吉林大学机械系统设计实例--第2章载荷与动力装置选择12732.pptx

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1、 第一节第一节机械系统的载荷分析机械系统的载荷分析 第二章第二章载荷与动力装置选择载荷与动力装置选择一、载荷类型一、载荷类型所有机械在工作中都会受到多种外所有机械在工作中都会受到多种外力的作用，这些外力工程上称之为载力的作用，这些外力工程上称之为载荷。确定载荷类型、大小、变化规律荷。确定载荷类型、大小、变化规律是机械系统设计的重要内容。用以计是机械系统设计的重要内容。用以计算强度、刚度、稳定性、可靠性和寿算强度、刚度、稳定性、可靠性和寿命，选择动力机类型和容量。命，选择动力机类型和容量。1按载荷的作用方式分类按载荷的作用方式分类直接作用载荷直接作用载荷载荷以力或力矩的形载荷以力或力矩的形式直接

2、作用在机械上，如由工作阻力产生式直接作用在机械上，如由工作阻力产生的载荷、惯性载荷、风载荷、驱动力、制的载荷、惯性载荷、风载荷、驱动力、制动力等。动力等。间接作用载荷间接作用载荷以变形的形式间接作以变形的形式间接作用在机械上，如温度、地震的作用引起的用在机械上，如温度、地震的作用引起的载荷。载荷。2.2.按零件发生变形的不同分按零件发生变形的不同分 拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷和扭转拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷和扭转载荷。载荷。3.3.按载荷是否随时间变化分按载荷是否随时间变化分 静载荷静载荷载荷的大小、作用位置和载荷的大小、作用位置和方向不随时间而变，如结构的自重。方向不随时间而变，如结构的

3、自重。动载荷动载荷载荷的大小和方向随时间载荷的大小和方向随时间而变。工程中大多数机械承受的都是而变。工程中大多数机械承受的都是动载荷。动载荷。工程上常把动载荷的载荷值随时间工程上常把动载荷的载荷值随时间变化的规律称为载荷时间历程，或变化的规律称为载荷时间历程，或简称载荷历程。简称载荷历程。动载荷主要有动载荷主要有：（1）周周期期载载荷荷载载荷荷大大小小是是随随时时间间作作周周期期性性变变化化，它它可可用用幅幅值值、频频率率和和相相位位三三个个要要素素来来描描述述。以以正正弦弦规规律律变变化化的的载载荷荷是是最最简简单的一种周期载荷，又称简谐载荷单的一种周期载荷，又称简谐载荷。x(t)=x0si

4、n(t+)复杂周期载荷可用傅里叶级数展开。参见复杂周期载荷可用傅里叶级数展开。参见书书P42公式（公式（2-2）。）。（2）冲击载荷）冲击载荷载载荷荷作作用用时时间间短短、幅幅值值大大。例例如如，锻锻锤锤在在锤锤打打坯坯料料时时所所受受的的载载荷荷就就属属于于冲冲击击载荷。载荷。（3 3）随机载荷）随机载荷 载载荷荷的的幅幅值值和和频频率率都都是是随随时时间间而而变变化化的的，不不确确定定。如如汽汽车车、拖拖拉拉机机、装装载载机机、挖挖掘掘机机等等的的工工作作载载荷荷都都是是无无规规则则的的随随机机载荷。载荷。由由于于随随机机载载荷荷具具有有不不确确定定性性，因因而而只只能能应应用用数数理理统

5、统计计方方法法才才能能获获得得它它们们的的统统计计规规律律。一一般般对对随随机机的的载载荷荷时时间间历历程程要要进进行行频频谱谱分分析析，从从幅幅值值域域、时时间间域域和和频频率率域域三三个方面分析它的统计规律。个方面分析它的统计规律。对对于于静静载载荷荷需需要要采采用用静静强强度度判判据据，对对于于动动载载荷荷就就需需应应用用疲疲劳劳强强度度的的计计算算方方法法。也也可可用用名名义义载载荷荷乘乘以以动动载载系系数数近近似似动动载载荷荷计计算算。P44表表2-3动动载载系系数数推推荐荐值值，通通过过实实验得到。验得到。二、工作载荷的确定方法二、工作载荷的确定方法工作载荷可归纳为以下几种形式：工

