Конструирование механизмов и машин

. Ориентировочные соотношения размеров (мм) основных элементов литого корпуса редуктора

11. Расчёт редуктора на нагрев. Нахождение объёма масла.

Расчёт редуктора на нагрев.

Для передач, работающих при постоянной нагрузке в течении времени, достаточного для появления установившегося теплового режима, надо обеспечить условие

где

tM – установившаяся температура масла,

NДВ = 11*103 Вт – мощность на ведущем валу,

= 0.864 – КПД редуктора,

Kt = 12…19 Вт/(м2* 0C) – коэффициент теплопередачи редуктора,

S 2.4 м2 – площадь соприкосновения наружи с воздухом и внутри с маслом,

tвозд = 20 0 C – температура окружающего воздуха,

[t M max] = 60…90 0 C – предельно допускаемое значение температуры масла.

Тогда, подставляя данные значение в условие, получим

tM 76 0 С ≤[tM max]

Следовательно, условие на нагрев выполняется.

Нахождение объёма масла.

Ориентировочный объем смазочной ванны определяется как:

V = 0.35…0.7 дм3 на 1 кВт передаваемой мощности.

Тогда найдём объёмы смазочных ванн непосредственно для нашего редуктора, у которого мощности:

на быстроходном валу

Nдв = 11 кВт,

на промежуточном

Nпромеж = Тпромеж * wпромеж = 11.6 кВт

где Тпромеж = 282 Н*м, wпромеж = 37 1/c – крутящий момент и угловая скорость на промежуточном валу.

Следовательно

V1 = 5 л – объём смазочной ванны 1-ой ступени редуктора,

V2 = 6 л – объём смазочной ванны 2-ой ступени редуктора,

3. Кинематический расчет электромеханизма ( оценка кинематической точности передачи )

Необходимо подобрать входную угловую скорость электромеханизма wдв .

i общ = w дв / w им , где i общ -- общее передаточное число механизма.

w дв =w им * i общ

i общ = i пл. * i ц.п. , где i пл. -- передаточное число планетарной передачи,

( i пл. = i 1н (3) )

i ц.п. -- передаточное число цилиндрической передачи.

( i ц.п. =1.5 ... 3 )

Тогда ,

w дв = w им * i пл. * i ц.п.

i ц.п = - z к / z ш , где z к -- число зубьев колеса

z ш -- число зубьев шестерни ( z ш =18...26 ).

Следовательно ,

w дв = w им * i пл. * z к / z ш

w дв = 13.0 * 4.2 * ( 1.5 ... 3) = 81.9 ... 163.8 1/c

Электродвигатель переменного тока с выходной угловой скоростью n дв =1500 об/мин и частотой w дв = 157 1/с подходит для данного случая .

Для лучшей работоспособности электромеханизма примем число зубьев шестерни z ш = 26 , тогда

z к = w дв * z ш / i пл. * w им = 157 *26 / 4.2 * 13 = 74.76

но, так как число зубьев колеса должно быть целое, то

z к = 74.76 75 следовательно,

|i ц.п| = z к / z ш = 75 / 26 = 2.89

Зная, что

w дв = w вых * i пл. * i ц.п то

w вых = w дв / i пл. * i ц. п. = 157 / 4.2 * 2.89 = 12.94 1/c

Оценка кинематической точности передачи :

D w им = (w им - w вых) / w им * 100% =

= (13.0 - 12.94) / 13.0 * 100 % = 0.5 %< [D w им]

Силовой анализ электромеханизма.

Выбор электродвигателя по мощности.

Мощность вращательного движения вычисляется, в общем, по следующей формуле : N вр = T * , где Т -- крутящий момент , -- угловая скорость.

Для исполнительного механизма мощность будет равна : N им = T им * им

Вычисляем мощность электродвигателя:

N дв = N им / общ , где общ -- к.п.д. редуктора.

Коэффициент полезного действия редуктора общ находится по формуле:

общ = м1 * пл. * ц.п. * м2 где м1, м2 -- к.п.д. муфт 1 и 2 ( м = 0.3 ... 0.99 ),

пл. -- к.п.д. планетарной передачи ( пл. = 0.85 ... 0.96 ),

ц.п. -- к.п.д. цилиндрической передачи ( ц.п. = 0.96 ... 0.98). Следовательно,

общ = 0.82 * 0.9 * 0.96 * 0.82 = 0.58

Тогда,

N дв = T им * им /