电机选择传动比与效率分配参数计算.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电机选择传动比与效率分配参数计算.精品文档.方案设计、电机选择、传动比与效率分配、参数计算   械传动装置设计的任务是分析和确定传动方案、选定电动机的型号、合理分配传动比及计算机械传动的运动和动力参数，为设计计算各级传动零件准备条件。    一台胶带运动输机，已知驱动卷筒所需的转矩T4.8×105N·mm，带速=1.8m/s，滚筒直径D=400mm，载荷平稳，常温单向连续运转。试确定机械传动方案；选择电动机；计算总传动比并分配各级传动比；计算各轴功率、转速和转矩。一、拟定机械传动方案    拟定传动方案，应首先考虑电动机的同步转速。相同容量的同类异步电动机，其同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min四种。电动机转速越高，则极数越少，尺寸和重量越小，价格也越低，但机械传动装置的总传动比增大，传动级数要增多，传动尺寸和成本都要增加。通常多用同步转速为1500r/min和1000r/min两类电动机。    选定同步转速后，依据电动机的同步转速nD及工作机的输入转速n，可确定传动装置的初估总传动比图12-5 带式运输机的传动方案    根据所需的，并考虑各类传动机构的合理范围，拟定出几种传动方案进行分析比较。图12-5所示的三种传动方案中，图12-5a为闭式双级齿轮传动，使用维护方便，适于在重载和恶劣条件下长期工作，但制造、装配要求较高，成本较高；图12-5b采用V带传动获得较为紧凑的结构尺寸，又能发挥其缓冲、吸振，过载起安全保护作用的优点，一般宜把带传动布置在高速级，该方案通常得到广泛应用。但外廓尺寸一般较大，且不适于繁重和恶劣条件下工作；图12-5c为电动机直接接在蜗杆减速器上，结构最紧凑，但在长期连续运转条件下，由于蜗杆效率低，功率损失大。传动方案远不止上述三种，设计时应根据不同的性能要求和工作特点，选取合理的传动方案。二、选择电动机    传动方案确定后，根据工作机要求，选择电动机的类型和型号。    1电动机的类型选择         根据工作条件，选用Y系列三相异步交流电动机(参见设计手册)。    2电动机功率的选择         电动机的功率选择合适与否，对电动机的正常工作和经济性都有影响。功率选得过小不能保证工作机正常工作，或使用电动机因超载而过早损坏；功率选得过大则电动机的价格高能力得不到充分发挥，而且因电动机经常不满载运行，其效率和功率因数都较低而造成能自的浪费。    对于载荷比较稳定、长期运转的机械，通常按照电动机的额定功率选择，而不必校验E动机的发热和起动力矩。电动机所需输出的功率P0(kW)由下式计算                                                 (12-6)式中， 为工作机所需的功率； 为从电动机到工作机的总效率。    工作机所需的功率由工作机的工作阻力F(N)和运行速度v(m/s)或工作转矩T(N·m)和转速n(r/min)确定。可按下式计算：                                       =Fv/1000 或                                    =Tn/9550                        (12-7)    传动方案确定后，可估算出传动的总效率，然后确定电动机需要的功率。    由运输带速度v、卷简直径D，得主动卷筒转速为    据公式(12-7)得主动卷筒轴所需的有效功率为：    P=Tn/9550=4.8×105×85.95/9550kW=4.32kW    由表152取一对齿轮啮合效率=O97(8级精度)、V带传动效率b=O96、滑动轴承效率s=O97、滚动动轴承效率x=O99、联轴器效率c=O99。蜗杆传动效率=O80(双头蜗杆)。    总效率  图12-5a    = 图12-5b     图12-5c      电动机所需输出的功率P。为  图12-5a    P0= /4.32/0.8684.977kW  图12-5b    P0= /4.32/O.876=4.932kW  图12-5c    P0= /4.32/O.745=5.199kW  因载荷平稳，电动机连续运转，所以电动机的额定功率Pe应略大于所需功率P0。查电动机产品样本，取Pe=5.5kW。由计算可见，本例方案a(图12-5a)和b(图12-5b)较好。为此，以下只计算方案b。   3电动机转速确定   取带传动的传动比ib=24，齿轮传动的传动比ig=35，则传动装置的总传动比为：    i=ibig=(24)×(35)=620    因 ，故得电动机的转速范围为     n0=i =(620)×85.94=515.6141718.8rmin  在上述转速范围内的常用同步转速有1000rmin和1500rmin。查电动机产品样本选取Y132M一6型电动机，其额定功率Pe=5.5kW，满载转速nm=960rmin。三、总传动比及其分配1传动装置的总传动比     i=nm/=960/85.94=11.17    2各级传动比的分配   若传动装置由多级传动串联而成，则其总传动比为                                                                      (12-8)式中，i1、i2、i3ik为各级传动的传动比。    合理分配各级传动比，可以减小传动装置的尺寸，减轻其重量，并改善润滑状况。分配传动比应考虑以下几点:  1)各级传动比应在常用范围内；    2)应注意使各级传动件尺寸协调、结构匀称、避免零件发生干涉。      为避免带传动的外廓尺寸大而不协调，取其传动比ib=3，这样齿轮传动比为：         ig=i/ib=11.17/3=3.72四、传动装置的运动和动力参数计算  1. 各轴转速(rmin)  由传动比的定义得   n=n0/ ib=960/3=320   n= n/ ig=320/3.72=86.02   = n=86.02  要注意传动装置的实际传动比只有在传动件的参数(例如齿数、带轮直径等)确定后才能准确计算，故工作机的实际转速只有在传动件设计计算完成后进行核算，一般允许与设计要求的转速有(35)的误差。    2各轴功率(kw)          由公式 P出P入得                     P0=4.93                      P= 3各轴转矩（N m）由公式(12-5)得