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.