牵引机的电气传动系统设计

1、第 I 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书牵引机的电气传动系统设计摘要 如今，很多工厂的老式的起重设备面临着一个缺点：大多部分的货物和集装箱在上升的过程中都是只能悬挂在一点，老式的起重设备只能控制货物在竖直的方向移动，而不能让货物在其他方向移动，同时有一些外力对货物在上升的过程也有很大的影响，使货物在上升时不稳定而左右不停的摆动，从而引起安全的威胁。目前，我们国家大多的工厂中的牵引机的调速系统还是在用串激直流电动机，可是，这种调速方法不是万能的，在调速的同时串联在电路中的电阻也在消耗很大一部分的电量，不仅耗能,费时,效率低,而且容易造成电网的污染。由于交流异步电动机具有很多特点，例如简单的结构

2、，高效率，较小的维修量。所以作为起重机的牵引电机是一种非常合适的选择。 本文通过分析牵引机在运行时负载情况,使用了交流变频调速技术, 设计恒扭矩牵引机构变频调速驱动系统, 确定了变频器的种类与电动机的容量大小以及传动装置的传动比的比值.在文章中还对变频器控制牵引机当中的电机启动时的频率大小和电动机启动时的性能方面做了大量的计算和研究。关键词：牵引机机构 ，交流电机， 变频调速， 启动转矩 第 II 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书Abstract In view of the traditional lifting equipment a deficiency: the weight is

3、hanging on, lifting equipment can only control the weight on the vertical axis movement, and can't control the movement of the weight in the other direction, at the same time in the process of lifting is strongly influenced by the external force, easy to cause the motion of the weight, leading t

4、o a threat. Therefore, in this paper, the rope traction device in container lifting applications made certain theoretical research. At present our country most of the motor tractor has also been used series dc motor speed control, the speed adjustment way is magnitude, speed regulation from time to

5、tome a lot of power consumption on the series resistance, not only time consuming, energy consumption, low efficiency, and easy to pollute the power grid. Ac asynchronous motor with its simple structure, high efficiency, small amount of maintenance and serve as a crane of the traction motor is a ver

6、y appropriate choice. The new container lifting equipment, traction mechanism to the low speed transmission function of the goods. In order to ensure the continuous, uniform and reliable, low speed conveyor drive system with a hard mechanical properties. By analyzing traction institutions run load c

7、onditions, this paper USES ac frequency conversion speed regulation technology, design the frequency control of motor speed drive system of constant torque drawing mechanism, and determine the capacity of the inverter and motor and gear transmission ratio. In this paper, and the starting characteris

8、tics of variable frequency traction motor and start frequency range is analyzed and studied, determining the optimal starting frequency range, and discusses the compensation voltage "effect on the starting torque etc. Running results show that the design of the driving system is reasonable and

9、meet the technological requirements。Keywords: tractor institutions, ac motor, frequency control of motor speed, starting torque第 III 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书目录摘要IAbstractII第一章 绪论111课题研究的背景及意义112研究概况2121绳牵引串联机构2122绳牵引并联机构313本论文主要研究的内容4第二章 牵引机的调速系统52.1 牵引机用途52.2 牵引机工作原理52.3牵引机电气传动系统62.4牵引机在起重机中的数据82.5主要技术参数：

10、112.6 使用和维护11第三章 变频器的选择123.1变频器的工作原理12 3.2 变频器的基本参数及常规调试方法12 3.2.1 加减速时间12 3.2.2转矩提升13 3.2.3 电子热过载保护 13 3.2.4 频率限制13 3.2.5 偏置频率133.3 尺寸标注：133.4额外的检查143.5 标注尺寸的制动电阻器14第 IV 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书第四章 电动机的选择174.1 选择一个齿轮减速电动机174.2选择电机184.3 重新计算选择电动机194.4检查耐防滑20第五章 减速箱235.1减速器简介23

11、5.2 减速器的工作原理235.3 减速器的作用235.4减速器的主要结构235.5 齿轮、螺纹及标准件的测量及传动比计算方法27结论30致谢31考参文献32附录MM440变频器端口接线图33 第 0 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书第1章 绪论11课题研究的背景及意义 我国是个滨海国家，大陆海岸线长达18万多公里，东部沿海地区11个省、区中，包含了十四个开放城市、四个经济特区、三个三角洲、三个半岛和个特区省。沿海地区有着发展海洋运输业的良好自然条件和经济环境，是本世纪内我国经济发展的战略重点和外引内联的主要窗口。沿海运输几乎承担了我国海洋运输全部客、货运量的60。在远洋运输方面，我国船队如

12、今已成为一支具有相当规模的远洋运输力量。远洋运输船队的结构和船舶类型也日益齐全合理，多用途船、集装箱船等各式船舶应有尽有。现在，海洋运输已经关系一国的发展前景。为此，我国已确定要把我国发展成国际海洋运输的大国、强国。为了实现这一目标，需要建设具有竞争力的港口、码头，而具有高效率的集装箱吊装设备是必不可少的一环。 对于传统的集装箱起重设备来讲，起重机的重物是悬挂于一点上，只能控制物体沿垂直轴方向的运动，而不能控制重物在其它方向的运动，起吊重物的控制是靠起重机操作者的技术，有时还要靠工人在下面用绑在起吊重物上的绳索来进行辅助定位，而这对下面的工人是很危险的。为此，迫切需要一种操纵简单、作业效率高的

