Кинематическая схема и ее анализ. Исходные данные
Кинематическая схема привода выбирается в зависимости от назначения, условий эксплуатации, источника энергии, общей компоновки установки с приводом.
В соответствии с заданием на курсовое проектирование предусмотрен проект электромеханического привода с одноступенчатым редуктором применительно к приборам и механизмам общего и специального назначения..
Рекомендуемые кинематические схемы привода представлены на рисунках 1.1, 1.2, 1.3, 1.4.
Исходными данными для расчета подобных ЭМП, как правило, являются: мощность на выходном валу Рвых; частота вращения выходного вала nвых; характер нагрузки и ресурс работы в часах t.
Рис.1.1 Кинематическая схема электромеханического привода с
одноступенчатым цилиндрическим прямозубым редуктором
Рис. 1.2 Кинематическая схема электромеханического привода с
одноступенчатым цилиндрическим косозубым редуктором
Рис. 1.3 Кинематическая схема электромеханического привода
с одноступенчатым коническим редуктором
Рис.1.4 Кинематическая схема электромеханического привода
с червячным редуктором
Привод включает (рис. 1.1, рис. 1.2, рис. 1.3, рис. 1.4) электродвигатель М и соответствующий редуктор закрытого типа, которые соединены муфтой Х1. Входной вал В1 и выходной вал В2 вращаются в подшипниках качения (две пары). Выходной вал муфтой Х2 соединяется с исполнительным механизмом А (рабочим органом).
Поскольку электромеханический привод (ЭМП) является частью большинства машин и планируется к эксплуатации в полевых условиях, которые характеризуются температурным диапазоном от –50° до +50° С, повышенной, свыше 80% влажностью, наличием пыли и грязи, высокой ремонтопригодностью, то эти условия определяют, что ЭМП должен включать как надежные стандартные, широко распространенные составные узлы и детали, так и специальные, иметь корпус закрытого типа.
1.2 Выбор электродвигателя
Наибольшее применение в приводах общего назначения находят электродвигатели переменного тока, асинхронные, закрытые, обдуваемые, различного исполнения (ГОСТ 19523-74) с синхронной частотой вращения ротора 3000, 1500, 1000 и 750 мин-1 (об/мин) различной мощности, характеристики которых приведены в таблицах 9, 10 [Р. 10].
Так как базовым источником электроэнергии приводов механизмов часто является генератор (или АКБ) постоянного тока напряжением не выше 27 В, то выбираемый электродвигатель должен быть постоянного тока, а полевые условия эксплуатации накладывают дополнительные ограничения - он должен быть закрытого типа с принудительной вентиляцией, а наличие требований к переменной и реверсивной нагрузке обуславливает также применение электродвигателя со смешанным возбуждением.
Характеристики рекомендуемых электродвигателей приведены в таблицах 11, 12, 13 [Р. 10].
Установка ЭМП на подвижном основании (базовой части автомобиля,) подразумевает наличие угловых и линейных несоосностей осей соединяемых вала электродвигателя и входного вала редуктора, что, в свою очередь, предусматривает соединение их с помощью компенсирующих муфт.
Выбор электродвигателя производится по требуемой мощности на выходном валу электродвигателя Рэ.тр. и по требуемой частоте вращения вала электродвигателя nэ.тр, которая зависит от частоты вращения выходного вала редуктора nвых и схемы привода, определяющей передаточное отношение ί.
При выборе электродвигателя следует иметь ввиду, что при примерно одинаковых размерах, массе и стоимости электродвигателей с уменьшением nэ, уменьшаются передаточное число привода u и размеры передач.
Для редукторов передаточное отношение численно равно передаточному числу, т.е. ί = u.
Требуемую мощность электродвигателя определяют по формуле
Рэ.тр. = Рвых / η , (1.1)
где η – КПД передачи, ориентировочные значения которых с учетом потерь в подшипниках находятся по таблице 14 [Р. 10].
Требуемую частоту вращения вала электродвигателя определяют по формуле
nэ.тр = nвых u, (1.2)
где u – передаточное число передачи, определяемое по таблице 14 [Р. 10].
Учитывая условия выбора:
Рэ ≥ Рэ.тр и nэ.тр min ≤ nэ.тр ≤ nэ.тр max, по таблицам 11, 12, 13 [Р. 10] выбирается тип электродвигателя и его характеристики.
1.3 Кинематический расчет привода
Кинематический расчет привода включает:
определение передаточного числа привода (редуктора);
расчет угловых скоростей и частоты вращения валов.
Передаточное число привода определяют по формуле
u = nэ/nвых. (1.3)
Частота вращения валов В1 и В2:
n1 = nэ ; n2 = nэ/u = nвых. (1.4)
Угловые скорости вращения валов:
ω1 = ; ω2 = . (1.5)
1.4 Силовой расчет привода
Силовой расчет привода заключается в определении вращающих моментов на валах по формулам:
на выходном валу Твых = Т2 = Р2/ω2, где Р2 = Рвых; (1.6)
на входном валу Т1 = Т2/(u· η).
Дата добавления: 2022-02-05; просмотров: 267;