Основные вопросы, связанные с расчетом электродвигателя, привода и редуктора (123531)

Посмотреть архив целиком

Севастопольский Национальный Технический Университет











Курсовой проект по дисциплине:

Детали приборов







Выполнил: ст. гр П-31д

Майстренко К. В

Проверил:

Васютенко А. П






Севастополь 2010


Расчёт и выбор электродвигателя


При выборе типа электродвигателя следует руководствоваться следующими критериями:

тип привода, для которого подбирается электродвигатель, и режим его работы;

тип источника питания;

характеристика нагрузки (максимальная величина нагрузки, уровень колебания нагрузки, максимальная угловая скорость);

эксплуатационные условия (температура, давление, влажность окружающего воздуха, воздействие вибрационных нагрузок, необходимый ресурс работы, максимально допускаемые габариты и масса).

В приводах измерительных приборов, роботизированных измерительных модулей, измерительных устройств, встроенных в ГПС в зависимости от характера решаемых задач применяются как синхронные, так и асинхронные электродвигатели длительного действия. В измерительных автоматах привод с помощью кулачковых, кулачково-рычажных, винтовых и других передаточных механизмов осуществляет установку деталей на измерительные позиции, арретирование измерительных наконечников, транспортирование деталей, их сортировку и ряд других операций. В приводах измерительных автоматов наиболее часто используются асинхронные электродвигатели общего назначения питаемые электрическим током напряжением 220 В,380 В, частотой 50 Гц. Отечественная промышленность выпускает электрические двигатели мощностью 0,06…400 кВт, с частотой вращения 750, 1500, 3000 мин-1. Чем ниже частота вращения вала электродвигателя, тем больше его габариты и масса, но с увеличением частоты вращения растет общее передаточное отношение привода, а, следовательно, и его стоимость. Чаще всего в приводах с непрерывным вращением применяют двигатели с угловой скоростью n эд = 1500 об/мин.

Примечание. Для волновой передачи целесообразно применять высокоскоростные электродвигатели n эд = 3000 … 9000 об/мин.


Определение общего передаточного отношения привода, iобщ.


,


Где, эд ─ угловая скорость вала электродвигателя, с-1;

рв ─ угловая скорость кулачкового распределительного вала, с-1.

При известной скорости вращения вала электродвигателя, которая предварительно была принята равной, nэд = 1500 об/мин, эд определяется по формуле:


эд =(П nэд)/30,

эд=(3,14*1500)/30

эд=157,


Где, n – угловая скорость вала электродвигателя, мин-1. Угловая скорость распределительного вала или выходного вала редуктора (если она не задана) может быть рассчитана по формуле:


рв = (2П )/tц

рв = (6,28)/0,35;

рв=17,94;


Где, tц ─ период цикла работы автомата, прибора, модуля, с.


Определение КПД привода


Общий КПД привода определяется как произведение КПД отдельных передач привода.

Например, для привода с двухступенчатым червячно-цилиндрическим редуктором общий КПД определяется по формуле


общ = рп зп чп 4п м

общ=0,96*0,96*(0,96)*0,96;

общ=0,8497;


где рп = 0,96 ─ КПД ременной передачи;

зп = 0,98 ─ КПД цилиндрической зубчатой передачи;

чп = 0,8 ─ КПД червячной передачи;

вп = 0,85 – КПД волновой передачи;

к = 0,96 ─ КПД конической передачи;

м = 0,96 ─ КПД муфты;

п = 0,99 ─ КПД пары подшипников.


Определение требуемой мощности двигателя, Pэд.


Требуемая мощность двигателя, Pэд определяется по формуле


,

;


где, Тн ─ момент нагрузки на распределительном кулачковом валу или на выходном валу привода, Нм, задано в ТЗ;

Рэд ─ мощность электродвигателя, Вт.

 - коэффициент запаса, учитывающий динамические нагрузки в момент разгона.

=1,05…1,1.

По расчетному значению Рэд производится выбор электродвигателя, по табл.2.1. Техническую характеристику выбранного электродвигателя занести в таблицу 2.2.




