁾_э/п_в=1440/127,3=11,31

Определяем передаточное число редуктора с учетом передаточного числа цепной передачи, которое предварительно принимаем: u_цеп=2, u_цеп=2,5 ,u_цеп=3,15:

Двигатель АИР 112М2 Двигатель АИР 132S4

u⁽¹⁾_ред=u⁽¹⁾_общ/u_цеп=22,74/2=11,37 u⁽⁴⁾_ред=u⁽²⁾_общ/u_цеп=11,31/2=5,66

u⁽²⁾_ред=u⁽¹⁾_общ/u_цеп=22,74/25=9,096 u⁽⁵⁾_ред=u⁽²⁾_общ/u_цеп=11,31/2,5=4,52

u⁽³⁾_ред=u⁽¹⁾_общ/u_цеп=22,74/3,15=7,22 u⁽⁶⁾_ред=u⁽²⁾_общ/u_цеп=11,31/3,15=3,59 Результаты расчетовu_ред заносим в таблицу:

Двигатель	РЭ ,кВт	пэ,мин-1	uобщ	Uцеп=2	Uцеп=2,5	Uцеп=3,15
АИР 112М2	7,5	2895	22,74	11,37	9,096	7,22
АИР 132S4	7,5	1440	11,31	5,66	4,52	3,59

Выбираем для проектирования:

u_ред=5,66 , u_цеп=2,0 , u_общ=11,31 , п_э=1440 мин^-1.

Выбор стандартного передаточного числа редуктора.

u_ред=5,66 u^*_ред=5,6

Уточнение передач

u^*_цеп=u_общ/u^*_ред=11,31/5,6=2,02

1. Определяем частоту вращения, мощность, вращающий момент на валах привода по формулам таблицы 8:

Частота вращения:

2. Вал электродвигателя: п_э=1440 мин^-1;

3. Быстроходный вал редуктора: п_Б=п_э=1440 мин^-1;

4. Тихоходный вал редуктора: п_Т=п_Б/u^*_ред=1440/5,6=257,14 мин^-1;

5. Вал машины: п_В=п_Т/ u^*_цеп=257,14/2,02=127,3 мин^-1;

Мощность:

1. Вал электродвигателя:Р_Э.Т,=7,69кВт;

2. Быстроходный вал редуктора: Р_Б=Р_Э.Т,*η_м.б.=7,69*0,99=7,61 кВт;

3. Тихоходный вал редуктора: Р_Т=Р_Б*η_ц.ред.=7,61*0,97= 7,38 кВт;

4. Вал машины: Р_В=Р_Т*η_цеп.*η_оп=7,38*0,99*0,93=6,79 кВт

Полученное значение мощности Р_В=6,79кВт практически совпадает, с учетом погрешностей вычислений, с величиной которая нам дана в начале Р_В.=6,8кВт.

Вращающие моменты:

1. Вал электродвигателя: Т_Э=9554* Р_Э.Т/ п_э=9554*7,69/1440=51,02Нм

2. Быстроходный вал редуктора: Т_Б= Т_Э*η_м.б.=51,02*0,99=50,51Нм

3. Тихоходный вал редуктора: Т_Т= Т_Б*η_цеп.*u_ред=50,51*0,97*5,6=274,37Нм

4. Вал машины: Т_В= Т_Т * u_ред * η_цеп *η_оп= 274,37*0,93*0,99*2,02=510,28Нм

Результаты расчета п, Р, Т заносим в таблицу:

Вал привода	п, мин-1	Р, кВт	Т, Нм
Вал электродвигателя	1440	7,69	51,02
Быстроходный вал редуктора	1440	7,61	50,51
Тихоходный вал редуктора	257,14	7,38	274,37
Вал машины	127,3	6,79	510,28