КПД двигателей серии ДПМ на 15… 20 % ниже, чем у аналогичных двигателей серии ДПР, а электромеханическая постоянная больше в 2… 2.5 раза, следовательно, останавливаем свой выбор на двигателях серии ДПР.
По сроку службы, условиям эксплуатации и питающему напряжению подходят следующие двигатели:
ДПР-2-Ф1-02 | ДПР-32-Ф1-06 | ДПР-42-Ф1-06 | ДПР-52-Ф1-06 | ДПР-62-Ф1-07 |
ДПР-32-Ф1-07 | ДПР-42-Ф1-07 | ДПР-52-Ф1-07 | ДПР-62-Ф1-08 | |
ДПР-32-Ф1-08 | ДПР-42-Ф1-08 | ДПР-52-Ф1-08 | ДПР-72-Ф1-07 | |
ДПР-72-Ф1-08 |
Двигатели серии ДПР – реверсивные, рассчитаны на продолжительный режим работы, могут работать в кратковременном и повторно кратковременном режимах. Предназначены для работы при температуре окружающей среды –60…+70° С, относительной влажности 98% при температуре 40° С и атмосферном давлении от 535 до 3040 ГПа. Допускаются: вибрация мест крепления в любом направлении с частотой от 5 до 2000 Гц при ускорении 10g и амплитуде вибрации не более 1 мм; линейные ускорения до 100g вдоль оси двигателя и до 50g в любом направлении; ударные нагрузки до 50g в любом направлении. Рабочее положение вала произвольное.
Электромеханическая постоянная времени 0,015…0,02 с. Двигатели могут работать в кратковременном и повторно-кратковременном режимах работы.
Крепление электродвигателей с обозначением Ф1 осуществляется привертыванием двигателя к корпусу винтами через отверстия во фланце.
Выбираем типоразмер двигателя. Проверим двигатели по необходимой мощности по формуле ([3], с. 13):
гдеio – общее передаточное отношение;
hр – предполагаемый КПД редуктора;
JH – приведенный момент инерции привода;
wнmax – максимальная скорость вращения выходного вала;
w’нmax – максимальное ускорение;
Для оценочных расчетов будем принимать передаточное отношение всех ступеней приблизительно одинаковыми и равными (3,5…5)
i1 = i2 = … = in = 3.5 … 5
и КПД ступеней с учетом подшипников
h=h1 = h2 = … = hn » 0.95.
ДПР-2-Ф1-02.
nном= 6000 об/мин – номинальная частота вращения вала двигателя;
- момент инерции ротора; - общее передаточное отношение.Определяем число ступеней редуктора по формуле:
Для расчета потребляемой мощности выберем количество ступеней n=4.
[4, c.27]hр = h5 = 0,954 » 0,81;
двигатель ДПР –2-Ф1-02 не подходит, так как не удовлетворяет условию необходимо мощности.После аналогичных расчетов получили следующие результаты:
Pном, Вт | Pрасч, Вт | n, об/мин | срок службы | габариты, мм | масса, кг | |
ДПР - 2-Ф1-02 | 0.750 | 2.128 | 6000 | 1000 | 37х15 | 0,038 |
ДПР-32-Ф1-06 | 1.257 | 2.171 | 6000 | 1000 | 46х20 | 0,08 |
ДПР-32-Ф1-07 | 0.948 | 2.141 | 4500 | 2000 | 46х20 | 0,08 |
ДПР-32-Ф1-08 | 0.502 | 2.114 | 2500 | 3000 | 46х20 | 0,08 |
ДПР-42-Ф1-06 | 3.140 | 2.339 | 6000 | 800 | 54х25 | 0,15 |
ДПР-42-Ф1-07 | 2.356 | 2.218 | 4500 | 1500 | 54х25 | 0,15 |
ДПР-42-Ф1-08 | 1.309 | 2.131 | 2500 | 2500 | 54х25 | 0,15 |
ДПР-52-Ф1-06 | 6.283 | 2.768 | 6000 | 800 | 64х30 | 0,25 |
ДПР-52-Ф1-07 | 4.712 | 2.469 | 4500 | 1500 | 64х30 | 0,25 |
ДПР-52-Ф1-08 | 2.618 | 2.208 | 2500 | 2500 | 64х30 | 0,25 |
ДПР-62-Ф1-07 | 9.425 | 2.891 | 4500 | 1000 | 74х35 | 0,41 |
ДПР-62-Ф1-08 | 5.236 | 2.338 | 2500 | 2000 | 74х35 | 0,41 |
ДПР-72-Ф1-07 | 18.85 | 3.824 | 4500 | 1000 | 84х40 | 0,6 |
ДПР-72-Ф1-08 | 10.472 | 2.626 | 2500 | 2000 | 84х40 | 0,6 |
Сравнивая эти двигатели, видим, что наиболее близкие значения к исходным данным имеют 2 двигателя:
ДПР-42-Ф1-06 | 3.140 | 2.339 | 6000 | 800 | 54х25 | 0,15 |
ДПР-42-Ф1-07 | 2.356 | 2.218 | 4500 | 1500 | 54х25 | 0,15 |
Т. к. нам не нужен большой запас по сроку службы, то выбираем двигатель ДПР-42-Ф1-06, его характеристики:
3.2. Кинематический расчёт [2, ч.1, с. 44-58, 1, ч.2, с. 25-41]
Передача цилиндрическими прямозубыми колёсами внешнего зацепления передаёт движение между параллельными валами и является самым распространённым видом передачи, так как обладает целым рядом достоинств, к числу которых надо отнести технологичность конструкции, наибольшую достижимую точность обработки колёс и монтажа их, высокий к. п. д., небольшую стоимость В первую очередь проектант должен остановить свой выбор на этой передаче и отдавать предпочтение другим передачам в случае невозможности удовлетворить требованиям технического задания с помощью передачи цилиндрическими прямозубыми колёсами с внешним зацеплением. Передаточное отношение i = 1 . . 8, причём для эвольвентного зацепления наиболее часто применяются значения 1 . . 6, а для часового и цевочного 6 . . 8.
Передача коническими прямозубыми колёсами служит для передачи движения между валами , оси которых пересекаются. Межосевой угол d выбирается в пределах 10..170°. Чаще всего d=90°. По сравнению с цилиндрическими передачами обладают меньшей плавностью в работе, меньшей точностью, более низким к. п. д., нетехнологичны в изготовлении, сложны в монтаже. Передаточное отношение i = 1 . . 5. При скоростях V ³ 2 . . 3 м/с требуют шлифования зубьев. Для правильного монтажа конических колёс необходимо предусмотреть возможность регулирования положения колёс, так как они особенно чувствительны к ошибкам в зацеплении, Недостатком конических колёс является также наличие осевых усилий и необходимость консольного крепления одного из колёс. Желательно избегать применения конических колёс в точных отсчётных передачах.
Червячная передача передаёт движение перекрещивающимся валам. Червячная передача отличается компактностью при больших передаточных отношениях и бесшумностью. Однако червячные передачи обычно обладают низким к. п. д., а также возможностью заклинивания при реверсе, если угол подъёма винтовой линии мал. Это ограничивает, а зачастую и исключает возможность их применения в реверсивных передачах следящего привода. Изготовление точных отсчётных червячных передач очень трудоёмко. Передаточное отношение червячной передачи лежит в пределах 7 . . 500. Наиболее употребительным считается диапазон i = 12 . . 150. В отдельных случаях диапазон i может быть расширен от 5 до 1500. Червячная передача требует повышенной точности сборки и нуждается в обильной смазке. Значительные осевые усилия требуют применение радиально-упорных подшипников.
Выберем для редуктора цилиндрическую передачу, исходя из требований параллельности входного и выходного вала.
Определим общее передаточное отношение и число ступеней [5, с.10]:
i0 = wДВном / wнmax = » 628.