ТИП


Мощность

N, Вт

Число оборотов вала n, мин


Габаритные размеры




ВЕС,

Кг



Диаметр вала на входе, d,

Длинна от корпуса до вала, l,

Наибольшая ширина корпуса, B

Наибольшая длинна корпуса, L

Наибольшая высота корпуса, H

Расстояние от оси вала до основания, h



АОЛ-011-4

50

1500

10

23

115

189

140

63

3

АОЛ-012-4

80

1500

10

23

115

203

140

63

3,5

АОЛ-11-4

120

1500

12

30

135

220

170

75

4,2

АОЛ-12-4

180

1500

12

30

135

236

170

75

5,6

АОЛ-21-4

270

1500

14

30

165

250

197

90

7,3

АОЛ-22-4

400

1500

14

30

165

270

197

90

8,9


Таблица 2.1 – Типоразмеры и техническая характеристика электродвигателей типа АОЛ.



Таблица 2.2. – Техническая характеристика выбранного электродвигателя

Тип

Электродвигателя

Мощность,

Вт

Частота вращения,

мин-1


АОЛ-22-4


400


1500



Кинематический и силовой расчет привода


Привод прибора или измерительного автомата, как правило, содержит два передаточных механизма: редуктор и передачу гибкой связью ─ ременную или цепную.

Общее передаточное отношение привода определяется произведением


iобщ = iрп iр ,


где iрп ─ передаточное отношение ременной передачи или передаточное отношение цепной передачи;

iр ─ передаточное отношение редуктора.

Согласно рекомендаций принимаем передаточное отношение клиноременной передачи iрп =2,тогда передаточное отношение редуктора равно:


= iоб/2


Внимание! Для одноступенчатого редуктора полученное значение округляют до ближайшего стандартного, и это значение будет соответствовать передаточному отношению передачи редуктора.


Определение погрешности передаточного отношения редуктора


,



где i – погрешность передаточного отношения

iр – расчетное передаточное отношение редуктора.

i'рпередаточное отношение редуктора, при округлении расчетных значений каждой ступени по стандартному ряду.


Определение угловых скоростей вращения валов привода


Введем последовательное обозначение валов двухступенчатого редуктора, присвоив входному валу номер 1, промежуточному – 2, выходному – 3.

Угловые скорости валов будут определяться по формулам:


,[c-1]

2 = 3 iт ,[c-1]

1 = 2 iб ,[c-1]


Примечание. Для одноступенчатого редуктора вводим обозначения: для входного вала- 1, выходного- 2.Угловые скорости определяются по формулам:


=17,94,[c-1]

1 = 2 iр=17,94*4,375=78,48,[c-1]



Силовой расчет привода


Величина крутящих моментов на валах привода находится, исходя из величин крутящего момента на кулачковом валу Тн (выходном валу привода) и КПД соответствующих передач.


, [Н·м];

, [Н·м];

, [Н·м].


Найденные значения  и Т заносятся в таблицу 3.1.

Примечание. Для одноступенчатого редуктора крутящий момент определяется по формуле


, [Н·м];

, [Н·м];

[Н·м];

, [Н·м].

[Н·м].



Расчет клиноременной передачи


Расчет клиноременной передачи проводим исходя из ранее рассчитанной мощности электродвигателя, Рэд и принятого передаточного отношения клиноременной передачи iр.п.=2.


Определение сечения ремня


Сечение ремня выбирается в зависимости от передаваемой мощности и предполагаемой окружной скорости ремня по таблице 4.1.


Таблица 4.1. – Выбор сечения ремня

Передаваемая мощность, кВт

Рекомендуемые сечения при скорости ремня, м/с

до 5

5-10

св. 10

До 1 (вкл.)

0, А

0, А

0, А

Св. 1 до 2

0, А, Б

0, А

0, А

> 2 > 4

А, Б

0, А, Б

0, А

> 4 > 7,5

Б, В

А, Б

А, Б

> 7,5 > 15

В

Б, В

Б, В


Случайные файлы

Файл
27166.rtf
41764.rtf
137589.doc
115269.rtf
123330.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.