電機選擇傳動比與效率分配參數(shù)計算

1、生命賜給我們，我們必須奉獻生命，才能獲得生命。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。方案設(shè)計、電機選擇、傳動比與效率分配、參數(shù)計算械傳動裝置設(shè)計的任務(wù)是分析和確定傳動方案、選定電動機的型號、合理分配傳動比及計算機械傳動 的運動和動力參數(shù)，為設(shè)計計算各級傳動零件準備條件。一臺膠帶運動輸機，已知驅(qū)動卷筒所需的轉(zhuǎn)矩T= 4.8 x105N- mm帶速u =1.8m/s ,滾筒直徑D=400mm載荷平穩(wěn)，常溫單向連續(xù)運轉(zhuǎn)。試確定機械傳動方案；選擇電動機；計算總傳動比并 分配各級傳動比；計算各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。一、擬定機械傳動方案擬定傳動方案，應(yīng)首先考

2、慮電動機的同步轉(zhuǎn)速。相同容量的同類異步電動機，其同步轉(zhuǎn)速有3000r/min ' 1500r/min ' 1000r/min、750r/min四種。電動機轉(zhuǎn)速越高，則極數(shù)越 少尺寸和重 量越小，價格也越低，但機械傳動裝置的總傳動比增大，傳動級數(shù)要增多，傳動尺寸和成本都要增加。通常 多用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和10OOr/min兩類電動機。選定同步轉(zhuǎn)速后，依據(jù)電動機的同步轉(zhuǎn)速“及工作機的輸入轉(zhuǎn)速n®,可確定傳動裝置的初估總傳 動比it»*Ja)圖帶式運輸機的傳動方案根據(jù)所需的，并考慮各類傳動機構(gòu)的合理范圍，擬定出幾種傳動方案進行分析比較。圖125所示的三

3、種傳動方案中，圖125a為閉式雙級齒輪傳動使用維護方便適于在重載和惡劣條件下長期工作，但制造、裝配要求較高，成本較高； 動獲得較為緊湊的結(jié)構(gòu)尺寸，又能發(fā)揮其緩沖、吸振，過載起安全保護作用的優(yōu)點，一般宜把帶傳動布置在高速級，該方案通常得到廣泛應(yīng)用。但外廓尺寸一般較大，且不適于繁重和惡劣條件下工作；圖12-5C為電動機直接接在蝸桿減速器上，結(jié)構(gòu)最緊湊，但在長期連續(xù)運轉(zhuǎn)條件下，由于蝸桿效率 低，功率損失大。傳動方案遠不止上述三種，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)不同的性能要求和工作特點，選取合理的傳動方案。二、選擇電動機傳動方案確定后，根據(jù)工作機要求，選擇電動機的類型和型號。1 電動機的類型選擇根據(jù)工作條件，選用丫系列

4、三相異步交流電動機(參見設(shè)計手冊)。2 電動機功率的選擇電動機的功率選擇合適與否，對電動機的正常工作和經(jīng)濟性都有影響。功率選得過小不能保證工作機正常工作，或使用電動機因超載而過早損壞；功率選得過大則電動機的價格高能力得不到充分發(fā)揮，而且因電動機經(jīng)常不滿載運行，其效率和功率因數(shù)都較低而造成能 自的浪費。對于載荷比較穩(wěn)定、長期運轉(zhuǎn)的機械，通常按照電動機的額定功率選擇，而不必校驗E動機的發(fā)熱和起動力矩。電動機所需輸出的功率Po(kW)由下式計算P產(chǎn)M(12-6)P式中:為工作機所需的功率；為從電動機到工作機的總效率。P工作機所需的功率由工作機的工作阻力F(N)和運行速度v(m(5)或工作轉(zhuǎn)矩T(Nm

5、)和轉(zhuǎn)速n(r7min)確定?？砂聪率接嬎悖篜-u=Fv/1000(12-7)或n/9550傳動方案確定后，可估算出傳動的總效率，然后確定電動機需要的功率。由運輸帶速度V、卷簡直徑D,得主動卷筒轉(zhuǎn)速為6()x1 ()()01 =.oxioLujAi%niin 二85 94nmin ;7TX400據(jù)公式(12-7)得主動卷筒軸所需的有效功率為：P s=Tn 9550=4.8 X 105x 85.95/9550kW=4.32kW由表15-2取一對齒輪嚙合效率n =0. 97 （8級精度）、V帶傳動效率n b=0. 96、滑 動軸承效率n s=O 97、滾動動軸承效率n x=O 99、聯(lián)軸器效率n

6、c=0. 99。蝸桿傳動效率n =0. 80 （雙 頭蝸桿）?？傂蕁圖 12-5an二亦力九二 0972>0995 -0-90.97二 0868圖125b#二麗解;加=0.96x0 97xOh992 x 099x0.97 = 0.876圖 12-5c4 = M 力；乳.8 x 0.99J x0.99ax 0.97= 0,745電動機所需輸出的功率P。為圖 12-5aPPo= - J / n = 4.32/0.868 = 4.977kW圖125bPPo=/n = 4.32/O.876=4.932kWP圖 12-5cPo=/n = 4.32/0.745=5.199kW因載荷平穩(wěn)，電動機連續(xù)

7、運轉(zhuǎn)，所以電動機的額定功率Pe應(yīng)略大于所需功率P。o查電動機產(chǎn)品樣本，取Pe=5.5kW。由計算可見，本例方案a （圖125a）和b （圖12-5b）較好。為此，以下只 計算方案b。3.電動機轉(zhuǎn)速確定取帶傳動的傳動比i b=24,齒輪傳動的傳動比i g=35,則傳動裝置的總傳動比為：i=i bi g= （2 4） X （3 5） =6 20因，故得電動機的轉(zhuǎn)速范圍為n0=i =（6 20） X 85.94=515.614 1718.8r / min在上述轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的常用同步轉(zhuǎn)速有10OOr /min和1500r / min。查電動機產(chǎn)品樣本選取Y132M 6型電動機，其額定功率Pe=5.5kW

8、，滿載轉(zhuǎn)速nn=960r / min。三、總傳動比及其分配1傳動裝置的總傳動比i=n n/=960/85.94=11.172各級傳動比的分配若傳動裝置由多級傳動串聯(lián)而成，則其總傳動比為-8）式中，ii、i 2、i 3i k為各級傳動的傳動比。合理分配各級傳動比，可以減小傳動裝置的尺寸，減輕其重量，并改善潤滑狀況。分配傳動比應(yīng)考慮以下幾點：1）各級傳動比應(yīng)在常用范圍內(nèi)；2）應(yīng)注意使各級傳動件尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱、避免零件發(fā)生干涉。為避免帶傳動的外廓尺寸大而不協(xié)調(diào)，取其傳動比i b=3，這樣齒輪傳動比為：i g=i/i b=11.17/3=3.72四、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算1.各軸轉(zhuǎn)速（r /nin）由傳動比的定義得n I =Ho/ i b=960/3=320n n= n i/i 9=320/3.72=86.02n n 8602 =n n =86.02要注意傳動裝置的實際傳動比只有在傳動件的參數(shù)（例如齒數(shù)、帶輪直徑等）確定后才能準確計算，故工作機的實際轉(zhuǎn)速只有在傳動件設(shè)計計算完成后進行核算，一般允許與設(shè)計要求的轉(zhuǎn)速有（35） %的誤差。2 .各軸功率（kw）由公式1 = P出/ P入得P o=4.93793x0.95 = 4,69Pn=p 詡耐/二 493x0.95x0,97x0.99 = 4.50R二弓陽於幾二 493xQ95xO97xQ99h （197 = 4 艾3.各軸轉(zhuǎn)