6、作载荷可归纳为以下几种形式：1）摩摩擦擦力力为为主主要要工工作作载载荷荷的的机机械械，如如带带式式运运输输机、汽车机、汽车(牵引力牵引力)、装载机等；、装载机等；2）提升重物机械的工作载荷，如起重类机械；）提升重物机械的工作载荷，如起重类机械；3）切削阻力，如各种切削机床、推土机；）切削阻力，如各种切削机床、推土机；4）物物质质破破碎碎产产生生的的工工作作阻阻力力，如如各各种种破破碎碎机机、球磨机等；球磨机等；5）流体机械工作阻力，风机、水泵等；）流体机械工作阻力，风机、水泵等；6）冲压机械工作阻力，变形阻力。）冲压机械工作阻力，变形阻力。确定工作载荷的方法：成熟的理论、确定工作载荷的方法：成

7、熟的理论、经验、实验。创新产品可通过模拟（计经验、实验。创新产品可通过模拟（计算机模拟或模型实验）。算机模拟或模型实验）。在确定载荷时必须考虑国家对该产品在确定载荷时必须考虑国家对该产品制订的规格、系列或标准；还有一些机制订的规格、系列或标准；还有一些机械产品是以某些表征设备能力的特征结械产品是以某些表征设备能力的特征结构尺寸作为系列标准，这些结构尺寸实构尺寸作为系列标准，这些结构尺寸实际上决定了工作载荷的大小。所以，设际上决定了工作载荷的大小。所以，设计人员在设计产品时，应优先采用标准计人员在设计产品时，应优先采用标准系列规定的载荷。系列规定的载荷。确定载荷通常有三种方法：类比确定载荷通常有

8、三种方法：类比法、计算法和实测法。法、计算法和实测法。1 1类比法类比法 参参照照同同类类或或相相近近的的机机械械，根根据据经经验验或或简简单单的的计计算算确确定定所所设设计计机机械械的的载载荷荷，这这种种方方法法称称为为类类比比法法。它它主主要要应应用用在在载载荷荷较较难难确确定定的的情情况况或或初初步步设设计计阶阶段段。仿造（测绘）。仿造（测绘）。使使用用类类比比法法确确定定载载荷荷一一般般需需要要一一定定的的实实际际经经验验，否否则则容容易易出出现现载载荷荷过过大大或或过过小小的的情情况况。应应用用类类比比法法时时常常可可采采用用相相似似原原理理进进行行推推断断，其其中常用的有：中常用的

9、有：几几何何类类比比是是在在设设计计新新机机械械时时，首首先先需需要要确确定定能能表表征征该该设设备备能能力力的的几几何何尺尺寸寸，并并根根据据现现有有这这类机械的尺寸与载荷之间的关系。类机械的尺寸与载荷之间的关系。动动力力类类比比是是选选择择一一种种同同类类的的机机械械，调调查查其其实实际际使使用用的的动动力力机机容容量量大大小小，如如电电动动机机的的转转矩矩、功功率率等等，然然后后用用简简单单的的类类比比关关系系确确定定所所设设计计机机械械的的动动力力，以以此此作作为为依依据据来来推推算算机机械械及及其其零零部部件所受的载荷。件所受的载荷。2计算法计算法计计算算法法即即根根据据机机械械的的

10、功功率率要要求求和和结结构构特特点点运运用用各各种种力力学学原原理理、经经验验公公式式或图表等计算确定载荷的方法。或图表等计算确定载荷的方法。例如设计起重机时，要计算：例如设计起重机时，要计算：（1）起重量）起重量(吊重吊重)表表起起升升载载荷荷包包括括起起重重机机的的额额定定起起重重力力和随货物一起升降的装置的重力和随货物一起升降的装置的重力。100吨全地面起重机配重吨全地面起重机配重28吨时起重量表吨时起重量表无配重时无配重时不带副臂起重量表带副臂起重量表（2）起重机的自重）起重机的自重起重机的整机重力包括起重机所起重机的整机重力包括起重机所有零部件和附属设备的重力。在设计有零部件和附属设

