где FtE - эквивалентное окружное усилие, кН. Оно определяется по зависимости, аналогичной (4) , в которой Т заменяется на Ft , а
15
Для однозначного выбора электродвигателя одной расчетной мощности недостаточно. Необходимо также знать расчетную частоту вращения вала электродвигателя или возможный диапазон ее изменения:
(8) где nэmax, nэmin – соответственно максимальная и минимальная (для заданной кинематической схемы привода) расчетная частота вращения вала электродвигателя, об/мин; nим – частота вращения вала ИМ, об/мин; Uomax, Uomin – соответственно максимальное и минимальное общее передаточное отношение кинематической схемы привода.
(9)
где ω – угловая скорость вала ИМ, рассчитывается по формуле (6).
Общее передаточное отношение привода определяется как произведение пере-даточных отношений отдельных ступеней передач, входящих в кинематическую схему:(10)
где Uimax.Uimin – соответственно максимальное и минимальное передаточное отношение i- й ступени передач (определяется по табл. 5 ). Из таблиц характеристик стандартных электродвигателей единой серии АИР (см. п. 6.) выбираем электродвигатель по условиям (11)где Ртаб nтаб – табличные значения соответственно мощности, кВт и частоты вращения вала, об/мин.
Если выбирается стандартный редуктор, то минимальное и максимальное передаточные отношения редуктора выбираются по соответствующим таблицам приложения.
16
Таблица 5
Рекомендуемые значения передаточных отношений отдельных ступеней передач
Тип передачи | Твердость зубьев | Передаточное отношение | |
Uрек | Uпред | ||
Зубчатая цилиндрическая тихоходная ступень (во всех редукторах) | <<HRC 56 | 2.5 - 5.0 | 6.3 |
>HRC 56 | 2.0 – 4.0 | 5.6 | |
Зубчатая цилиндрическая быстроходная ступень в редукторах с развернутой схемой | <<HRC 56 | 3.15 – 5.0 | 8.0 |
>HRC 56 | 2.5 – 5.0 | 6.3 | |
Зубчатая цилиндрическая быстроходная ступень в соосном редукторе | <<HRC 56 | 4.0 – 6.3 | 9.0 |
>HRC 56 | 3.15 – 5.0 | 8.0 | |
Зубчатая цилиндрическая открытая передача | <<HB 350 | 4.0 – 8.0 | 12.5 |
Зубчатая коническая передача | <<HB 350 | 1.0 – 4.0 | 6.3 |
>HRC 40 | 1.0 – 4.0 | 5.0 | |
Червячная передача | - | 10 – 50 | 80,0 |
Цепная передача | - | 1,5 – 4,0 | 10,0 |
Ременная передача | - | 2,0 – 4,0 | 8,0 |
Планетарная по рис. 2: | |||
схема 10 | - | 3,0 – 9,0 | - |
схема 11 | - | 7,0 – 16,0 | - |
схема 12 | - | 8,0 – 30,0 | - |
схема 13 | - | 20 - 500 | - |
Волновая по рис. 2: | |||
схема 14 | - | 80 – 300 | 400,0 |
схема 15 | Z3 = Z4 | 70 – 200 | - |
Z3 < Z4 | - | ||
схема 16 | Z3 = Z4 | 70 – 200 | - |
Z3 > Z4 | 24 – 200 | - |
Если скоростной диапазон достаточно большой, т.е по скоростной характеристике можно выбрать несколько двигателей, окончательное решение принимается с учетом следующих соображений. Быстроходные двигатели легче и дешевле тихоходных, поэтому предпочтительнее. Однако выбор быстроходного двигателя приводит к увеличению общего передаточного отношения редуктора и, как правило, к увеличению его габаритов, массы и стоимости. Если позволяет скоростной диапазон, рекомендуется выбирать два двигателя с различной скоростной характеристикой и последующий расчет вести параллельно. В конце расчета производится анализ вариантов по кинематическим, технико-экономическим и другим признакам и выбирается окончательный вариант.
17
В случае выбора стандартного редуктора окончательный вариант значения частоты вращения вала электродвигателя определяют по минимальной погрешности величины передаточного отношения выбранного редуктора от ее расчетного значения.
Далее производится проверка выбранного двигателя на перегрузку [4]. Она преследует цель предотвратить "опрокидывание" (остановку двигателя под нагрузкой) при резком увеличении нагрузки. Проверку производят при возможных неблагоприятных условиях эксплуатации, когда напряжение в электросети понижено на 10 % (что соответствует уменьшению движущего момента на 19 %), а нагрузка достигает максимального значения: