Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя

Содержание.

1) Введение

2) Начальные данные

3) Расчет

Введение

При проектирование привода ШСНУ нужно провести последующие расчеты и начертить кинематическую схему привода станка-качалки:

1.1. Энергокинематический расчет привода.

1.2. Расчет зубчатой передачи.

Начальные данные

Рис. 1 Станок-качалка типа СКД:

1 – подвеска устьевого штока; 2 – балансир с опорой; 3 – стойка; 4 – шатун;

5 – кривошип; 6 – редуктор; 7 – ведомый щкив; 8 – ремень; 9 – электродвигатель; 10 – ведущий шкив; 11 – огораживание; 12 – поворотная плита; 13 – рама Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя; 14 – противовес;

15 – траверса; 16 – тормоз; 17 – канатная подвеска.

Таблица 2

Габаритные и присоединительные размеры станков-качалок; данная мощность.

Типоразмер К1, мм К, мм l3 , мм rmax , мм l1 , мм l2 , мм n, об/мин N, кВт
СКЗ-1,2-630 10,2
СК5-3-2500 11,5
СК6-2,1-2500 10,8
СК8-3,5-4000 12,2
СК12-2,5-4000 9,8
СК8-3,5-5600 7,8
СК10-3-5600 12,3


Расчет

3.1. Энергокинематический расчет привода

Энергокинематический расчет привода станка-качалки заключается в определении мощностей, моментов Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя, угловых скоростей валов привода и передаточных отношений ступеней привода. Привод станка-качалки состоит из клиноременной I и зубчатой II передач.

Энергокинематический расчет следует создавать в последующей последовательности:

1) определение КПД привода;

2) расчет потребляемой мощности электродвигателя;

3) подбор электродвигателя;

4) определение требуемых передаточных отношений привода;

5) разбивка передаточных отношений по ступеням;

6) определение Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя частот вращения валов;

7) расчет мощностей валов;

8) нахождение вращательных моментов на валах привода.

3.1.2. Определение КПД привода станка-качалки

КПД привода определяется как произведение КПД отдельных передач.

, (10)

где: η1- КПД ременной передачи; η2- КПД зубчатой передачи.

В этом случае принимаем ременную и зубчатую передачи. Ременная передача обеспечивает плавность работы при неравномерной нагрузке на рабочем Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя органе; для расчета привода станка-качалки принимается клиноременного типа. Зубчатая передача характеризуется компактностью и огромным передаточным отношением; для расчета принимается цилиндрической закрытого типа. Значения КПД передач выбирается из таблицы 3.

Тип передачи Закрытая Открытая
Зубчатая: цилиндрическая коническая 0,96…0,97 0,95…0,97 0,93…0,95 0,92…0,94
Червячная при передаточном числе: выше 30 от 14 до 30 от 8 до 14 0,70…0,75 0,80…0,85 0,85…0,95 - - -
Цепная 0,95…0,97 0,90…0,93
Ременная: с плоским ремнем с Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя клиновым (полуклиновым ремнем) - - 0,96…0,98 0,95…0,97

Развиваемый момент на выходном звене привода найдем по формуле:

, (11)

где: N – данная мощность (см. задание); ω1 – величина угловой скорости кривошипа, отысканная в кинематическом исследовании, ηобщ – коэффициент полезного деяния привода.

кНм.

Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя

Надобная мощность мотора для привода станка-качалки с учетом КПД обусловится:

(12)

кВт

По Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя таблице 4 подбираем модель электродвигателя из условия, что его мощность не меньше мощности на выходном звене (на кривошипе) по заданию. Наиблежайшее большее значение мощности имеют движки серии АОП2 последующих типоразмеров: 52-4 (n=1440об/мин), 52-6 (n=955об/мин), 62-8 (n=720 об/мин). Избираем электродвигатель с огромным числом оборотов – электродвигатель серии АОП2 типоразмера Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя 52-4.

Таблица 4

Электродвигатели серии АОП2 с завышенным пусковым моментом, закрытого выполнения

Типоразмер Мощность мотора N, кВт Обороты мотора nдв (об/мин), при Nном Mпуск/ном, Нм Типоразмер Мощность мотора N, кВт Обороты мотора nдв (об/мин), при Nном Mпуск/ном, Нм
41-4 1,8 71-6 1,8
42-4 5,5 72-6
51-4 7,5 81-6
52-4 82-6
61-4 91-6
62-4 92-6
71-4 41-8 2,2
72-4 42-8
81-4 51-8 1,7
82-4 52-8 5,5
91-4 61-8 7,5
92-4 62-8
41-6 71-8
42-6 72-8
51-6 5,5 81-8
52-6 7,5 82-8
61-6 91-8
62-6 92-8

3.1.4. Определение передаточных чисел привода станка-качалки

Определим общее передаточное число привода станка-качалки:

(13)

Потому Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя что число оборотов на выходном валу привода должно соответствовать числу оборотов входного вала станков качалки - 10 об/мин, то требуемое передаточное отношение привода обусловится из соотношения:

Разобьем общее передаточное число по ступеням привода:

(14)

А именно, для первой ступени привода (ременной передачи), исходя из советов ( ), передаточное число принимаем Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя .

Для зубчатой передачи рекомендованные передаточные числа принимаем в спектре . Так передаточное число выходного вала привода составляет 10 об/мин, то требуемое передаточное отношение зубчатой передачи найдем по соотношению:

Разобьем по ступеням.

(15)

Таким макаром, отысканное число лежит в данном спектре передаточных чисел зубчатой передачи. Как следует, для привода станка-качалки получили одноступенчатую Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя зубчатую передачу.

Если при расчете >7, то следует принимать большее число ступеней.

Составляем кинематическую схему привода набросок 9.

Станок- качалка
I
II
M
×
×

Рис.9 Схема привода станка-качалки

1 – «М» (мотор) – электродвигатель; 2 – клиноременная передача (1-ая ступень привода); 3 – зубчатая передача (одноступенчатый косозубый редуктор); 4- исполнительный механизм (станок-качалка).

Определим частоту вращения валов привода. Для выходного Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя вала ременной передачи:


Число оборотов выходного вала ременной передачи равно числу оборотов входного вала зубчатой передачи. Число оборотов выходного вала редуктора (зубчатой передачи) равно числу оборотов входного вала станка-качалки (кривошипа).

3.1.5. Определение мощностей по валам привода

Мощность ведущего вала ременной передачи равна мощности электродвигателя кВт. Мощность на выходном валу ременной передачи Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя:

(16)

кВт.

Мощность входного вала зубчатой передачи равна мощности выходного вала ременной передачи кВт. Мощность на выходном валу зубчатой передачи:

(17)

кВт.

3.1.6. Определение моментов по валам привода

Моменты на валах определим из соотношения:

(18)

Для входного вала ременной передачи (первого вала привода):

,

где ωдв – угловая скорость вала мотора.

(19)

рад/с

Нм.

Момент на выходном валу Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя ременной передачи:

рад/с

Нм

Момент на входном валу зубчатой передачи равен моменту на выходном валу ременной передачи Нм.

Момент на выходном валу зубчатой передачи:

рад/с

Нм.

3.1.7. Расчет зубчатого зацепления

Расчет зубчатой передачи для студентов заочных форм обучения заключается в определении допускаемых напряжений и проведении проектного расчета.

3.1.8. Определение допускаемых напряжений

Для определения допускаемых Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя напряжений нужно вначале избрать материал, из которого сделана зубчатая пара. Для всех вариантов рекомендуется принять материал производства - сталь марки 40Х, с твердостью для шестерни (ведущей шестерни) – НВ=300, для колеса (ведомой шестерни) НВ=270.

Таблица 5

Тепловая либо химико-термическая обработка Средняя твердость Марки сталей Базисный предел контактной выносливости, МПа
Отжиг Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя, нормализация либо улучшение <350 НВ 45, 50, 40Х, 45Х, 40ХН

Определим допускаемые контактные напряжения:

(20),

где: - базисный предел контактной выносливости МПа;

- коэффициент припаса прочности для шестерни и колеса с однородной структурой (принять 1,1 для всех вариантов);

- коэффициент долговечности шестерни принять равным 1.

МПа

МПа

За ранее проверим зубья колес на контактную крепкость. Отметим, что проверка на Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя контактную крепкость косозубых передач ведется по условному допускаемому напряжению :

(21)

МПа

МПа

Вывод: подготовительная проверка показала, что проектный расчет характеристик передачи может быть проведен по допускаемому напряжению МПа.

