3. Проектирование привода с одноступенчатым зубчатым цилиндрическим редуктором

3.1. Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчёт привода.

Общий к.п.д. привода (рис.2):

η = η_м×η_ред×η_м – для схемы 1;

η = η_рем×η_ред×η_м – для схемы 2;

η = η_м×η_ред×η_цеп – для схемы 3;

η = η_м×η_ред×η_з.пер – для схемы 4,

где η_м = 0,98 – к.п.д. муфты; η_ред = 0,97 – к.п.д. редуктора (табл. П.1); η_рем = 0,96 – к.п.д. ременной передачи (табл. П.1); η_цеп = 0,96 – к.п.д. цепной передачи (табл. П.1).

Требуемая мощность электродвигателя, кВт:

Р_тр = Р_вых/η.

Выбираем асинхронный электродвигатель серии 4А с номинальной мощностью Р_дв ≥ Р_тр и заданной синхронной частотой вращения nс (табл. П2). Номинальная частота вращения вала двигателя, мин־¹:

η_дв = n_с (1 - s/100),

где s – относительное скольжение, %. Записываем условное обозначение выбранного двигателя.

Определяем расчётное передаточное число привода:

u_пр.рас. = n_дв/n_вых,

где n_вых = 30ω_вых/π – частота вращения приводного вала рабочей машины, мин־¹.

Частные передаточные числа передач, входящих в привод:

для схемы 1 номинальное передаточное число редуктора u_ред равно u_пр.рас., округлённому до ближайшего стандартного значения (табл. П.3);

для схемы 2,3,4 номинальное передаточное число открытой передачи (зубчатой, цепной, ременной) u_{от. пер.} = u_{пр. рас.}/u_ред, где u_ред выбирается из числа возможных стандартных значений частных передаточных чисел для зубчатого редуктора (табл. П1 и П.3). Передаточное число u_от.пер. должно находиться в пределах возможных значений (табл.П.1).

Частоты вращения и угловые скорости валов:

- для всех схем привода (рис.2) на валу электродвигателя n_o = n_дв, ω_o = πn_o/30,

- для схемы 1 на быстроходном валу редуктора n₁ = n_o, ω₁ =πn₁/30; на тихоходном валу редуктора n₂ = n₁/u_ред, ω₂ = πn₂/30; на приводном валу рабочей машины n₃ = n₂, ω₃ = πn₃/30;

- для схемы 2 n₁ = n_o/u_от.пер, ω₁ = πn₁/30; n₂ = n₁/u_ред, ω₂ = πn₂/30; n₃=n₂, ω₃ = πn₃/30;

- для схемы 3 и 4 n₁ = n_o, ω₁ = πn₁/30; n₂ = n₁/u_ред, ω₂ = πn₂/30; n₃=n2/u_от.пер, ω₃ = πn₃/30.

Мощности, Вт и вращающие моменты, Н×м:

- для всех схем привода на валу электродвигателя:

Р_о = Р_тр, Т_о = Р_о/ω_о;

- для схемы 1 на быстроходном валу редуктора:

Т₁ = Р_о×η_м, Т₁ = Р₁/ω₁;

На тихоходном валу редуктора:

Р₂ = Р₁×η_ред, Т₂ = Р₂/ω₂;

На приводном валу рабочей машины:

Р₃ = Р₂×η_м, Т₃= Р₃/ω₃;

- для схемы 2:

Р₁ = Р_о×η_рем, Т₁ = Р₁/ω₁;

P₂ = P₁×η_ред, Т₂ = Р₂/ω₂;

P₃ = P₂×η_м, Т₃ = Р₃/ω₃;

- для схемы 3:

Р₁ = Р_о× η_м, Т₁ = Р₁/ω₁,

P₂ = P₁× η_ред, Т₂ = Р₂/ω₂,

P₃ = P₂×η_цеп, Т₃ = Р₃/ω₃;

- для схемы 4:

Р₁ = Р_о× η_м, Т₁ = Р₁/ω₁,

P₂ = P₁× η_ред, Т₂ = Р₂/ω₂,

P₃ = P₂×η_{з. пер}, Т₃ = Р₃/ω₃.

Результаты кинематического и силового расчёта привода заносятся в табл. 3.1.

Таблица 3.1.

№ вала	n, мин־¹	ω, с־¹	Р, Вт	Т, Н×м

Значение кинематических с силовых параметров на валу