Как выполнить кинематический расчет привода?
Определение мощности, числа оборотов и крутящего момента привода.
Кинематический расчет привода позволяет довольно легко определить в существующем приводе такие параметры как мощность, крутящий момент и скорость вращения. На стадии проектирования привода с помощью кинематического расчета определяют саму конструкцию привода его передаточное отношение, общий КПД, а также требуемую мощность электродвигателя. В данной статье описаны общие формулы, используемые при кинематическом расчете, а также приведен пример расчета параметров уже существующего привода. Рассмотрим формулы кинематического расчета более детально.
Одним из основных показателей при кинематическом расчете привода является общее передаточное число привода:
где nдв – частота вращения двигателя, n – частота вращения рабочего вала машины. Также передаточное число привода является произведением передаточных чисел отдельных передач, из которых этот привод и состоит:
где Up – передаточное отношение ременной передачи, Uц – передаточное отношение цепной передачи, Uк – передаточное отношение конической зубчатой передачи, Uч – передаточное отношение червячной передачи, U3 – передаточное отношение зубчатой передачи. Передаточные отношения отдельных передач определяются по следующим формулам:
где D2 – ведомый шкив ременной передачи, D1 – ведущий шкив, Zвед – число зубьев ведомой звездочки, Zв – число зубьев ведущей звездочки, Zк – число зубьев червячного колеса, Zч – число заходов червяка, Z2 – число зубьев ведомого зубчатого колеса, Z1 – число зубьев ведущего зубчатого колеса.
Мощность на выходном валу машины рассчитывается можно определить по следующей формуле:
где Т – крутящий момент на выходном валу (Н×м), ω – угловая скорость (рад/сек). Угловая скорость определяется следующим соотношением:
где n – число оборотов на выходном валу (об/мин).
Требуемая мощность двигателя в зависимости от мощности на выходном валу определяется следующим соотношением:
где ηобщ – общий КПД привода, который является произведением КПД всех передач, пар подшипников и соединяющих муфт, находящихся в приводе:
величины КПД подшипников, муфт и передач выбирается из приведенной таблицы.