機械設計基礎課程設計講稿學生學習

《機械設計基礎》課程設計指導老師：吳子紅湖南工業(yè)大學機械工程學院設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配舉例一、傳動裝置簡圖二、原始數據

帶的圓周力F/N帶速v（m/s）滾筒直徑D/mm25001.5450三、工作條件兩班制，使用年限8年，常溫連續(xù)單向運轉，載荷平穩(wěn)，中批量生產，運輸帶速度v的允許誤差為±5%,三相交流電壓為380/220V。設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配

1、電動機選擇：參考指導書P.17~18及P21~24（1）選擇電動機的類型和結構形式：

根據電源種類，工作條件，工作時間的長短及載荷的性質，大小，起動性能和過載情況等條件來選擇電動機，一般選用Y系列三相交流異步電動機，結構是全封閉自扇冷式籠型的，適用于電源電壓為380V無特殊要求的機械上。設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配

1、電動機選擇：參考指導書P.17~18及P21~24（2）功率選擇：

①工作機功率：Pw=Fv/1000（KW）F-N,v-m/s帶入數據F=2500N，v=1.5m/s，Pw=3.750kW②帶式輸送機總效率：

帶式輸送機總效率為每一個傳動副效率的乘積，即

η=η1.η2.η3.η……查表3-3其中，η

1

----V帶傳動效率0.95

η

2----滾動軸承傳動效率0.99

η

3

---9級圓柱齒輪傳動效率0.96

η

4----聯(lián)軸器傳動效率0.99

η

5----運輸機滾筒效率0.96η總=η1帶×η22軸承×η3齒輪×η4聯(lián)軸器×η5滾筒

=0.95×0.992×0.96×0.99×0.96=0.85設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配

1、電動機選擇：（2）功率選擇：

③電動機功率：

計算功率：

參考指導書P.P.100~102選擇Y系列電機。

要求Pd≤Pe(額定功率)因為Pd≤Pe(額定功率)，所以選擇Pe=5.5(kW)。綜合這一部分Y系列電動機Pd=Pw/η=3.75/0.85=4.41(kW)

設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配

1、電動機選擇：（3）轉速選擇：

參考指導書P.P.100~102選擇Y系列電機，最為常用的Y系列電動機的同步轉速為3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm四種。

同步轉速過低，減速器傳動比減小，但是電動機尺寸變大，成本上升；

同步轉速過高，電動機較輕，成本下降，但減速器傳動比變大，外形尺寸變大，成本上升。

設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配

1、電動機選擇：（3）轉速選擇：

①輸出軸（滾筒轉速）計算：設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配

1、電動機選擇：（2）轉速選擇：

①輸出軸（滾筒轉速）計算：nw=60000v/πD=60000×1.5/（π×450）=63.69(r/min)n筒=63.69(r/min)（2）根據《機械設計課程設計手冊》推薦的傳動比合理

范圍：一級圓柱齒輪傳動減速器傳動比范圍i齒輪=3～5，V帶傳動比i帶=2～4，則總傳動比為i總=6～20。故電動機

轉速的可選范圍為n’d=i總×n筒=（6～20）×63.69=382.17～1273.89r/min，符合這一范圍的同步轉速有750r/min、1000r/min。

根據容量和轉速，符合這一范圍的同步轉速有750r/min、1000r/min、。由于750r/min無特殊要求下不使用，1000r/min使用廣泛。

初選同步轉速1000r/min的電動機,由表12-1可知,對應Pe(額定功率)Pe=5.5(kW)有:電動機的型號為Y132M2-6。(132為電動機的中心高)（i帶越大，同步轉速越大，電機的中心高的不能太低。）電動機的型號為Y132M2-6技術數據如下表2-1所示表2-1技術數據表由表12-2查得電動機中心高H=132mm，軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器軸段的直徑和長度分別為D=38mm和E=80mm電動機型號額定功率/kW同步轉速/(r/min滿載轉速/(r/min)電流/A堵轉轉矩/額定轉矩最大轉矩/額定轉矩堵轉電流/額定電流Y132M2-65.5100096012.62.02.26.5設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配

1、電動機選擇：（3）轉速選擇：

②帶式輸送機總傳動比：

nm

——電動機滿載轉速

nw=60000v/πD=60000×1.5/（π×400=63.69(r/min)i總=960/63.69=15.07設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配

2、傳動比分配：

當電動機選擇確定后，減速器的總傳動比就可計算出來。就要考慮傳動比的分配問題，例如單級圓柱斜齒輪傳動減速器的總傳動比如何分配V帶和圓柱齒輪的傳動中，∵i總

=i帶*i齒=15.07（1）取齒輪i齒輪=5.0（單級減速器i=3-5合理）,查表3-4（2）∴i帶=i總/i齒輪=15.07/5=3.01=3。

設計計算步驟二、電動機選擇及傳動比分配

3、傳動裝置運動及動力參數計算：

計算各軸轉速（r/min）、功率（KW）、扭矩（N·mm）（1）

0軸（電動機軸）：

n0=nm=960(r/min)

P0=Pd=4.41（kW）

T0=9550P0/n0=43.87(N×m)設愉計芹計失算戴步恭驟二、趙電動舉機選采擇及遼傳動象比分種配3、傳動選裝置瓣運動艷及動穗力參嘆數計宅算：計算旬各軸稼轉速而（r繭/m畢in扮）、功爬率（KW）、擦扭矩斗（N·底mm）（2）Ⅰ軸（嘆減速楊器高拼速軸岔）：n1=n0/i帶=9替60踢/3蘿.0促=3泰20傲(r/m宜in撕)P1=P0×η帶=4弱.4另1×0.舞95熊=4疫.1籃9（kW）T1=9云55慣0P1/n1=9承55閣0×4.截19循/3讓20械=1臭25用.0勸5(N×m)設波計標計烏算窮步吹驟二、浮電動抱機選敲擇及隨傳動題比分圈配3、傳動莫裝置限運動著及動念力參李數計遞算：計算載各軸娘轉速蝴（r造/m袋in噴）、功儀率（KW）、誦扭矩扎（N·弓mm）（3）Ⅱ軸（位減速抖器低擴速軸西）：nⅡ=n1/i齒=3孤20撞/5虜=6墾4(r/m磁in敗)PⅡ=P1×η軸承×η齒=4騎.1巧9×0.鐮99×0.劫96=3.央98（kW）TⅡ=9割55忍0PⅡ/nⅡ=9零55畜0×3鳴.9巾8/6號4=惜59槍3.膜89石(N×m)設稈計化計于算闊步興驟二、撐電動奸機選爛擇及信傳動躲比分耕配3、傳動希裝置胞運動倍及動言力參海數計撐算：計算侮各軸納轉速集（r丙/m保in廣）、功沿率（KW）、災扭矩咐（N·芽mm）（4）Ⅲ軸（淋輸送錯機滾低筒軸煌）：nⅢ=nⅡ/1=旱64烈(r/m技in學)PⅢ=PⅡ×η軸承×η聯(lián)軸目器=3艇.9拘8×0.攝99×0.批99=3.數90（kW）TⅢ=9喝55訪0PⅢ/nⅢ=9頌55槽0×3.何90叔/6餡4=然58嶼1.摘95腥(N×m)表2-耗2傳動吳系統(tǒng)悟的運蝴動和曬動力拿參數軸號電動機一級圓柱齒輪減速器0軸I軸（減速器高速軸）II軸（減速器低速軸）III軸（輸送機滾筒軸）轉速n/(r/min)9603206464功率P/kW4.414.193.983.90轉矩T/（N·m）43.87125.05593.89581.95傳動比i3.05.01.0表2-廊2傳動或系統(tǒng)討