Выбор электродвигателя. Проектирование электромеханического привода

ББК 34.445.71я73

З46

Проектирование электромеханического привода. Расчет и конструирование ременных передач. Часть 1: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» / Г. П. Здор, А. В. Бородин; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. 30 с.

В методических указаниях описано устройство привода, изложены методики расчета плоско- и клиноременных передач с периодическим натяжением ремней, приведены необходимые справочные данные, рассмотрены вопросы конструирования шкивов ременных передач.

Предназначены для студентов третьего курса механического, теплоэнергетического и электромеханического факультетов очной и заочной форм обучения.

Библиогр.: 3 назв. Табл. 18. Рис. 14. Прил. 1.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. В. Сыркин;

доктор техн. наук, профессор А. А. Рауба.

__________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Электромеханическим приводом называют устройство, состоящее из двух основных частей: электродвигателя и редуктора. Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую, а редуктор соединяет двигатель с исполнительным органом, создающим нагрузку на выходном валу редуктора. Обычно выходной вал двигателя и входной вал редуктора соединяют муфтой или ременной передачей.

Ременная передача по сравнению с другими передачами имеет некоторые особенности, которые обусловливают ее применение. К преимуществам передачи относятся большое межосевое расстояние, простота конструкции и обслуживания, предохранение механизма от резких колебаний нагрузки и др.

В сочетании с зубчатой ременную передачу обычно устанавливают перед менее нагруженной быстроходной ступенью.

В данной части методических указаний изложена последовательность расчета привода, выбора электродвигателя, проектирования плоско- и клиноременных передач с периодическим натяжением ремней, рассмотрены вопросы конструирования шкивов. В приложении представлен справочный материал, необходимый для расчетов.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИВОДОВ

Привод предназначен для включения двигателя и передачи. По типу двигателя различают приводы электрические, с двигателями внутреннего сгорания, паровыми, гидравлическими и пневматическими [1].

Приводы могут иметь передачи цилиндрические и конические зубчатые, червячные, планетарные, волновые, комбинированные, ременные, цепные, винт-гайка, гидродинамические.

Электромеханический привод с ременной передачей представлен на рис. 1.1. Привод состоит из электродвигателя 1, редуктора 2, ременной передачи, включающей в себя ведущий 3, ведомый 4 шкивы и ремни 5. Ведущий шкив насажен на вал электродвигателя, ведомый – на первый вал редуктора.

Элементы привода крепятся к раме крепежными деталями. Для соединения редуктора с приемным валом машины на выходном валу редуктора установлена муфта 7.

а

б

Рис. 1.1. Электромеханический привод с ременной передачей

Выбор электродвигателя

Потребная мощность электродвигателя для привода, кВт,

, (1.1)

где Р_з – мощность на выходном валу редуктора, кВт;

h - коэффициент полезного действия (КПД) привода,

, (1.2)

где h_р = 0,95 – КПД ременной передачи;

η_б – КПД быстроходной ступени редуктора;

η_т – КПД тихоходной ступени редуктора;

η_п = 0,99 – КПД одной пары подшипников;

k – количество пар подшипников.

КПД зубчатой цилиндрической передачи η_з.ц = 0,98, зубчатой конической - η_з.к = 0,95; червячной при передаточном числе свыше 30 η_ч = 0,65, от 14 до 30 - 0,75, от 8 до 14 - 0,85. КПД червячной передачи предварительно можно принять равным 0,8.

По потребной мощности электродвигателя Р_п и синхронной частоте вращения вала из табл. П.1 [2, табл. 24.9; 3, табл. 24.8] выбирается тип электродвигателя так, чтобы соблюдалось условие: , где Р_э – номинальная мощность электродвигателя, указанная в каталоге, кВт, и затем выписываются номинальная мощность Р_э и рабочая частота вращения вала n_э, об/мин.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ

Рис. 2.1. Кинематическая схема привода с ременной передачей: 1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3, 4 – ведущий и ведомый шкивы; 5 – ремень; 6 – приемный вал машины; 7 – муфта

Ременная передача (рис. 2.1) состоит из сшитого в кольцо (бесконечного) ремня 5, надетого с натягом на два шкива – ведущий 3 и ведомый 4. При движении ремень передает вращающий момент с ведущего шкива на ведомый за счет силы трения между ремнем и шкивом. Передаваемая нагрузка тем больше, чем больше натяжение, угол обхвата шкива ремнем и коэффициент трения. Достоинствами ременной передачи являются плавность и безударность работы, предельность нагрузки (при достижении нагрузки выше расчетной происходит

буксование – проскальзывание ремня по ободу шкива), простота устройства, относительно низкая начальная стоимость. Основное назначение передачи в приводе - повысить вращающий момент.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: