Система автоматического управления

= 0.

Обычно выбирают iр ближе к большему корню: примем,

iр =216.

Выбранное передаточное число редуктора должно удовлетворять трем условиям:

1. Условие по скорости ;

=216*2.6=561 =1.1*670=737, условие удовлетворяется.

2. Условие по моменту, где

=(345*10−8 +39.6*10−3/0.97/216)*29*216+36.6*10−3/216/0.97=0,022 Н*м

1,1* = 1,1*36.6*10−3=0,04, условие удовлетворяется.

3. Условие по перегреву —

Mt =

Mt ==0,019 Н*м

=0,0366, условие удовлетворяется.

2.

4. Расчет редуктора Передаточным числом последней ступени можно задаться из условия in, n-1<=10 — 15. Далее последовательно рассчитываем передаточные числа ступеней, пока не получим передаточное число первой ступени примерно меньшее 2.

Примем для последней ступени редуктора in, n-1=13, и произведем расчеты для предшествующих ступеней (iр =216).

1 шаг:

2 шаг:

3 шаг:

Всего в редукторе получилось 5 ступеней и передаточное число редуктора равно:

Расчет числа зубьев шестерен ведется при учете условий: число зубьев всех ведущих шестерен одинаково; оно должно быть целым числом не большим 15.

Z1 = Z3 =…= Z2n-1 <= 15

Примем Z=12 и рассчитаем число ведомых шестерен для всех зацеплений.

Z8 = Z1* i7,8 =12*13=156.

Z6 = Z1* i5,6 =12*4.291=51,492≈ 52.

Z4 = Z1* i3,4 = 12*2.48 = 29,76 ≈ 30.

Z2 = Z1* i1,2 = 12*1.91 = 22,92≈ 23.

Расчет диаметров колес ведется из условия, что диаметры всех ведущих шестерен зацеплений одинаковы.

D1 = D3 =… = D9 =>2d, где d = 4 — диаметр вала двигателя.

Диаметр шестерни и количество зубьев связаны соотношением: D1 =m * Z1, где m — модуль зуба. Модуль зуба выбирается равным одному из стандартных значений из ряда модулей.

m[мм] =0.3; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 5.

0.

Выберем модуль m = 1, получим D1 = 1*12 = 12>8, условие выполнено.

Оценку величины модуля следует проводить из условия обеспечения прочности зубьев, используя для расчета удельного давления на зуб, следующее соотношение:

Здесь Мн -момент нагрузки; R — радиус последней шестерни редуктора; Кд — динамический коэффициент; Ке — коэффициент перекрытия; y — коэффициент формы зуба; b — ширина шестерни и m — модуль.

Для цилиндрических прямозубых колес с эвольвентным профилем принимают:

Кд = 1.7; Ке =1.25; y = 0.12; b =(*m = (5.10)*m.

Для стальных колес должно соблюдаться условие:

С учетом этих условий величина модуля оценивается как:

Примем = 5 и проверим выбор величины модуля.

так как m = 0,5>=0.074, то условие выполняется.

Уточним диаметры всех шестерен редуктора

D1,3,5 = m * Z1 = 1*12 = 12 мм.

D2 = m * Z2 = 1*23 = 23 мм.

D4 = m * Z4 = 1*30 = 30 мм.

D6 = m * Z6 = 1*52 = 52 мм.

D8 = m * Z8 = 1*156 = 156 мм.

Уточним передаточные числа пар и всего редуктора.

i1,2 = 23/12 = 1,92; i3,4 = 30/12 = 2,5; i5,6= 52/12 = 4,33;

i7,8= 156/12 = 13; iр =270,19.

По начальным условиям J’ред= J’я *0,25

J’ред = 0,25*345*10−8 =86,25*10−8 кг*м2

2.

5. Проверка пригодности АД с рассчитанным редуктором На этом этапе проводятся проверки всех трех условий с уточненным значением ip и вычисленным значением Jiр.

1. Условие по скорости ;

=270,19*2.6=702,49 =1.1*670=737, условие удовлетворяется.

2. Условие по моменту, где

=(345*10−8 +86,25*10−8+39.6*10−3/0.97/270,19)*29*+

36,6*10−3/270,19/0.97=3,825*10−3 Н*м

1,1* = 1,1*36,6*10−3=40*10−3, условие удовлетворяется.

3. Условие по перегреву —

Mt =

=2,61*10−3 Н*м

=36,6*10−3 Н*м, условие удовлетворяется.

2.

6. Построение линеаризованных характеристик АД.

Поскольку механические характеристики АД нелинейные, то осуществляют их линеаризацию. Чаще всего линеаризацию проводят с помощью секущей, проходящей через точки номинального режима и пуска. При этом механическая характеристика АД аппроксимируется линейной зависимостью М = Мn — a* (., где a = (Мп — МN)/ (N.

M (() = 36,6*10−3- 33,3*10−6* (

Рис.

6. Механическая характеристика асинхронного двигателя.

Регулировочную характеристику АД также линеаризуем, используя формулу Мп = b Uуп., где b = МпN/UN

Мп= МпN/UN *Uуп.

UN= МпN/ Мп* Uуп=36,6*10−3/58,9*10−3*60=37,28 В.

Рис.

7. Регулировочная характеристика асинхронного двигателя.