11、备的重力。在设计前，起重机的整机重力是个未知数。前，起重机的整机重力是个未知数。此时，可以参照同类起重机进行类比此时，可以参照同类起重机进行类比估计，在设计完成后再予以修正。整估计，在设计完成后再予以修正。整机重力可按集中载荷或均布载荷处理。机重力可按集中载荷或均布载荷处理。W=mig=iVig（3）动载荷）动载荷起重机在起动或制动等不平稳运动状起重机在起动或制动等不平稳运动状态时，会引起振动载荷和惯性载荷。态时，会引起振动载荷和惯性载荷。起升动载荷起升动载荷Fd1=KG移动动载荷移动动载荷Fd2=mdv/dt转动动载荷转动动载荷Td=Jd/dt（4）风载荷）风载荷在室外工作的起重机还需要考虑

12、风力引在室外工作的起重机还需要考虑风力引起的载荷。起的载荷。Ff=CpfA3.3.实测法实测法 用实验分析的方法测定机械及其零件的用实验分析的方法测定机械及其零件的载荷。应变测试得到应力，应变片、应载荷。应变测试得到应力，应变片、应变仪。变仪。三、动载荷的分析计算三、动载荷的分析计算动载荷包括惯性载荷、振动载荷和冲击动载荷包括惯性载荷、振动载荷和冲击载荷载荷。运动速度改变而引起的惯性载荷，振动运动速度改变而引起的惯性载荷，振动和冲击也是惯性载荷和冲击也是惯性载荷dv/dt(或或d/dt)。第二节第二节动力装置概述动力装置概述一、动力装置的组成一、动力装置的组成 动力机又称原动机。是机械设备动力

13、机又称原动机。是机械设备中的驱动部分。动力机的输出转矩中的驱动部分。动力机的输出转矩与转速之间的关系称为机械特性或与转速之间的关系称为机械特性或输出特性。输出特性。常用的动力机有电动机、内燃机、常用的动力机有电动机、内燃机、液压马达、气压马达等。液压马达、气压马达等。在设计机械系统时，选用何种形式的在设计机械系统时，选用何种形式的动力机，主要从以下几个方面考虑：动力机，主要从以下几个方面考虑：1）分析工作机械的负载特性和要求，）分析工作机械的负载特性和要求，包括工作机械的载荷特性、工作制度、结包括工作机械的载荷特性、工作制度、结构布局和工作环境等。构布局和工作环境等。2）分析动力机本身的机械特

14、性，包括）分析动力机本身的机械特性，包括动力机的功率、转矩、转速等特性，以及动力机的功率、转矩、转速等特性，以及动力机所能适应的工作环境。使动力机的动力机所能适应的工作环境。使动力机的机械特性与工作机械的负载特性相匹配。机械特性与工作机械的负载特性相匹配。3 3）进进行行经经济济性性比比较较，当当同同时时可可用用多多种种类类型型的的动动力力机机进进行行驱驱动动时时，经经济济性性的的分分析析是是必必不不可可少少的的，包包括括能能量量的的供供应应和和消消耗耗，动动力力机机的的制制造造、运运行行和和维修成本的对比等。维修成本的对比等。除除上上述述三三方方面面外外，有有些些动动力力机机的的选选择择还还

15、要要考考虑虑对对环环境境的的影影响响，如如空空气气和噪声污染等。和噪声污染等。例如：例如：叉叉车车有有：内内燃燃叉叉车车和和电电平平叉叉车车，按按照照使用场合来选定的。使用场合来选定的。井井下下运运输输车车辆辆、特特殊殊工工作作间间的的起起重重机机都都要要求求：防防爆爆，只只能能用用防防爆爆电电动动机机和和加装防爆装置的内燃机。加装防爆装置的内燃机。铁铁路路运运输输：有有内内燃燃机机车车和和电电力力机机车车牵牵引，以前还有蒸汽机车。引，以前还有蒸汽机车。二、典型动力装置特点二、典型动力装置特点1 1）内燃机：）内燃机：分类：按照不同的分类方法，内燃机可以分类：按照不同的分类方法，内燃机可以分为

16、多种不同的类型。通常情况下，按照燃料分为多种不同的类型。通常情况下，按照燃料类型和燃烧方式，分为汽油机和柴油机。类型和燃烧方式，分为汽油机和柴油机。优点：功率范围宽，操作简单，启动迅速，优点：功率范围宽，操作简单，启动迅速，便于移动，用于野外，无法使用电力的时候使便于移动，用于野外，无法使用电力的时候使用。用。缺点：污染环境，消耗自然资源。缺点：污染环境，消耗自然资源。2)2)电动机电动机分类：直流电动机和交流电动机。分类：直流电动机和交流电动机。优点：技术较为成熟，驱动效率优点：技术较为成熟，驱动效率高，与被驱动的工作机械连接简便高，与被驱动的工作机械连接简便（可用标准联轴器）；有多品种和（

17、可用标准联轴器）；有多品种和规格，可满足不同类型机械的工作规格，可满足不同类型机械的工作要求；具有良好的调速性能，启动、要求；具有良好的调速性能，启动、制动、反向和调速的控制简单可靠，制动、反向和调速的控制简单可靠，可以实现远距离的测量和控制，便可以实现远距离的测量和控制，便于集中管理和实现生产过程的自动于集中管理和实现生产过程的自动化。价格较低。化。价格较低。缺点：必须具备相应的电源，对缺点：必须具备相应的电源，对野外工作的机械及移动式机械常因野外工作的机械及移动式机械常因缺乏电源而不能选用。缺乏电源而不能选用。作为电动机的动力机是发电机，作为电动机的动力机是发电机，因此还应将发电机作为原动

18、机，有因此还应将发电机作为原动机，有水力发电机组、火力发电机组（汽水力发电机组、火力发电机组（汽轮机组）、风力发电机组和核发电轮机组）、风力发电机组和核发电机组。机组。3）液压马达）液压马达分类：按照能量转换机构的结构分类：按照能量转换机构的结构形式，通常划分为摆线马达、柱塞马形式，通常划分为摆线马达、柱塞马达、叶片马达、齿轮马达等；按照输达、叶片马达、齿轮马达等；按照输出转矩和转速的大小，通常划分为低出转矩和转速的大小，通常划分为低速大转矩马达和高速马达两种类型。速大转矩马达和高速马达两种类型。特点：可以获得很大的机械力或特点：可以获得很大的机械力或转矩，与电动机相比在相同功率时其转矩，与电

19、动机相比在相同功率时其外形尺寸小、重量轻，因而运动件的外形尺寸小、重量轻，因而运动件的惯性小，快速响应的灵敏度高。惯性小，快速响应的灵敏度高。液压马达可以通过改变进油流量来调节液压马达可以通过改变进油流量来调节执行机构的速度，传动比大，低速稳定性执行机构的速度，传动比大，低速稳定性好，容易实现无级调速，操作和控制都比好，容易实现无级调速，操作和控制都比较简单。较简单。缺点：使用液压马达必须具有高压油的缺点：使用液压马达必须具有高压油的供给系统，且对液压元件的制造和装配精供给系统，且对液压元件的制造和装配精度要求较高，容易出现漏油现象而影响工度要求较高，容易出现漏油现象而影响工作效率及工作机械的

20、运动精度。价格高。作效率及工作机械的运动精度。价格高。液压马达的动力机是液压泵。液压马达的动力机是液压泵。4 4）气动马达：）气动马达：分类：通常按照能量转换机构的分类：通常按照能量转换机构的结构形式划分为柱塞马达、叶片马结构形式划分为柱塞马达、叶片马达等。达等。特点：使用空气作为工作介质，特点：使用空气作为工作介质，容易获得；用后可以直接排入大气容易获得；用后可以直接排入大气而无污染，压缩空气可以进行集中而无污染，压缩空气可以进行集中供给和远距离输送；动作迅速，反供给和远距离输送；动作迅速，反应快，维护简单，成本低；对易燃、应快，维护简单，成本低；对易燃、易爆、多尘和振动等恶劣工作环境易爆、

21、多尘和振动等恶劣工作环境的适应性较好。的适应性较好。缺点：因空气具有可压缩性，气动缺点：因空气具有可压缩性，气动马达的工作稳定性较差，气动系统的马达的工作稳定性较差，气动系统的噪声大；工作压力受到一定的限制不噪声大；工作压力受到一定的限制不能太高，输出的转矩不能太大，一般能太高，输出的转矩不能太大，一般只适用于小型和轻型的工作机械。只适用于小型和轻型的工作机械。用于自动生产线，行车制动系统等。用于自动生产线，行车制动系统等。气压马达的动力机是气泵（空气压气压马达的动力机是气泵（空气压缩机）。缩机）。三、工作机械的负载特性三、工作机械的负载特性选选择择动动力力机机时时，在在确确定定类类型型后后，

22、应应确确定定其其容容量量，容容量量大大小小是是按按照照负负载载大大小小确确定定的的。即即动动力力机机的的功功率率和和转转矩矩应应大大于于负负载载的的功功率率和和转转矩矩，特特别是转矩必须有一定的储备系数。别是转矩必须有一定的储备系数。功率功率P=Tn转矩转矩T=P/n1工作机械的负载特性工作机械的负载特性工作机械的负载特性是指工作机工作机械的负载特性是指工作机械在运行过程中其功率、转矩和转械在运行过程中其功率、转矩和转速或位移间的关系。选择动力机的速或位移间的关系。选择动力机的容量时，主要考虑工作机械在输入容量时，主要考虑工作机械在输入动力端的转矩、功率和转速之间的动力端的转矩、功率和转速之间

23、的关系。关系。Tz=f(n)，Pz=f(n)。负载特性有负载特性有：1）恒转矩负载特性）恒转矩负载特性恒恒转转矩矩特特性性是是指指转转矩矩与与转转速速无无关关，即即当当转转速速变变化化时时，转转矩矩保保持持常常数数。如起重机起升机构负载特性。如起重机起升机构负载特性。2 2）恒功率负载特性）恒功率负载特性功功率率基基本本保保持持不不变变的的特特性性称称为为恒恒功功率率负负载载特特性性。许许多多加加工工机机床床均均属属于于这这种种负负载载特特性性，粗粗加加工工时时切切削削量量较较大大，采采用用低低速速运运行行，精精加加工工时时切切削削量量较较小小，采采用用高高速速运运行行。土土方方机机械械也也属

24、属于于这这类类负负载载特特性性，如如推推土土机机，工工作作负负载载大大时时转转速速低低，工工作作负负载载小小时时转转速速高高，因因此此，负负载载转转矩矩与与转转速成反比。速成反比。3）转矩是转速函数的负载特性）转矩是转速函数的负载特性转矩与转速之间存在一定的函数关系。转矩与转速之间存在一定的函数关系。例如离心式鼓风机、水泵等按离心力原例如离心式鼓风机、水泵等按离心力原理工作的机械，其负载转矩随转速的增理工作的机械，其负载转矩随转速的增大而增大。大而增大。4）转矩是行程或转角函数的负载特性）转矩是行程或转角函数的负载特性带有连杆机构的工作机械大多具有这带有连杆机构的工作机械大多具有这种特性，如活

25、塞式空气压缩机、曲柄压种特性，如活塞式空气压缩机、曲柄压力机等。力机等。5）恒转速负载特性）恒转速负载特性如如冶冶金金、矿矿山山中中常常用用的的破破碎碎机机和和球球磨磨机机等等，转转速速恒恒定定，而而转转矩矩随随时时间无规律的变化。间无规律的变化。四、工作机械负载图四、工作机械负载图负负载载图图是是表表示示功功率率、转转矩矩与与时时间间的的关关系系图图线线。若若这这种种关关系系表表示示的的是是工工作作机机械械的的情况，称为工作机械负载图。情况，称为工作机械负载图。下图为起重机卷扬机构的负载图。下图为起重机卷扬机构的负载图。驱动转矩计算公式为：驱动转矩计算公式为：T-Tz=Jd/dtT驱驱动动转

26、转矩矩，Tz负负载载，J等等效效转转动动惯惯量量，角速度。角速度。一、电动机的选择一、电动机的选择 第三节第三节动力装置的选择动力装置的选择 选选择择电电动动机机包包括括类类型型、结结构构、容容量量、转转速速、绝绝缘缘等等级级和和安安全全防防护护等等内容。内容。1)按负载特性按负载特性对对恒恒转转矩矩负负载载特特性性的的机机械械，应应选选用用机机械械特特性性为为硬硬特特性性的的电电动动机机；对对恒恒功功率率负负载载特特性性的的机机械械，应应选选用用变变速速直直流流电电动动机机或或可可调调速速的的交交流流异异步步电动机。电动机。2)交流和直流交流和直流 当当交交直直流流电电机机都都能能满满足足要

27、要求求时时，因因交交流流电电供供电电方方便便，应应优优先先选选用用交交流流电电动动机机；如如选选用用直直流流电电动动机机则则需需增增设设直直流流电电源源或或整流设备，费用较高。整流设备，费用较高。交流电动机适用于不需要频繁起动、交流电动机适用于不需要频繁起动、制动、反转以及在宽广范围内平滑调速制动、反转以及在宽广范围内平滑调速的机械，其中笼型感应电动机具有价格的机械，其中笼型感应电动机具有价格便宜、结构简单和维修方便等优点，应便宜、结构简单和维修方便等优点，应优先选用，其中优先选用，其中Y系列应用最多。系列应用最多。对对于于有有调调速速要要求求的的设设备备如如电电梯梯及及某某些些机机床床等等，

28、可选用笼型多速感应电动机。可选用笼型多速感应电动机。绕绕线线转转子子感感应应电电动动机机可可以以限限制制起起动动电电流流，提提高高起起动动转转矩矩，多多用用于于起起重重机机和和矿矿井井提提升升机机等等，它在转子中串接电阻后，可以进行小范围调速。它在转子中串接电阻后，可以进行小范围调速。如如果果电电动动机机的的容容量量大大于于100kw，又又无无调调速速要要求求时时，可可采采用用交交流流同同步步电电动动机机，它它能能提提高高功功率率因数。因数。直直流流电电动动机机具具有有调调速速性性能能好好等等优优点点，可可用用在在功率较大并要求调速范围较宽的机械上。功率较大并要求调速范围较宽的机械上。3)持续

29、时间持续时间 根根据据负负载载特特性性持持续续时时间间的的长长短短对对电电动动机机发发热热的的影影响响，可可分分成成连连续续、短短时时和和断续周期性三种工作制。断续周期性三种工作制。连连续续工工作作制制电电动动机机的的工工作作时时间间很很长长，温升可达稳定值。温升可达稳定值。短短时时工工作作制制电电动动机机的的工工作作时时间间较较短短，而而间间歇歇时时间间又又相相当当长长。我我国国设设计计制制造造的的这这 类类 电电 动动 机机 的的 工工 作作 时时 间间 为为 15min、30min、60min、90min四种。四种。二、电动机容量的选择计算二、电动机容量的选择计算 电动机功率的确定主要应

30、考虑电动机的电动机功率的确定主要应考虑电动机的发热、允许的过载能力和起动能力三个因发热、允许的过载能力和起动能力三个因素，其中发热问题最为重要。素，其中发热问题最为重要。选择电动机容量的步骤选择电动机容量的步骤：1）预选电动机容量：按照工作机械的负）预选电动机容量：按照工作机械的负载特性绘制工作负载图，即转矩负载图或载特性绘制工作负载图，即转矩负载图或功率负载图，据此可初步估算电动机功率，功率负载图，据此可初步估算电动机功率，并预选电动机。并预选电动机。2）绘制电动机的负载图：根据工作机械）绘制电动机的负载图：根据工作机械的负载图和预选的电动机特性绘制电动的负载图和预选的电动机特性绘制电动机的

31、负载图，其中包括转矩负载图、电机的负载图，其中包括转矩负载图、电流负载图或功率负载图流负载图或功率负载图。3）过过载载能能力力计计算算：对对于于负负载载图图中中的的瞬瞬时时最大负载需进行瞬时过载能力的校验。最大负载需进行瞬时过载能力的校验。不不同同形形式式的的电电动动机机其其过过载载能能力力计计算算公公式不一样：式不一样：直流电动机直流电动机ImaxKIIN异步电动机异步电动机TmaxKKU2TTN同步电动机同步电动机TmaxKTTN是是过过载载倍倍数数，KU电电压压波波动动系系数数0.85，K是余量系数，交流取是余量系数，交流取0.9。4）电动机的发热校核）电动机的发热校核电电动动机机运运转

32、转过过程程中中，内内部部会会产产生生电电能能损损耗耗并并转转换换为为热热能能，使使电电动动机机的的温温度度升升高高。在在电电动动机机中中耐耐热热最最差差的的是是绕绕组组的的绝绝缘缘材材料料，它它的的最最高高允允许许温温度度限限制制了了电电动动机机带带动动负负载载的的能能力力。电电动动机机的的额额定定功功率率是是指指环环境境温温度度为为40时时，使使最最高高温温升升限限制制在在允允许许范范围围内内的的情情况况下下，能能带带动动额额定定负负载长期连续工作的能力。载长期连续工作的能力。发发热热校校核核通通常常采采用用等等效效电电流流、等等效效转转矩矩、等等效效功功率率三三种种等等效效法法计计算算。公

