жительности цикла включения Ец=15%, 60 мин - 6 = 25%, 90 л«и«-бц = 40%.

В следящих системах, как правило, исполнительные электродвигатели приводят в движение исполнительные механизмы через систему механических передач - редуктор. При одной и той же скорости движения исполнительного механизма наименьший вес исполнительного электропривода (электродвигатель и редуктор) получают, применяя электродвигатель с наибольшей возможной номинальной скоростью вращения и наибольшим передаточным отношением (/) редуктора. Заметим, что передаточное отношение редуктора определяет его конструкцию, схему, вес и потери энергии (последние приводят к тому, что возрастает мощность электродвигателя, дополнительно идущая на покрытие потерь в редукторе).

Так, передаточное отношение зубчатой пары для косозубой передачи доходит до 10, а передаточное отношение зубчатой пары с прямозубым зацеплением - до 5 и очень редко (в низкоскоростных редукторах) до 6.

При расчете статических и динамических нагрузок потери в редукторе учитывают, вводя в расчётные формулы коэффициент полезного действия передачи, который определяют опытным путем или вычисляют путем перемножения к. п. д. отдельных звеньев передачи. К. п. д. передачи в большой степени зависит от материала деталей, ка-честваих обработки, степени изношенности, смазки и других факторов.

Коэффициент полезного действия червячной пары определяют по формуле

tg(-f+p)

где 7 - угол подъема винтовой линии; р = arctg (х - угол трения; [X - коэффициент трения скольжения.

Обычно к. п. д. червячной пары лежит в пределах 0,5-0,7 при j < 40. В планетарных редукторах к. п. д. передачи зависит от передаточного отношения в очень сильной степени. Ориентировочно можно выбирать при / 10 к. п. д. равный 0,8-0,95.

Средние значения к. п. д. отдельных звеньев при номинальной нагрузке передачи следующие [31]:

Зубчатая передача с опорами скользящего трения:

зубья фрезерованные, работающие при нормальной

смазке ..............; . 0,93-0,94

зубья фрезерованные, работающие в масляной ванне....................0,96

Зубчатая передача с опорами трения качения:

зубья фрезерованные . . . • ... 0,97

зубья шевронные фрезерованные.....0,97-0,98

Цепная передача:

роликовая...............0,97-0,98

зубчатая................0,97-0,98

Кривошипно-шатунный механизм....... 0,9

Винтовая пара:

однозаходная самотормозящаяся . • . . . . 0,45-0,5 многозаходная несамотормозящаяся .... 0,65-0,8

Шариковая пара (механизмы МП-100А, МП-250) . . .0,95

К. п. д. редуктора изменяется при изменении нагрузки на его выходном валу. Если требуется определить к. п. д. редуктора при различных нагрузках, то следует воспользоваться методом, который разработан С. А. Пресс и И. Н. Казанцевым н описан в работе [2].

При расчете маломощных" следящих систем, а также систем, где в качестве исполнительного электродвигателя используются двухфазные двигатели с полым ротором, часто оказывается, что момент инерции зубчатой передачи соизмерим с моментом инерции ротора

исполнительного двигателя и даже в несколь-

ко раз превышает его [6]. Момент инерции Н2

зубчатой передачи можно уменьшить, при-менив узкие зубчатые колеса с малым диаметром, использовав полые шестерни, а также правильно распределив передаточные Hi числа между парами.

Определим наиболее рациональное распределение передаточных чисел между парами зубчатых колес, исходя из наименьшего момента инерции зубчатых колес передачи, в,

схема которой приведена на рис. 1.4. При этом считаем, что все колеса являются сплошными цилиндрами и имеют одинаковую ширину и удельный вес.

Момент инерции сплошного цилиндра

Рис. 1.4. Схема двухступенчатой зубчатой передачи:

ЭД - электродвигатель

где D-диаметр цилиндра, м; 6 -ширина цилиндра, м; р - удельный вес материала цилиндра, кг/м.

Общий момент инерции передачи, состоящей из четырех колес, пересчитанный к валу электродвигателя.

"ред =

Вводя в эту формулу обозначения Da , D4

получаем

12 V 1 /

(1.1)

где Ji = -Dbp-момент инерции первого колеса на валу электродвигателя.

Для определения передаточного числа /12, при котором J имеет минимум, необходимо взять производную от полученного выражения дляУд по и приравнять ее нулю:

3 If 5 6 ею

20 30 иО 60 so too Общее передаточное число передачи

Рис. 1.5. Номограмма для определения оптимальных значений передаточных отношений зубчатых передач:

- две пары зацеплений: ---три пары зацеплений;

пары зацеплений.

четыре

Полагая - = 1,0, после преобразований найдем

Если /1 > 1. то

/2- •

(1.2)

(1.3)

Задаваясь величинами In, с помощью формулы (1.2) или (1.3) можно построить линии минимальных значений, моментов инерции.