Срок службы привода определяется по формуле

L_h = 365L_ГК_Гt_cL_cK_c

где L_Г = 7 лет – срок службы привода;

К_Г – коэффициент годового использования;

К_Г = 300/365 = 0,82

где 300 – число рабочих дней в году;

    t_c = 8 часов – продолжительность смены

    L_c = 2 – число смен

    К_с = 1 – коэффициент сменного использования.

L_h = 365·7·0,82·8·2·1 = 33600 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. принимаем ресурс привода 30 ·10³ часов.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

2 Выбор двигателя, кинематический расчет привода

Определение мощности и частоты вращения двигателя.

Требуемая мощность рабочей машины

Р_рм = Тω

где ω – угловая скорость колонны

Частота вращения колонны

n_рм = 6·10⁴v/πD = 6·10⁴·0,07/π350 = 3,8 об/мин

w₃ = nπ/30 = 3,8π/30 = 0,40 рад/с

Р_рм = Тω = 1,7·0,40 = 0,68 кВт

Общий коэффициент полезного действия 

η = η_мη_чпη_опη_пк²η_пс,

где η_м = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

 η_чп  = 0,72 – КПД закрытой червячной передачи,

 η_оп  = 0,94 – КПД открытой зубчатой передачи,

η_пк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,

η_пс = 0,99 – КПД пары подшипников скольжения,

η = 0,98·0,72·0,94·0,995²·0,99  = 0,650.

Требуемая мощность двигателя

Р_тр = Р_рм/η = 0,68/0,650 = 1,05 кВт.

    Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.

    Ближайшая большая номинальная мощность двигателя 1,1 кВт

Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Таблица 2.1

Выбор типа электродвигателя

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм

где n₁ – частота вращения вала электродвигателя.

Принимаем для червячной передачи среднее значение u₁ =40,0 [2,c.54], тогда для открытой передачи u₂ = u/u₁ = u/40,0

Таблица 2.2

Передаточное число

Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к следующим выводам: варианты 1 и 2 исключаем из-за того, что передаточное число редуктора выходит за рекомендуемые пределы. Электродвигатель с числом оборотов 750 не рекомендуется применять из-за больших габаритов, окончательно делаем выбор в пользу варианта 3 с электродвигателем 4A80В6.

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм = 920/3,8 = 242

Принимаем для червячной передачи u₁ = 40, тогда для открытой передачи

u₂ = u/u₁ =242/40 = 6,05