3.1.9. Проектный рассвет зубчатого зацепления

В данных методических указаниях проектный расчет зубчатого зацепления сводится к определению межосевого расстояния.

Величина межосевого расстояния находится по формуле:

, (22)

где Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя - вспомогательный коэффициент для косозубых передач;

- передаточное число редуктора;

- крутящий момент на выходном валу редуктора;

- условное допускаемое напряжение для косозубой передачи, МПа;

- коэффициент неравномерности рассредотачивания нагрузки по длине зуба;

- коэффициент ширины венца колеса относительно межосевого расстояния.

Коэффициент ширины венца колеса находится из последующего дела: .

Для косозубых передач коэффициент ширины венца колеса принимается в Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя спектре . Огромные значения употребляют для симметричного расположения колес относительно опор, наименьшие – для несимметричного и консольного расположения. Значения следует выбирать из ряда: 0,250; 0,315; 0,400; 0,630. Примем .

Значения коэффициента неравномерности рассредотачивания нагрузки по длине зуба для редукторов принимается по таблице 6

Таблица 6

Приблизительные значения коэффициента неравномерности рассредотачивания нагрузки по длине зуба

Размещение колес относительно опор Твердость Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя поверхностей зуба
НВ<350 НВ>350
Симметричное 1,0…1,15 1,05…1,25
Несимметричное 1,10…1,15 1,15…1,35
Консольное 1,20…1,35 1,25…1,45

Примем симметричное размещение валов. Потому что твердость зубьев не превосходит НВ 350, то .

Вычислим величину межосевого расстояния, мм:

мм.

Округляем приобретенное значение до наиблежайшего из стандартных рядов (мм):

1-й ряд: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000.

2-й ряд: 71; 91; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710; 900.

Принимаем значение межосевого расстояния из ряда 1 .


Перечень применяемой литературы

1. Артоболевский Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя, И.И. Теория устройств и машин . Учебник для вузов.- 5-е издание – М.: «ИД Альянс», 2009- 640с.

2. Фролов К.В., Попов С.А., Мусатов А.К. Теория устройств и механика машин: Учебник для втузов - 4-е издание,. – М.: Высш шк., 2003. – 496 с.

3. Макаренко, Р.Б. Бакеев, В.Л. Васильев Теория устройств и машин Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя Ред. В.Д. Макаренко.- Нижневартовск; Изд-во НГГУ, 2009.- 104с.

4. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учеб. пособие для студ. высш учеб. заведений– 11-е изд., стер.- М.:Издательский центр «Академия», 2008. – 496 с.

5. Иванов, М.Н. Детали машин. Учебник для машиностроительных специальностей вузов– 8-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2003. – 408 с.: ил Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя.

6. Леликов О.П. Базы расчета и проектирования деталей и узлов машин. Конспект лекций по курсу «Детали машин». 2-е изд., исправл.- М.: Машиностроение, 2004.- 440с.


ОГЛАВЛЕНИЕ

Инструкция.. 3

I. Советы ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ 4

II. РЕКОМАНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ 6

ВВЕДЕНИЕ.. 11

ПОСТАНОВКА Задачки ИССЛЕДОВАНИЯ.. 15

ЗАДАНИЕ.. 15

1. ИССЛЕДОВАНИЯ СТАНКА-КАЧАЛКИ.. 18

1.1. Построение данного положения механизма.. 18

1.2. Структурный анализ станка Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя-качалки.. 21

1.3. Кинематическое исследование станка-качалки.. 22

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПРИВОДА СТАНКА-КАЧАЛКИ.. 27

2.1. Энергокинематический расчет привода.. 28

2.1.1. Определение КПД привода.. 29

2.1.2. Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигаетля. 30

2.1.3. Определение передаточных чисел привода станка-качалки. 30

2.1.4. Определение мощностей по валам привода. 33

2.1.5. Определение моментов по валам привода. 33

2.2. Расчет зубчатого зацепления. 355

2.2.1. Определение допускаемых напряжений. 35

2.2.2. Проектный рассвет зубчатого зацепления. 37

Перечень Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 40


opredelenie-opornih-reakcij-izgibayushih-i-krutyashih-momentov.html
opredelenie-optimalnih-rezhimov-raboti-datchika.html
opredelenie-optimalnogo-obema-materialnogo-potoka.html