Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода Асинхронный двигатель

Курс лекций по электротехнике

Расчетная схема тихоходного вала червячного одноступенчатого редуктора

Расчет тихоходного вала на усталостную прочность 

Просчитываем два предполагаемых сечения. Сечение I под червячным колесом, ослабленное шпоночным пазом и сечение II рядом с подшипником, ослабленное галтелью.

Первое сечение (I) :

1. Определим напряжения в опасных сечениях вала, Н/мм2.

 а) Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором

амплитуда напряжений σа равна расчетным напряжениям изгиба σи:

 ,

где М = М2 - суммарный изгибающий момент, Н*м

 Wнетто - осевой момент сопротивления сечения вала, мм3

  

(мм3)

  (Н/мм2)

 б) Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклц, при котором амплитуда

цикла τа равна половине расчетных напряжений кручения τк:

 ,

где Мк - крутящий момент, Н*м

 Wρ нетто - полярный момент инерции расчетных напряжений кручения τк:

  (мм3)

  (Н/мм2)

Наконец, ВИП имеет уникальную устойчивость к отказам отдельных элементов. Ни одна из традиционных электрических машин не может работать (по крайней мере, долго) с оборванной или закороченной фазой, поскольку в них существуют сильные магнитные связи между фазами статора, а отклонения от кругового вращающегося магнитного поля вызывают резкую асимметрию и возрастание токов в работающих фазах. Отсутствие магнитной связи между фазами ВИП позволяет работать каждой фазе независимо от других. Отключение одной и даже нескольких фаз приводит только к пропорциональному снижению выходной мощности и возрастанию пульсаций момента, но сохраняет привод в рабочем состоянии. Потеря мощности частично может быть компенсирована за счет увеличения нагрузки на оставшиеся фазы, если имеется надлежащий запас по допустимым токам фаз и силовых ключей. Выход из строя одного из силовых транзисторов в плече типового инвертора вызывает "сквозное" короткое замыкание источника питания, защитой от которого может быть только отключение привода. Поскольку в ВИП используется несимметричная мостовая схема, в плечах которой включены транзистор и диод, при отказе любого из них токовая защита по току источника может заблокировать работу неисправной фазы через отключение оставшегося работоспособным ключа, а ВИП будет продолжать работать.

Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для данного сечения вала.

Проверочный расчет шпонок. Призматические шпонки, применяемые в редукторе, проверяют на смятие.

Проверочные расчеты. Тихоходный вал .Проверочный расчет вала.

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1 . . . 3, Н*м;

Разработка сборочного чертежа редуктора. Конструирование червячного колеса.


Проектирование электропривода