13、港口集装箱吊装设备。如下图（1）所示为一个牵引式起重机。图（1）采用绳牵引并联机构可以对重物自由度实现精确的智能控制，同现有的起重技术第 32 页辽宁科技大学本科生毕业设计说明书相比： (1)、提高了工作效率绳牵引并联机构可以实现对起吊重物的精确控制，增强了对重物操作的控制能力，而且绳牵引并联机构运动速度快，因此可以实现重物的快速运输和放置，提高作业效率。 (2)、提高了适应工作环境的能力一方面对起吊重物的精确控制可以使起重机在有大风浪的恶劣工作环境下，船体颠簸严重时仍能有效地放置重物；另一方面由于绳牵引机构是由支架支撑的，而支架可以安放在地面的几个点上，所以能够适应多种表面情况，特别是能适应

14、复杂地形条件。 (3)、结构简单，成本低机构本身仅由电机、滑轮、绳索、杆件和铰链等构成，结构简单，可以实现很高的载荷自重比，成本较低。(4)、提高了安全性由于能够实现对起吊重物的准确控制，不需要工人在下面进行辅助操作，使得人、货物、设备的安全性得到提高，对于有危险的放射性物质等还可以实现远程操作。(5)、对操作者要求降低由于控制的精确性并可以实现智能化，即使是新手也能实现准确定位控制，与此相关的技术还可以应用到造船、桥梁建造、危险废物清理、油井灭火、登月车以及用飞机起吊重物等。正是因为绳牵引并联机构具有这些特点，绳牵引并联机构很适合于做起重机构。所以，绳牵引并联机构在集装箱的吊装方面有很诱人的

15、应用前景，对发展一种高效率的集装箱吊装设备具有很大的吸引力。12研究概况 121绳牵引串联机构 绳牵引串、并联机构是通过绳索将机构的原动力处的运动或力转换为动平台的运动或力的装置。其结构的组成一般包括：机架、动平台、绳和滑轮以及一些辅助装置。绳牵引串联机构与绳牵引并联机构有一个共同的性质：绳只能承受拉力而不能承受压力。因此，对n自由度的末端执行器来讲，它需要n+l根绳牵引1。 Kobayashi2指出：绳牵引系统必须是力冗余的，其基本问题是如何通过解决冗余性来得到正拉力向量。一个绳牵引串联机构定义为对任何一组力可控的关节力矩，有一个正拉力向量能在所有的关节上产生一个零力矩的机构。这些结论也同样

16、适用于绳牵引并联机构。 Kobayashi在研究绳牵引串联机构的力可控问题时发现：如果移去一些绳后，机构的Jacobi矩阵的转置矩阵是不可约的，则系统是可控的。Kobayashi讨论如何用冗余绳来调整刚度，得到的结论可直接用在绳牵引并联机构中。绳牵引串、并联机构存在着另一个不同点：串联机构的结构矩阵是不变的，要么总是可控的，要么完全不可控，与末端执行器的位姿无关；并联机构的结构矩阵取决于动平台的位姿，机构的主要问题是如何寻找一个正拉力解。因此，对于并联机构，力可控性与冗余性问题是次要的，如何寻找一个正拉力解才是重要的。 122绳牵引并联机构 绳牵引并联机构是将若干驱动器的运动和力以绳为介质，并

17、行转换为动平台(末端执行器)的运动和力的封闭机械装置。其组成元素包括：机架、驱动器、绳、动平台、连接绳与动平台的关节和驱动器与绳的关节。六自由度的绳牵引并联机构首先于20世纪80年代在美国提出。美国的SkycamTM公司3”副研制了一个用于相机系统的绳牵引并联机构，让相机作三个自由度的平动运动。为了改造造船业中的起重机，从1989年起，NIST(National Institute of Standards and Technology)开始了RoboCrane项目的研究工作，并不断探索绳牵引并联机构的潜在应用前景。至今，已先后研制成功了用于起重、磨削、检测、材料吊装、机器入标定、加工、船舶建

18、设、海底打捞、废物清理、石油油井的灭火等样机45. 自20世纪80年代末期起，绳牵引并联机构的概念在日本也逐渐流行起来。Kawamura等人对绳牵引并联机构进行了多方面的分析，如：超高速控制分析、刚度分析和工作空间分析6，研制了超高速绳牵引并联机器人FALCoN一7，研究了绳拉力实时控制问题，开发了基于绳牵引并联机构的虚拟体育训练系统；提出了种基于“向量封闭”的方法来分析由绳牵引的rl绳牵引并联机构的工作空间问题7，研制了超大工作空间的绳牵引并联机器人；开发了安全性好，适合高速运动的基于绳牵引并联机构的触觉提示装置8。Ming和Higuchi 9指出，由于绳只能承受拉力，不能承受压力，故绳牵引

