Частота вращения выходного вала привода формула

Червячная передача относится к передачам зацеплением с перекрещивающимися осями валов.

Основные достоинства червячных передач: возможность получения больших передаточных чисел в одной паре, плавность зацепления, возможность самоторможения. Недостатки: сравнительно низкий к.п.д., повышенный износ и склонность к заеданию, необходимость применения для колес дорогих антифрикционных материалов.

Червячные передачи дороже и сложнее зубчатых, поэтому их применяют, как правило, при необходимости передачи движения между перекрещивающимися валами, а также там, где необходимо большое передаточное отношение.

Критерием работоспособности червячных передач является поверхностная прочность зубьев, обеспечивающая их износостойкость и отсутствие выкрашивания и заедания, а также изгибная прочность. При действии в червячном зацеплении кратковременных перегрузок проводится проверка зубьев червячного колеса на изгиб по максимальной нагрузке.

Для тела червяка осуществляется проверочный расчет на жесткость, а также проводится тепловой расчет.

Проектирование осуществляется в два этапа: проектировочный — из условий контактной выносливости определяются основные размеры передачи и проверочный — при известных параметрах передачи в условиях ее работы определяются контактные и изгибные напряжения и сравниваются с допускаемыми по выносливости материала.

Определяются силы, нагружающие подшипники и производится подбор подшипников по грузоподъемности.

Видео:6.2 Кинематический расчет приводаСкачать

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ

Видео:Кинематический и силовой расчёт привода (общая методика расчёта). Ч.1Скачать

Выбор электродвигателя

Для выбора электродвигателя определяются требуемая его мощность и частота вращения.

Согласно исходным данным на проектирование, требуемую мощность для выполнения технологического процесса можно найти из формулы:

где Р_вых — мощность на выходном валу привода, Вт;

V — скорость движения рабочего органа, м/с;

Определение общего К.П.Д. привода

Тогда в соответствии с кинематической цепочкой передачи мощности общий К.П.Д. всего привода рассчитывается по формуле:

Таким образом, из расчета общего К.П.Д. стало видно, что в процессе работы привода только 74% мощности от двигателя будет поступать к барабану лебедки.

Определим требуемую мощность двигателя для нормальной работы лебедки:

Принимаем двигатель мощностью 2,2 кВт.

Видео:Анализ дифференциального механизма привода соосных винтовСкачать

Расчет частоты вращения вала электродвигателя

Поскольку на данном этапе еще неизвестны передаточные числа передач привода и не известна частота вращения вала двигателя, возникает возможность рассчитать желаемую частоту вращения вала электродвигателя.

Для этого проведены следующие расчеты.

Определение частоты вращения выходного вала привода

Согласно исходным данным угловая скорость выходного вала рассчитывается по формуле:

где щ — угловая скорость, с -1 ;

v — скорость движения рабочего органа, м/с.

Найдем частоту вращения, зная угловую скорость по формуле:

Определение желаемого передаточного числа привода

Из анализа кинематической схемы привода электролебедки видно, что общее передаточное число его (u_общ) образуется за счет передаточного числа редуктора червячной передачи.

Принимаем u_чп = 50. Взаимосвязь между частотами вращения вала электродвигателя n_дв и выходного вала n_з определяется зависимостью:

тогда желаемая частота вращения вала электродвигателя составит:

Согласно имеющейся номенклатуре двигателей наиболее близким к желаемой частоте вращения является двигатель с синхронной частотой вращения, равной 1500 об/мин. С учетом вышеизложенного, окончательно принимаем двигатель марки: 90L4/1395. серии АИР, который обладает следующими характеристиками:

Видео:Ременная передача. Урок №3Скачать

Кинематические расчеты

Определим все кинематические характеристики проектируемого привода, которые понадобятся в дальнейшем для детальной проработки передачи. Определение частоты и скоростей вращения. Частоты вращения всех валов легко рассчитать, начиная, от выбранной частоты вращения вала электродвигателя с учетом того, что частота вращения каждого последующего вала определяется через частоту вращения предыдущего по формуле (2.7) с учетом передаточного числа:

где n_(i+1) — частота вращения i+1 вала, об/мин;

Читайте также: Валы сти 3 характеристики

u_i-(i+1) — передаточное отношении между i и i+1 валами.

