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1.电动机的选择
(1)选择电动机的类型
按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机,全封闭自扇冷式结构,电压380V。
(2)选择电动机容量
减速器工作总功率为Pw=Fv/1000=4500×0.7/1000=3.15 KW
从电动机到工作机传送带间的总效率为
η=0.96×0.99 ×0.97 ×0.99×0.97×0.96=0.808
由《机械设计课程设计指导书》查得:
:V带传动效率 0.96
:滚动轴承效率 0.99
:齿轮传动效率 0.97
:联轴器传动效率 0.99
:滑动轴承效率 0.97
:卷筒传动效率 0.96
所以电动机所需工作功率为
(3)确定电动机转速
卷筒轴的工作转速为
按推荐的传动比合理范围,取V带的传动比 ,二级圆柱齿轮减速器传动比 ,则总传动比合理范围
所以电动机转速的可选范围为
则符合这一范围的同步转速有750,1000,1500,3000 。综合考虑减轻电动机及其传动装置的重量和节约资金选用Y132M1-6型电动机
型号 额定功率 满载转速 起动转矩
额定转矩 最大转矩
额定转矩
Y132M1-6 4kw 960r/min 2.0 2.0
电动机的主要安装尺寸和外形如下表:
中心高
外型尺寸
L×(AC/2+AD)×HD 底脚安装尺寸A×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D×E 装键部位尺寸F×GD
132 515×(135×210) 216×178 12 38×80 10×41
2.计算传动装置的总传动比 并分配传动比
(1).总传动比为
(2).分配传动为
初步取
则减速器传动比
(3).分配减速器的各级传动比:
按展开式布置,考虑润滑条件,为满足两级大齿轮直径相近, ,则
3. 计算传动装置的运动和动力参数
1).各轴的转速
I轴
II轴
III轴
卷筒轴
2).各轴的输入功率
I轴
II轴
III轴
卷筒轴
3).各轴的输入转矩
电动机轴的输出转矩 为
I轴
II轴
III轴
卷筒轴
将上述计算结果汇总与下表,以备查用。
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min 传动比 效率η
电机轴 3.90 38.80 960 2.5 0.96
I轴 3.74 93.11 384
3.47 0.96
II轴 3.60 310.3 110.7
2.48 0.96
III轴 3.46 738.93 45
1 0.98
卷筒轴 3.40 724.7 45
4. 设计V带和带轮
1).确定计算功率
由JP156表8-7查得工作情况系数 ,故
2).选择V带类型
根据 , ,由JP157图8-11可知,选用A型带
3).确定带轮的基准直径 并验算带速
(1).初选小带轮基准直径
(2).验算带速
带速在5-30m/s范围内,合适。
(3)计算大带轮的基准直径
4).确定V带的中心距 和基准长度
(1).由式
初选
(2).计算带所需的基准长度
由表8-2选取V带基准长度
(3).计算实际中心距
5).验算小带轮上的包角
,包角合适。
6).计算带的根数
由 和 ,
查JP152表8-4a得
查JP153表8-4b得
查JP146表8-2得 ,
查JP155表8-5得 ,
由JP158公式8-26得
故选Z=4
7).计算单根V带的初拉力的最小值
由JP149表8-3得z型带的单位长度质量 ,所以
应使带的实际初拉力 。
8).计算压轴力
由JP159公式8-28,可得
压轴力的最小值为
9).带轮的结构设计
1)小带轮的结构设计
由 n = 960 r/min选择小带轮的材料为铸钢;
由d =115mm,2.2D< d <300mm选择小带轮的结构形式为腹板式。
2)大带轮的结构设计
由 n =384 r/min 选择大带轮的材料为HT200;
d =115mm, d =283mm,且根据后面轴的设计,d -d >100mm,所以选孔板式带轮。
5. 齿轮的设计
(一)高速级齿轮传动的设计计算
1)齿轮材料,热处理及精度
大小齿轮都选用软齿面直齿圆柱齿轮传动
①材料:高速级小齿轮选用40Cr(调质),齿面硬度为小齿轮280HBS 取小齿齿数 =24
高速级大齿轮选用45钢(调质),齿面硬度为大齿轮240HBS ,Z2
② 齿轮精度
运输机为一般工作机器,速度不高,选用8级精度
2)初步设计齿轮主要尺寸,按齿面接触强度设计
根据JP318公式10-21,
1>确定各参数的值:
① 试选 =1.3
② 选齿宽系数 =1
③ 查表10-6得 =189.8MPa1/2
④ 由JP206公式10-13计算应力循环次数
则
⑤ 查JP207图10-19得:K =0.96 K =0.98
查JP209图10-21取 ,
⑥ 计算接触疲劳许用接触应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,由JP205公式10-12得:
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