- •Введение
- •1. Расчет силовых и кинематических параметров привода
- •1.1. Определение требуемой мощности двигателя
- •1.2. Определение частоты вращения вала электродвигателя
- •1.3. Основные характеристики асинхронных электродвигателей общего применения
- •2. Расчеты зубчатых передач
- •2.1. Выбор материалов зубчатых передач и вида термообработки
- •2.2. Расчет допускаемых напряжений
- •2.3. Проектный расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи
- •2.4. Геометрический расчёт закрытой цилиндрической передачи
- •2.5. Проверочный расчёт закрытой цилиндрической передачи
- •2.6. Расчёт открытой цилиндрической зубчатой передачи
- •2.7. Расчёт закрытой конической зубчатой передачи
- •2.8. Проектный расчёт открытой конической прямозубой передачи
- •3. Проектный расчёт валов и опорных конструкций
- •3.1. Выбор материала валов
- •3.2 Выбор допускаемых напряжений на кручение
- •3.3 Определение геометрических параметров ступеней валов
- •3.4. Предварительный выбор подшипников качения
- •3.5. Эскизная компоновка редуктора
- •3.6 Проверочный расчёт валов на выносливость
- •3.7. Проверка правильности подбора подшипников качения
- •4, Конструирование зубчатых колес
- •4.1 Цилиндрические зубчатые колеса внешнего зацепления
- •4.2. Цилиндрические зубчатые колеса внутреннего зацепления
- •4.3. Конические зубчатые колеса
- •4.4. Валы – шестерни
- •5. Конструирование элементов корпуса I редуктора I
1.3. Основные характеристики асинхронных электродвигателей общего применения
На рис. 1.1 представлена характеристика асинхронного электродвигателя, выражающая зависимость частоты вращения двигателя от величин вращающего момента.
Здесь Тном - номинальный вращающий момент;
Тнач (или Тпуск) - момент, развиваемый при пуске двигателя;
Тmах - максимальный момент (кратковременный);
nном - номинальная частота вращения двигателя;
nкр - критическая частота вращения двигателя;
nс - синхронная частота вращения двигателя (при отсутствии нагрузки), то есть частота вращения магнитного поля, она зависит от частоты тока f и числа пар полюсов р: nс=60·f/p.
Асинхронная угловая скорость, рад/сек ωс=2·π·f/p
При стандартной частоте f= 50 1/с и числе пар полюсов р от 1 до 4 синхронная частота вращения двигателя пс = 3000, 1500, 1000, 750 об/мин.
Частота вращения nном указываемая в каталогах электродвигателей, относится к номинальному режиму, её и принимают во внимание при определении общего передаточного числа привода.
Под действием нагрузки частота вращения вала электродвигателя п уменьшается по сравнению с пс, возникает скольжение s, определяемое по формуле s=(пс–nэд)/пс. Следовательно, nэд = nс·(l - s).
К основным типам асинхронных электродвигателей трёхфазного тока, предназначенных для приводов общего применения, относят двигатели единой серии марок:
4АН - электродвигатели, защищенные от попадания капель и твёрдых частиц и от прикосновения к вращающимся и токоведущим частям;
4А - электродвигатели закрытые обдуваемые по ГОСТ 19523-74 (рис. 1.2). Формы исполнения: Ml00 - электродвигатели горизонтальные, станина на лапах (см. рис. 1.2, а); М200 - то же и дополнительно с фланцем на щите (см. рис 1.2, б);
АО2 - электродвигатели закрытые обдуваемые по ГОСТ 13859-68 и их модификации.
Технические данные электродвигателей содержатся в каталогах [2,3,4], в табл. 1.3,1.4 приведены краткие выдержки из них.
а)
б)
Рис.1.2
Таблица 1.3
Двигатели асинхронные короткозамкнутые трёхфазные серии 4А
общепромышленного применения; закрытые обдуваемые. Технические данные.
