Основные размеры электродвигателей

Таблица 4

Данный раздел расчётов необходимо завершить указанием выбранного электродвигателя. Например: «Выбран электродвигатель 4А 112М4 УЗ ГОСТ 19523-81 с мощностью Р_дв = 5,5 кВт с синхронной частотой вращения вала электродвигателя n _дв = 1500 об/мин.

Определение передаточного числа редуктора

После выбора электродвигателя определяют передаточное число редуктора

(2.6)

где n_дв - частота вращения вала двигателя под нагрузкой (асинхронная);

n₁ = n_дв / u _о.п. – частота вращения входного (быстроходного)вала редуктора;

n₂ = n_вых – частота вращения выходного (тихоходного) вала редуктора.

Передаточное число редуктора необходимо согласовать со стандартным значением, приведенным в табл.5; при этом отклонение Δ u, согласно ГОСТ, не должно превышать 4% для цилиндрических передач и 2,5% для конических.

. (2.7)

Таблица 5

Стандартные передаточные числа u по ГОСТ 2185-66

1 ряд	1,0	1,25	1,6	2,0	2,5	3,15	4,0	5,0	6,3	8,0	10,0
2 ряд	1,12	1,4	1,8	2,24	2,8	3,55	4,5	5,6	7,1	9,0	11,2

Примечание. 1-ый ряд предпочтителен 2-му.

 

Если погрешность превышает стандартное значение, то следует принять двигатель той же мощности, но с другой частотой вращения, либо изменить передаточное число открытой передачи (в допустимых пределах) и повторить расчеты.

Определение мощности и вращающих моментов на валах

Частота вращения входного вала редуктора n₁ = n_дв / u _о.п .

Частота вращения выходного вала редуктора определяется с учетом принятого стандартного передаточного числа u_ст

Мощности (кВт), передаваемые валами, определяются с учетом КПД составляющих звеньев кинематической цепи (см. индивидуальное задание). Например, в кинематическую цепь от двигателя до входного вала входят открытая передача и одна пара подшипников, а далее – зубчатая передача, еще одна пара подшипников и соединительная муфта, тогда мощности на входном и выходном валах, соответственно:

Р ₁ = Р_дв ∙ η_оп ∙ η_п

Р ₂ = Р ₁ ∙ η_зп∙ η_п ∙η_м (2.8)

Вращающие моменты (Н∙м) на валах редуктора могут быть определены по следующим зависимостям:

для входного вала - , (2.9)

для выходного вала -

Далее производится предварительный расчет диаметров валов по заниженным допускаемым напряжениям, т.е. считая, что вал работает только на кручение, без учета изгиба:

(2.10)

где Т_i – крутящий момент, передаваемый валом, Н^. м; индекс i равен 1 для шестерни, 2 – для колеса, соответственно.

[ τ_кр ]– допускаемые напряжения на кручение; [ τ_кр ]=15…20 МПа [3, c.161].

Полученные значения диаметров валов редуктора следует округлить до ближайшего большего значения из ряда нормальных линейных размеров по
ГОСТ 6636-69 [1, с. 481]. Для удобства дальнейших расчётов найденные параметры редуктора сводятся в таблицу:

№ вала	u ред	ni, об/мин	Рi , кВт	Тi, Н∙м	d i, мм

ВЫБОР МУФТ

Основными параметрами для выбора муфт служат диаметры выходных концов соединяемых валов и вращающие моменты.

Затем, для обеспечения соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора стандартной муфтой, необходимо выполнить следующее условие – разница диаметров соединяемых валов должна отличаться не более чем на 20%.

Исходя из этого условия и ориентировочно найденного диаметра под муфту по (2.10), принимают окончательное значение диаметра вала равным ближайшему значению отверстия стандартной муфты. Кроме этого необходимо проверить следующее: допускаемый крутящий момент выбранной муфты должен быть больше или равен крутящему моменту вала.

Если вал электродвигателя соединяется непосредственно с быстроходным валом редуктора, то для этого может быть рекомендована муфта упругая втулочно-пальцевая МУВП ГОСТ 21424-93 (рис.1). Эта муфта, за счёт резиновых гофрированных втулок насаженных на пальцы, соединяющие полумуфты, обладает упругими свойствами, необходимыми для предотвращения поломки деталей, которые могут возникнуть, например, при включении машины, т.к. пусковой момент электродвигателя превышает номинальный.

.

Рис.1. Муфта упругая втулочно-пальцевая

Для соединения тихоходного вала редуктора с валом исполнительного механизма машины могут быть рекомендованы компенсирующие муфты – цепные ГОСТ 20742-81 или зубчатые ГОСТ 5006-94. Конструкция и размеры зубчатых муфт приведены на рис.2 и в табл.6.

Эти муфты позволяют компенсировать радиальные и угловые смещения валов, а зубчатые – также и осевые (венец зубчатой обоймы шире венца полумуфты), которые могут возникнуть из-за тепловых или силовых деформаций, или из-за неточности сборки, или из-за деформируемого основания, на котором находятся узлы машины, например на раме автомобиля и т.д. (Здесь выполнения условия – «разница диаметров соединяемых валов должна отличаться не более чем на 20%» - не требуется).

 

 

Рис.2. Зубчатые муфты ГОСТ 5006-94

 

Таблица 6

Характеристика зубчатых муфт ГОСТ 5006-94

РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА