Расчеты механических передач (стр. 4 )

1 Первые два знака 4А в обозначении означают номер серии и асинхронный тип двигателя. Последние два знака УЗ означают, что двигатели предназначены для районов с умеренным климатом и работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией (3-я категория размещения).

2 Буква А после первых двух знаков означает, что станина и щиты из алюминия; отсутствие буквы – станина и щиты чугунные или стальные. Далее располагается двух - или трехзначное число, обозначающее высоту оси вращения вала электродвигателя от опорной поверхности в миллиметрах. После высоты оси вращения идут буквы L, M и S, характеризующие установочные размеры по длине станины, или буквы А и В, определяющие длину сердечника статора. Цифры 2, 4, 6, 8 означают число полюсов.

Рисунок 1 – Схемы электродвигателей серии 4А

Таблица 3 – Основные размеры и массы электродвигателей серии 4А (исполнение 1М 1081)

Продолжение таблицы 3	Таблица 4– Основные размеры и массы электродвигателей серии 4А (исполнение 1М2081)
Продолжение таблицы 4

Таблица 5 – Основные размеры и массы электродвигателей 4А (исполнение 1М 3081)
Продолжение таблицы 5

1.4 Выбор электродвигателя

При выборе электродвигателя, кроме синхронной частоты вращения и потребной мощности, необходимо определиться с его исполнением, выбор которого зависит от типа и конструкции редуктора или коробки скоростей, и условий компоновки привода.

Исходными данными на этом этапе проектирования привода служат: принципиальная схема привода (с указанием типов всех передач, входящих в его состав); вращающий момент на выходном валу редуктора (коробки скоростей) Tвых, Н∙м; частота вращения выходного вала пвых, мин-1; синхронная частота электродвигателя
пс, мин-1. Расчет потребной мощности привода Рпотр, кВт, выполняется по заданной нагрузке на выходном валу и частоте вращения выходного вала с учетом потерь мощности в приводе от вала электродвигателя до выходного вала редуктора:

, (1)

где – общий КПД привода, учитывающий потери мощности на отдельных звеньях кинематической цепи привода:

, (2)

где – КПД звеньев кинематической цепи привода, ориентировочные значения которых приведены в табл. 6.

Для проектного расчета КПД червячной передачи можно принять приближенно:

.

По результатам расчетов потребной мощности и синхронной частоте из табл. 2 выбирается электродвигатель со стандартной ближайшей мощностью.

Таблица 6 – Коэффициенты полезного действия различных механических передач

Вид передачи	КПД передач
закрытых	открытых
Зубчатая цилиндрическая	0,96…0,98	0,93...0,95
Зубчатая коническая	0,95…0,97	0,92...0,94
Червячная при числе заходов червяка:
1	0,65...0,70	0,50...0,60
2	0,70...0,80	0,60...0,70
4	0,85...0,90	
Цепная	0,95...0,97	0,90…0,93
Фрикционная	0,90...0,96	0,70...0,88
Ременная	0,94…0,97
Пара подшипников качения	0,99…0,995
Пара подшипников скольжения	0,98…0,99

Перегрузка асинхронных двигателей допускается до 8%. При невыполнении этого условия следует выбирать двигатель большей ближайшей мощности. Для выбранного электродвигателя необходимо выписать из табл. 2, 3, 4, - 5 следующие основные характеристики, которые представлены в табл. 7.

Таблица 7 – Параметры электродвигателя

Типоразмер электродвигателя	Мощность	Синхронная частота ,	Рабочая частота ,	Отношение максимального момента к номинальному	Диаметр вала электродвигателя

Расчет потребной мощности электродвигателя в приводах с коробками скоростей производится по аналогичной схеме.

1.5 Кинематический расчет привода

Исходными данными при выполнении кинематического расчета, кроме заданной кинематической схемы привода, являются синхронная частота вращения вала электродвигателя и частота вращения выходного вала редуктора или коробки скоростей.

Кинематический расчет привода состоит из следующих основных частей: определения общего передаточного числа; разбивки общего передаточного числа по ступеням; расчета кинематической погрешности.

1.5.1 Определение общего передаточного числа

Общее передаточное число определяется как отношение частоты вращения вала электродвигателя к частоте вращения выходного вала редуктора (коробки скоростей):

. (3)

1.5.2 Разбивка общего передаточного числа по ступеням

Разбивка общего передаточного числа привода по ступеням при наличии ременной передачи между электродвигателем и редуктором (коробкой скоростей) заключается в назначении передаточных чисел ременной передачи и каждой ступени редуктора (коробки скоростей). Если же вращающий момент от вала электродвигателя передается посредством соединительной муфты, то полученное расчетом общее передаточное число редуктора (коробки скоростей) распределяют между отдельными ступенями. В каждом из перечисленных случаев общее передаточное число определяется соответствующей зависимостью:

(4)

(5)

где – передаточное число ременной передачи;

– передаточные числа соответствующих ступеней закрытой передачи ( – передаточное число быстроходной ступени , – в двухступенчатых передачах передаточное число тихоходной ступени, в трехступенчатых передачах передаточное число промежуточной ступени , – в трехступенчатых передачах передаточное число тихоходной ступени ).

Передаточное число ременной передачи следует назначить из стандартного ряда передаточных чисел (табл. 8), ограничиваясь значениями от 1 до 2 с целью уменьшения габаритов привода.

Номинальное значение передаточного числа редуктора (коробки скоростей) определяется по формуле: