Расчёт диаметра колёс:

Модуль зуба выбирается из стандартного ряда при условии обеспечения прочности зуба по удельному давлению на зуб:

Для стальных цилиндрических прямозубых колёс с эвольвентным профилем:

m ≥ 1,3 = 2,0.

Диаметр ведущих шестерен:

D1 = D3 = D5 = D7 = m · Z1 = 2,0 · 15 = 30 (мм).

Диаметр ведомых шестерен:

D2 = m · Z2 = 2 · 28 = 56 (мм);

D4 = m · Z4 = 2 · 36 = 72 (мм);

D6 = m · Z6 = 2 · 60 = 120 (мм);

D8 = m · Z8 = 2 · 168 = 336 (мм).

Проверка:

A) Меньшего диаметра из колёс, относительно диаметра вала:

D1 ≥ 2d.

30 (мм) ≥ 20 (мм) – условие выполняется.

B) Передаточного числа пар и всего редуктора:

ip = 1,86 · 2,4 · 4,0 · 11,2 = 199,99 » 200;

Передаточное число соответствует заданному.

Расчёт приведённого к валу двигателя момента инерции редуктора:

Расчёт момента инерции для шестерен по формуле для сплошного цилиндрического колеса:

J1 = J3 = J5 = J7 = KJ · D14 = 7,752 · (3 · 10-2)4 = 6,279 · 10-6 (кг·м2);

J2 = KJ · D24 = 7,752 · (5,6 · 10-2)4 = 76,237 · 10-6 (кг·м2);

J4 = KJ · D44 = 7,752 · (7,2 · 10-2)4 = 208,326 · 10-6 (кг·м2);

J6 = KJ · D64 = 7,752 · (1,2 · 10-1)4 = 1,6 · 10-3 (кг·м2);

J8 = KJ · D84 = 7,752 · (3,36 · 10-1)4 = 98,8 · 10-3 (кг·м2);

Расчёт полного момента инерции:

= 6,279 · 10-6 + 23,851 · 10-6 + 10,769 · 10-6 + 3,495 · 10-6 + 2,47 · 10-6 =

= 46,864 · 10-6 (кг·м2).

Проверка пригодности двигателя с рассчитанным редуктором.

А) Выполнение условия по скорости:

ip · wнм ≤ (1,1.. 1,2) · ωня;

ip · wнм = 200 · 1,4 = 280 (с-1);

1,1 · ωня = 1,1 · 377 = 414,7 (с-1).

280 (с-1) ≤ 414,7 (с-1) – условие выполняется.

В) Выполнение условия по моменту:

MНОМ.ред ≤ (3..4) · Mn;

= 288,387 · 10-3 + 182,474 · 10-3 + 81,167 · 10-3 = 0,552 (Н·м);

3 · Mn = 3 · 464,2 · 10-3 = 1,393 (Н·м).

0,552 (Н·м) ≤ 1,393 (Н·м) – условие выполняется.

С) Выполнение условия по перегреву:

Mt.ред ≤ Mn;

Mn = 464,2 · 10-3 (Н·м).

276,3 (Н·м) ≤ 464,2 (Н·м) – условие выполняется.

Построение семейств механических и регулировочных характеристик двигателя.

Механическая характеристика строится по уравнению механической характеристики ДПТ с независимым возбуждением:

1 точка – скорость холостого хода, при M = 0:

2 точка – рабочая точка, при М = Mn = 464,2 · 10-3 (Н·м),

и ω = ωня = 377 (с-1).

3 точка – пуск двигателя, при ω = 0:

Регулировочная характеристика строится также, по уравнению механической характеристики ДПТ с независимым возбуждением:

1 точка – рабочая точка, при U = Uня = 110 (В),

и ω = ωня = 377 (с-1).

2 точка – трогание двигателя, при U = UТр, и ω = 0;

Расчёт усилителя мощности.

Максимальное напряжение усилителя мощности Umax.ум и добавочный резистор Rдоб, ограничивающий ток якоря при пуске:

Umax.ум = α × Iня × (Rдоб + rя); – (уравнение якорной цепи для пускового режима).

Umax.ум = = Iня × Rдоб + Uня. – (уравнение якорной цепи для номинального режима).

α × Iня × (Rдоб + rя) = = Iня × Rдоб + Uня;

Umax.ум = = Iня × Rдоб + Uня.

Umax.ум = = 2 × Rдоб + 110.

Rдоб = 13,5 (Ом) – добавочный резистор;

Umax.ум = = 137,1 (В) – максимальное напряжение усилителя мощности.

Как следует из уравнения механической характеристики, скорость двигателя, а, следовательно, и его мощность (P = M · ω), при постоянном моменте нагрузки, можно регулировать изменением напряжения на якоре двигателя. Напряжение на якоре изменяется либо с помощью реостата, либо с помощью усилительно – преобразовательного устройства, при этом поток возбуждения остаётся постоянным.

Из уравнений для ДПТ и воспользовавшись графиками характеристик можно рассчитать напряжение на выходе усилительно – преобразовательного устройства в зависимости от требуемой мощности; и мощность в зависимости от напряжения.

ω2 = (U2 – UТр) · tgφ;

В итоге:

Используя паспортные данные, получается расчёт усилителя для данного двигателя:

U2 = P2 · 0,6 + 6,13;

P2 = U2 · 1,68 – 10,33.

Пример:P2 = 200 Вт;

U2 = 200 · 0,6 + 6,13 = 126 В;

ω2 = P2 / Мn = 200 / 0,4642 = 431 с-1.

U3 = 60 В;

P3 = 60 · 1,68 – 10,33 = 90 Вт;

ω2 = P2 / Мn = 90 / 0,4642 = 195 с-1.

Параметры нагрузки для AD

Страницы: 1, 2, 3