Выбор электродвигателя и определение передаточного числа привода

Электродвигатель (ЭД) подбираем по двум параметрам: требуемой мощности и частоте вращения. Требуемая мощность ЭД

,

где η₀ - общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

η₀ = η_крп · η_цил · η³_пк ;

η_крп, η_цил, η_пк – КПД соответственно клиноременной передачи, цилиндрической передачи, пары подшипников качения.

Согласно [1.1], табл. 1.1 η_крп = 0,94…0,96; η_цил = 0,96…0,98; η_пк= 0,99. Принимаем η_крп = 0,95; η_цил = 0,97. Тогда

η₀ = 0,95 · 0,97 · 0,99² = 0,9.

Р_тр= 3,7 / 0,9 = 4,1кВт.

Частота вращения выходного вала редуктора

n₂ =30 ·w₂ /p = 30·30 /p = 287об/ мин .

Требуемая частота вращения ЭД

n_тp = n₂ · U¢_крп · U¢_цил,

где U¢_крп - передаточное число клиноременной передачи,

U¢_цил - передаточное число цилиндрической передачи.

Согласно [1.1], c.4. табл. 1.3 рекомендуется принять

U¢_крп = 2…4, U¢_цил = 2…6,3.

Тогда n_тp = 287 · (2...4) · (2...6,3) = 1148…7232 об/мин. Выбираем электродвигатель общепромышленной серии 4А. При выборе учитываем следующие требования и рекомендации.

Во-первых, значение номинальной мощности ЭД Р_дв, указанное в таблице (каталоге), должно быть большей, но ближайшей к требуемой: Р_дв ≥ Р_тр. В то же время согласно [1.1] допускается перегрузка ЭД до 8%.

Во-вторых, не рекомендуется выбор ЭД с синхронной частотой вращения 750 мин^-1 из-за большой металлоемкости, а двигатели с синхронной частотой вращения 3000 мин^-1 имеют низкий рабочий ресурс. Кроме того, при выборе высокоскоростного ЭД получается большее передаточное число привода.

В-третьих, рекомендуется выбирать ЭД с меньшим числом в обозначении (примеры обозначений: 90L, 100S, 112М) для уменьшения массы, размеров и стоимости двигателя. При одинаковом числе в обозначении предпочтение необходимо отдать ЭД с меньшей частотой вращения вала, что позволит уменьшить размеры передач.

Исходя из вышеперечисленных требований и рекомендаций, можно выбрать ЭД ([1.1], табл. 1.5):

4A132М4, у которого P_дв = 11 кВт, n_дв = 1460 об/мин.

Определяем передаточное число привода и его ступеней для каждого двигателя:

для 4A132М4: U₀ = n_дв / n₂ = 1460 / 287=5,1.

Примем предварительно значение передаточного числа клиноременной передачи равным U'_крп=2,5. Тогда:

· U'_ред = U₀ / U'_крп = 5,1 / 2,5 =2,04 – предварительное значение передаточного числа редуктора для ЭД;

Сравнивая значения U'_ред с параметрами из табл.1.3 [1.1], можно сделать вывод, что ЭД является пригодным.

Окончательно выберем ЭД марки 4A132М4 и тогда передаточное число привода U₀ = 5,1, а предварительное значение передаточного числа редуктора U'_ред = 2,04.