Видео:Как определить скорость вращения вала электродвигателя и его мощность.Скачать

Частота вращения выходного вала

В конструкциях водил, приведенных на рис. 9.3, 9.8 и 9.9, оси сателлитов имеют по две опоры. В последнее время все чаще водила конструируют с одной консольной опорой для осей сателлитов. На рис. 9.10 приведена конструкция планетарного редуктора с консольными осями сателлитов.

По рис. 9.10, а привод осуществляют через соединительную муфту, а по рис. 9.10, б —непосредственно от вала флан­цевого электродвигателя.

Пример. Рассчитать и сконструировать мотор-редуктор с планетарной передачей (рис. 9.11) по следующим данным: мощность электродвигателя Р_э = 7,5кВт, частота вращения п_э= 1445 об/мин. Передаточное число и_р&ц=10. Срок работы L_h =10 000 4. Производство крупносерийное. Колеса прямо­зубые.

Данный пример относится к 3-му случаю исходных данных.

Частота вращения выходного вала п_вых = п_т= 144 об/мин.

Вращающие моменты: на валу электродвигателя (1.20)

По рекомендации примем число зубьев ведущей шестерни «а» (см. рис. 9.1) ζ_β =18.

Тогда по формуле (9.2) числа зубьев других колес (см. рис. 9.1):

неподвижного колеса «Ь» с внутренними зубьями

сателлитов «g» z=0,5(z_b — z_a) = = 0,5(162-18) = 72.

Примем для колес сталь марки 40 ХН с термообработкой по III ва­рианту, т. е. колеса и шестерни под­вергаются термообработке улучшени­ем, с последующей поверхностной за­калкой с нагревом ТВЧ. Твердость

сердцевины 269. 302 НВ, поверхности 48. 53 HRC . Сред­няя твердость колес HRC_cp = 0,5(48 + 53) = 50,5 или после перевода в твердость по Бриннелю НВ =490.

База испытаний (2.2) колес: Л^ = НВ*=490 3 = 1,176 · 10 8 . При расчете на изгиб 7 V_FO = 4-10 .

Предварительно определим относительные частоты вра­щения колес (см. гл. 9):

центральной шестерни n ‘ _a = n_a — n_h = 1445— 144= 1301 об/мин; водила n ‘ _h = n_azjz_g = 1445· 18/72 = 361 об/мин. Число перемены напряжений: зубьев ведущей центральной шестерни (9.6)

N ‘ _a = 60 n ‘ _a L_hC =60′ 1301 · 10 000-3 = 2,34-10 9 ;

зубьев сателлитов ^ = 60^ = 60-361-10 000 = 2,166-10 8 . Так как N ‘ _a и N ‘ _g больше N_{H 0} , то коэффициенты долговечности K_HL = 1 и K_FL = 1 .

По формуле табл. 2.2 находим допускаемые напряжения:

Γ_σΊ = Γ_σΊ = 14 HRC^ + 70 = 14 — 50,5 + 170 = 877 Н/мм 2 ; [a]_F = [a]_FO = 310 Н/мм 2 .

Для расчета межосевого расстояния передачи предвари­тельно следует определить значение некоторых коэффициен­тов. Коэффициент межосевого расстояния ^ = 49,5.

Видео:9.1 Расчет валов приводаСкачать

Частота вращения выходного вала привода формула

Частота вращение входного вала 1

Частота вращения промежуточного вала 2-3

где n₁ — частота вращения входного вала 1, об/мин;

i₁₂ — передаточное отношение передачи 1-2.

Принимаем n₁=720 об/мин и i₁₂= 3 и подставляем в формулу (10):

Частота вращения выходного вала 4

где n2 — частота вращения промежуточного вала 2-3, об/мин;

i₂₃ — передаточное отношение передачи 3-4

Принимаем n₂= 240 об/мин и i₂₃=3 и подставляем в формулу (11):

Скорость вращения валов

Скорость вращения входного вала 1

где n₁ — частота вращения входного вала 1, об/мин;

Принимаем р=3.14 и n₁= 720 об/мин и подставляем в формулу (12):

Скорость вращения промежуточного вала 2-3

где n₂ — частота вращения промежуточного вала 2-3, об/мин;

Принимаем р=3.14 и n₂= 240 об/мин и подставляем в формулу (12):

Скорость вращения выходного вала 4

где n₄ — частота вращения промежуточного вала 4, об/мин;

Принимаем р=3.14 и n₃= 80 об/мин и подставляем в формулу (12):

Читайте также: Коленчатые валы двигателей ваз 2112

Принимая = 80 об/мин подставляем в формулу (15):

Следовательно: щ₃= щ_вых, так как 8.4 рад/с = 8.4 рад/с

Вращающие моменты на валах

Вращающий момент на входном валу

где Р₁ — мощность на входном валу 1, кВт;

щ₁-скорость вращения входного вала, рад/с.

Принимая Р₁=4 кВт и щ₁=75 рад/с, подставляем в формулу (16):

Вращающий момент на входном валу

где Р₂ — мощность на входном валу 1, кВт;

щ₂-скорость вращения входного вала, рад/с.

Принимая Р₂=3.6 кВт и щ₂=25 рад/с, подставляем в формулу (16):

Вращающий момент на входном валу

где Р₃ — мощность на входном валу 1, кВт;

щ₃-скорость вращения входного вала, рад/с.

Принимая Р₃=3.6 кВт и щ₃=25 рад/с, подставляем в формулу (16):

щ_вых — скорость на выходе, рад/с

Принимая Р_вых= и щ_вых =8.4 рад/с, подставляем в формулу (19):

Следовательно: Т₄=Т_вых, так как 428 Н*м=428 Н*м

Таблица 1. Итоги результатов кинематических и силовых расчетов

Видео:Редуктор увеличивает крутящий моментСкачать

Определение частоты вращения выходного вала

Частота вращения выходного вала:

23,89 мин -1 = 23,89 об/мин.

Угловая скорость выходного вала:

2,5 с -1 = 2,5 рад/с.

Расчет мощности выходного вала

Мощность выходного вала [1, с. 67, формула 5.4]:

Требуемая мощность электродвигателя:

5,16 кВт,

где h_общ – общий КПД привода, который определяется как произведение КПД всех элементов, последовательно передающих вращение от электродвигателя на приводной вал транспортера с учетом потерь на трение в подшипниках [1, с. 68, форм. 5.6]:

где η_рη_зη_ц и т.д. – КПД, учитывающие потери в отдельных ступенях передачи (ременных, цепных, зубчатых и т.д.).

Согласно расчету требуемой мощности, выбираем электродвигатель, см. таблица Б.1 [1, с. 70-71, табл. 5.1], так, чтобы Р_Эд > Р_тр.

Проверяем выбранный двигатель на 5,5 кВт (таблица Б.1) [1, с. 70-71, табл. 5.1] на перегрузку:

.

Числовые значения передаточных чисел и частот вращения двигателя, рассчитанных по данным каждого из выбранных двигателей, заносим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 – Выбор двигателя и определение передаточных чисел

Видео:Кинематический расчет привода ч 1Скачать

Частота вращения выходного вала привода формула

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

Цель работы:

1. Изучить последовательность выполнения кинематического расчета привода.

2. Ознакомиться с примером кинематического расчета привода.

3. Выполнить кинематический расчет привода для индивидуального задания.

Порядок выполнения кинематического расчета привода. Проектирование машины любого типа начинается с расчета привода, который начинают с выбора двигателя по потребной мощности, кинематической схеме привода и условиям эксплуатации, указанным в задании на разработку машины. Требуемую мощность двигателя определяют на основании исходных данных – рабочих характеристик машины.

Если указана мощность () на выходном валу привода, то расчетная мощность на входном валу привода определяется по зависимости:

где — коэффициент полезного действия (КПД) привода, который равный произведению частных КПД элементов привода

где — КПД отдельных звеньев кинематической цепи привода, ориентировочные значения, которых приведены в таблице 1.1.

Читайте также: Что такое датчик положения распределительного вала

С учетом расчетной мощности на входном валу привода определяется мощность двигателя привода из условия .

Если на выходном валу указаны вращающий момент () и его угловая скорость (), то мощность привода

Если на выходном валу указаны тяговое усилие ()и его скорость (), то мощность на входном валу привода

Таблица 1.1. Средние значения коэффициентов полезного действия элементов привода

с цилиндрическими колесами

с цилиндрическими колесами

Закрытая червячная при числе

В большинстве стационарных машин в качестве двигателя принимается трехфазный асинхронный электродвигатель, характерной особенностью которого является синхронная частота вращения, которая в зависимости от числа пар полюсов может быть 3000;1500;1000;750;600; 500 об/мин. Для обеспечения заданной скорости на выходном валу привода его передаточное отношение

Передаточное отношение привода равно произведению передаточных отношений всех передач привода:

где — передаточное отношение отдельных передач кинематической цепи привода.

Передаточные отношения для различных видов механических передач приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Средние значения передаточных отношений механических передач

с цилиндрическими колесами

с четырехзаходным червяком

При кинематическом расчете привода принята нумерация валов начиная от вала приводного двигателя. Для каждого вала определяется мощность, момент и его угловая скорость (частота вращения) с учетом КПД передач и их передаточного отношения.

Мощность на том валу привода

Угловая скорость на том валу привода

Момент том валу привода

2. Пример расчета. Определить мощность привода ленточного транспортера, представленного на рис. 1.1. Рассчитать мощность, момент и угловую скорость на каждом валу привода.

Исходные данные. Тяговое усилие на ленте 10 кН, скорость движения ленты . 1 м/с. Электродвигатель с синхронной частотой вращения 1500 об/мин. Диаметр приводного барабана транспортера 800 мм. Передаточные отношения ременной, зубчатой и цепной передач: 3,45; 5,6;3,25.

Рис.1.1. Кинематическая схема привода: 1 – двигатель, 2 – клиноременная передача, 3 – закрытая зубчатая передача, 4 – цепная передача, 5 – барабан ленточного конвейера.

1. Принимаем КПД элементов привода по таблице 1.1:

0,97 — КПД ременной передачи,

0,97 – КПД зубчатой передачи,

0,92 – КПД цепной передачи,

0,99 –КПД пары опорных подшипников.

2. Общий КПД привода по формуле (2):

3. Частота вращения приводного барабана:

4. Передаточное отношение привода по формуле (5):

Проверка передаточного отношения для заданных передаточных отношений передач по формуле (6)

5. Расчетная мощность на валу двигателя привода определяется по формуле (1)

11900 Вт = 11,9 кВт.

6. Угловые скорости, мощности и крутящие моменты на валах привода:

I вал – вал двигателя:

II вал – входной вал редуктора:

III вал – выходной вал редуктора:

IV вал – вал барабана:

Проверка тягового усилия на ленте конвейера:

3. Индивидуальные задания для выполнения кинематического расчета привода.

Индивидуальные задания по практической работе выполняются для кинематической схемы, представленной на рис.1.1. с исходными данными приведенными в таблицах 1.3,1.4.

Необходимо определить мощность привода ленточного транспортера, представленного на рис. 1.1. Рассчитать мощность, момент и угловую скорость на каждом валу привода.

Таблица 1.3. Исходные данные для кинематической схемы рис.1.1.

Мощность на выходном валу привода, кВт

Синхронная частота вращения двигателя, об/мин

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  Механика © 2023
  Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chastota-vrascheniya-vyhodnogo-vala-privoda-formula

  💥 Видео

  Как определить частоту вращения двигателяСкачать

  

  Регулирование частоты вращения ротора трехфазных асинхронных двигателейСкачать

  

  326) АВТОМАТИКА Предельный регулятор частоты вращения дизеля ( вопросы Госов и мкк )Скачать

  

  Передаточное число шестерен. Паразитные шестерниСкачать

  

  Расчёт диаметров шкивов ремённой передачи. Часть 1. Инструкция на онлайн калькулятор. Тест привода.Скачать

  

  Что горит и глючит во французском "автомате" Renault (DP0 / Peugeot Citroёn AL4))Скачать

  

  Видеопрактика 3.2.1 Расчет цепных передач (упрощенно)Скачать

  

  Алгоритм назначения и расчет режимов резания при токарной обработкеСкачать

  

  Кратко о передаточном числе в зубчатой передаче.Скачать

  

  Как регулируется скорость вращения ротора асинхронных электродвигателей.Скачать

  

  Регулятор частоты вращения часть 1.Скачать

  

  Способы регулирования частоты вращения якоря машины постоянного токаСкачать