Номинальная мощность Рном, кВт |
Синхронная частота вращения, об/мин | |||||||
3000 |
1500 |
1000 |
750 | |||||
Тип двигателя |
nном, об/мин |
Тип двигателя |
nном, об/мин |
Тип двигателя |
nном, об/мин |
Тип двигателя |
nном, об/мин | |
1,1 |
4АМ71В2УЗ |
2 810 |
4АМ80А4УЗ |
1420 |
4АМ80В6УЗ |
920 |
4АМ90LВ8УЗ |
700 |
1,5 |
4АМ80А2УЗ |
2 850 |
4АМ80В4УЗ |
1415 |
4АМ90Ь6УЗ |
935 |
4АМ100L8УЗ |
700 |
2,2 |
4АМ80В2УЗ |
2 850 |
4АМ90L4УЗ |
1425 |
4АМ100Ь6УЗ |
950 |
4АМ112МА8УЗ |
700 |
3,0 |
4AM90L2У3 |
2 840 |
4АМ100S4УЗ |
1435 |
4АМ112МА8УЗ |
955 |
4АМ112МВ8УЗ |
700 |
4,0 |
4АМ100S2УЗ |
2 880 |
4АМ100L4УЗ |
1 430 |
4АМ112МА6УЗ |
950 |
4АМ132S8УЗ |
720 |
5,5 |
4АМ100К2УЗ |
2 880 |
4АМ112М4УЗ |
1445 |
4АМ13286УЗ |
965 |
4АМ132М8УЗ |
720 |
7,5 |
4АМ112М2УЗ |
2 900 |
4АМ132S4УЗ |
1455 |
4АМ132М6УЗ |
970 |
4АМ160S8УЗ |
730 |
Примечание: Структура обозначения типоразмера двигателя (расшифровывается слева направо): 4 - порядковый номер серии; А - вид двигателя - асинхронный; А - станина и щиты двигателя алюминиевые (отсутствие знака означает, что станина и щиты чугунные или стальные); М - модернизированный; двух- или трёхзначное число - высота оси вращения ротора; А, В - длина сердечника статора; L, S, М - установочный размер по длине станины; 2, 4, 6, 8 - число полюсов; УЗ - климатическое исполнение и категория размещения (для работы в зонах с умеренным климатом) по ГОСТ 15150-69
Таблица 1.4
Двигатели. Основные размеры, мм
Тип двигателя |
Число полюсов |
Исполнение | ||||||||||||||||||
1М1081 |
1М1081,1М2081,1М3081 |
1М1081 и 1М2081 |
1М2081 и 1М3081 | |||||||||||||||||
d30 |
l1 |
l30 |
d1 |
b1 |
h1 |
l30 |
l31 |
d10 |
b10 |
h |
h10 |
h31 |
l20 |
l21 |
d20 |
d22 |
d24 |
d25 | ||
71А,В |
|
170 |
40 |
285 |
19 |
6 |
6 |
90 |
45 |
7 |
112 |
71 |
9 |
201 |
3,5 |
10 |
165 |
12 |
200 |
130 |
80А |
186 |
|
300 |
22 |
100 |
50 |
10 |
125 |
80 |
10 |
218 | |||||||||
80Б |
320 |
|
| |||||||||||||||||
90L |
208 |
|
350 |
24 |
|
|
125 |
56 |
140 |
90 |
11 |
243 |
|
12 |
|
|
|
| ||
100S |
2,4,6,8 |
235 |
60 |
362 |
28 |
8 |
7 |
112 |
63 |
|
160 |
100 |
|
263 |
4 |
14 |
215 |
15 |
250 |
180 |
100L |
|
|
|
392 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
112М |
|
260 |
80 |
452 |
32 |
10 |
8 |
140 |
70 |
12 |
190 |
112 |
|
310 |
5 |
16 |
256 |
|
300 |
230 |
132S |
302 |
480 |
38 |
89 |
216 |
132 |
13 |
350 |
18 |
|
|
|
| |||||||
132М |
530 |
178 |
| |||||||||||||||||
160S |
2 |
358 |
110 |
624 |
42 |
12 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
4,6,8 |
48 |
14 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
350 |
| |||||
160М |
2 |
667 |
42 |
12 |
8 |
210 |
108 |
15 |
254 |
160 |
18 |
430 |
15 |
|
|
|
250 | |||
|
4,6,8 |
48 |
14 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
После выбора электродвигателя и определения передаточного отношения редуктора выполняют расчеты зубчатых передач.