33、公式式见见P53（2-29）（2-39）。）。5）电动机的平均起动转矩校核）电动机的平均起动转矩校核笼形感应电动机和同步电动机笼形感应电动机和同步电动机采用异步启动时，启动过程中的机采用异步启动时，启动过程中的机械特性是非线性的，因此平均启动械特性是非线性的，因此平均启动转矩要根据电动机的机械特性计算。转矩要根据电动机的机械特性计算。见见P54（2-40）（）（2-46）。）。举举例例：选选某某卷卷扬扬机机的的电电动动机机。卷卷筒筒直直径径D=4m，起起 重重 量量 W 6104N，吊吊 具具 重重W1=5104N，提提升升速速度度v=720m/min，启启动动加加速速时时间间tst=10s，

34、稳稳速速提提升升时时间间ts=50s，制制动动减减速速时时间间tb=12s，停停歇歇时时间间t0=10s，卷卷扬扬机机效效率率0.96。假假设设钢钢丝丝绳绳质质量量、摩摩擦擦阻阻力力、空空气气阻阻力力忽忽略略不不计计。传传动动系系统统 折折 算算 到到 卷卷 筒筒 上上 的的 总总 转转 动动 惯惯 量量J=1.02105kg.m2。三、液压马达的选择三、液压马达的选择 液液压压马马达达一一般般分分为为高高速速小小转转矩矩液液压压马马达达和和低低速大转矩液压马达两大类。速大转矩液压马达两大类。高高速速小小转转矩矩液液压压马马达达的的共共同同特特点点是是外外形形尺尺寸寸和和转转动动惯惯量量小小，

35、换换向向灵灵敏敏度度高高，可可用用于于要要求求转转矩矩小小、转转速速高高、换换向向频频繁繁以以及及安安装装尺尺寸寸受受到到一一定定限限制制的的机机械械设设备备。通通常常，当当负负载载转转矩矩较较小小，要要求求转转速速较较高高和和中中低低压压力力时时，可可选选用用齿齿轮轮式式和和叶叶片片式式液液压压马马达达；当当压压力力超超过过21MPa时时则则选选用用轴向柱塞式液压马达。轴向柱塞式液压马达。低低速速大大转转矩矩液液压压马马达达的的共共同同特特点点是是排排量量大大、转转速速低低，可可以以直直接接与与执执行行机机构构相相连连，不不需需要要减减速速装装置置，从从而而可可大大大大简简化化传传动动系系统

36、统，目目前前在在矿矿山山机机械械和和工工程程机机械械中中有有所所应应用。用。另另一一种种方方案案是是采采用用高高速速液液压压马马达达配配减减速速器器的的方方案案，此此方方案案使使用用更更加加普普遍遍，如如起起重重机机卷卷扬扬机机构构、回回转转机机构构和和挖挖掘掘机机行行走走机机构均采用此方案。构均采用此方案。四、气动马达的选择四、气动马达的选择气动马达主要有容积式和透平式两气动马达主要有容积式和透平式两大类。容积式气动马达可分为叶片式、大类。容积式气动马达可分为叶片式、活塞式齿轮式等，常用的是叶片式和活塞式齿轮式等，常用的是叶片式和活塞式。透平式气动马达很少用。活塞式。透平式气动马达很少用。选

37、择气动马达要从负载特性考虑，选择气动马达要从负载特性考虑，在变负载场合使用时，主要考虑速度在变负载场合使用时，主要考虑速度范围及满足所需的负载转矩。范围及满足所需的负载转矩。在在稳稳定定负负载载下下使使用用时时，工工作作速速度度是是一一个重要因素。个重要因素。叶片式气动马达比活塞式气动马达转叶片式气动马达比活塞式气动马达转速高、结构简单，但起动转矩小，在低速高、结构简单，但起动转矩小，在低速工作时空气消耗量大。当工作速度低速工作时空气消耗量大。当工作速度低于空载速度的于空载速度的25时，最好选用活塞式时，最好选用活塞式气动马达。气动马达。气动马达的选择计算比较简单。按所气动马达的选择计算比较简单。按所需转速和最大转矩计算出所需最大功率需转速和最大转矩计算出所需最大功率即可。即可。谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH