Разработка электромеханического привода главного движения станка 1П756ДМ (стр. 2 из 5)

- сопротивление якоря Rя=3,47, Ом;

- индуктивность якоря Lя=14,2 мГн;

- момент инерции двигателя J=0,021 кг*м².

1.2 Получение математической модели механики привода

1.2.1 Построение расчётной схемы привода

Для дальнейшего моделирования рассматриваемого привода необходимо произвести построение расчетной схемы его механической части для каждого вала.

Первый вал – вал ротора двигателя. Построение схемы начинается со статора двигателя, рассматриваемого как абсолютно жесткую, неподвижно закрепленную систему. Через податливость магнитного поля

ротор двигателя с моментом инерции соединен со статором. Ротор через податливость призматической шпонки передает вращение шкиву с моментом инерции . Передача вращения на входной вал редуктора осуществляется ремнем с податливостью . Расчетная схема вала ротора двигателя приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Расчетная схема вала ротора двигателя

Второй вал – входной вал коробки скоростей. Вращение на него передается ременной передачей с вала ротора электродвигателя. Первым элементом схемы является шкив с моментом инерции

. Он через шпонку с податливостью соединен с участком вала с моментом инерции . Сечение на валу проводим посередине между насаженными шкивом и шестерней , податливость этого участка - . От участка вала через податливость шлица движение передается шестерне с моментом инерции , от которой движение переходит на третий вал привода (второй вал редуктора) через податливость зубчатой передачи . Расчетная схема входного вала коробки скоростей приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Расчетная схема входного вала коробки скоростей

Третий вал – второй вал коробки скоростей привода. Движение к нему приходит с входного вала через зубчатую передачу

. Блок через податливость шлица соединен с участком вала с моментом инерции . Сечение на валу проводим посередине между насаженными шкивом и шестерней , податливость этого участка - . Вал 3 с моментом инерции , через податливость шпоночного соединения сопряжен со шкивом, момент инерции которого . Передача вращения осуществляется ремнем с податливостью . Расчетная схема третьего вала привода приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Расчетная схема третьего вала привода

Четвертый вал. Движение ему передается с третьего вала через ременную передачу

. Первым элементом схемы является шкив с моментом инерции . Он через шпонку с податливостью соединен с участком вала с моментом инерции . Вал 4 с моментом инерции , через податливость сопряжен со деталью, момент инерции которой . Расчетная схема четвертого вала привода приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 - Расчетная схема четвертого вала привода

Соединив вместе расчетные схемы всех валов привода, получим единую схему, приведенную на первом листе графической части работы. Число узловых точек расчетной схемы меньше двадцати, что позволяет, не упрощая схемы, воспользоваться программой DYNAR.

1.2.2 Расчёт моментов инерции деталей привода

Детали привода (валы, шестерни, зубчатые колёса) имеют цилиндрическую форму с некоторым количеством уступов. Для вычисления момента инерции i – детали

, кг*м², используют формулу:

, (1.12)

где

- плотность стали, 7800 кг/м³;

- длина i – детали, м;

- наружный и внутренний диаметры i – детали, м.

Найдём передаточные отношения, на валах приведённые к валу двигателя:

;

;

;

.

Найдём суммарный момент инерции..

.

1.2.3 Расчёт податливостей деталей привода

Крутильная податливость участка вала определяется по формуле:

, (1.13)

где G – модуль упругости второго рода,

, Па;

D – наружный диаметр вала, м;

e – эквивалентная длина вала, м,

, (1.14)

где

- расстояние между ступицами, м;

- ширина ступиц, м.

Коэффициент Kc для гладкого сплошного вала равен 1. Для полого Kc рассчитывается:

, (1.15)

где d – внутренний диаметр вала, м.

.

Крутильная податливость шлицевых и шпоночных соединений определяется по формуле:

, (1.16)

где e – длина соединения, м;

h – активная высота шпонки или шлица, м;