19、并联机构必须采用冗余驱动。Ming给出了完全约束定位机构CRPM的基本分类，指出不完全定位机构IRPM需要另外的力(如重力等)来进行辅助定位。在德国，Maier10等对带有串联子系统的IRPM进行了早期的研究，其工作的主要方面是研究逆解、动力学和控制等问题。Verhoven和Hiller11从90年代末期开始进行基于Stewart平台并联机构项目的研究，他们侧重研究CRPM和RRPM，主要研究运动学正解、工作空问和轨迹规划等。 另外，还有很多其它国家也对绳牵引并联机构表现出了浓厚的兴趣，并进行了一定的研究，例如：意大利、加拿大，韩国和法国等，并取得了一定的成绩。我国从90年代中期开始也对绳牵引

20、并联机构表现出了兴趣，现在所知道的有有关绳牵引并联机构在大型望远镜上的应用12。东北大学和中科院沈阳自动化研究所合作进行运动学和动力学研究13，研制了柔索驱动三自由度球面并联机构。还有华侨大学郑亚青的绳牵引并联机构若干关键理论问题及其在风洞支撑系统中的应用研究。随着研究学者对绳牵引并联机构的研究不断深入，绳牵引并联机构会在更加广阔的范围内得到应用。13本论文主要研究的内容 本文主要讲述了起重机牵引系统结构组成以及工作原理。讲述了变频器的工作原理，以及用变频调速来控制牵引机的起停，正反转。 第2章 牵引机的调速系统2.1 牵引机用途 在起重机提升重物时避免起重设备只能控制重物在垂直轴方向的运动，

21、必须对重物进行导向和牵引。本装备使用的是交流马达驱动，还有PLC可编程序的电脑控制，具有自动化程度较高，简单的操作，稳定的性能等特点，而且更加的安全，避免了工人在操作过程中可能发生的一些不必要的危险。2.2 牵引机工作原理 图2 图2当中的机器最主要是由三大部分构成的：第一部分是动力装置（也就是电动机），第二部分是牵引机所行走的轨道，第三部分是夹料装置。两边逐渐的开关的让位然后在配以逐渐开线的弧形的夹片还带反向的自锁牙群就可以组成夹料装置的夹口了：如图2，首先牵引机用交流电机经减速箱带动主轴的齿轮，然后主轴上的齿轮在把固定在轨道上的铁链固定住，最后就能完成在直线方向上的来回移动了，配低压交流碟

22、刹制动。2.3牵引机电气传动系统 1. 控制系统设计关键在于变频调速的设计，电路原理图如下: 图（3）变频器MM440控制牵引机正反转电气传动图 2.参数设置：（1）回复变频器的出厂时的设置：P0010=30, P0970=1。（大概三分钟）（2）交流电机的参数设置：P0304, P0305, P0307, P0308, P0310, P0311。（根据电机的名牌输入）（3）设置数字输入控制参数：表2-1为设置数字输入控制参数表参数功能P0700=1命令源选择有端子排输入P0701=1ON正转，OFF停止P0702=1ON反转，OFF停止P1000=2由键盘输入设定值P1080=0电动机运行最

23、低频率P1082=50电动机运行最高频率P1040=40设定键盘设定的频率值 （4）设置模拟输入控制参数表2-2为设置模拟输入控制参数表参数功能P0700=2命令源选择“由端子排输入”P0701=1ON接通正转，OFF停止P0702=2ON接通反转，OFF停止P1080=0电动机运行的最低频率（Hz）P1082=50电动机运行的最高频率（Hz）P1120=5斜坡上升时间（s）P1121=5斜坡下降时间（s）3. 正反转控制 不同的变频器有不同的端口，不同的端口能实现不同的功能，西门子MM440型号的变频器也有很多的端口，通过这些端口可以实现很多神奇的功能。例如，如果用户要求对电机可以进行正转，

24、反转，正转点动，反转点动控制，那么就可以通过MM440型变频器的六个数字输入端口来实现。如果用户要求正反转的速度大小也可控，那么第一种方法是可以通过基本操作板BOP来设置，第二种方法是通过高级操作板AOP来设置，第三种方法是通过变频器的模拟输入端来控制。如图3所示，端口3，4和端口10,11是变频器MM440为用户提供的两对模拟输入端口。 图3中，如果用户要让端口5来控制电动机的正转，那么就要设置P0701的参数值；如果用户要让端口6来控制电动机的反转，那么就要设定P0702的参数值；用户可以把电位器是接在端口3,4上，这样用户就可以通过调节输入端口3的模拟电压的大小来控制电动机转速的大小。以

25、上可以总结出数字输入端口可以控制电动机的转动方向，模拟输入端口可以控制电动机转速的大小。 有图可知，如果用户的要求是+10v直流电源，那么用户就可以用变频器MM440的1,2端口来给电位器RP1提供来控制转速。为了保证交流调速系统的控制精度，用户可以通过1,2输出端口给定一个精度高的电压源来满足设计要求。操作步骤：（a）用户首先要按电路图连接电路，用户一定要反复的按电路图确认接线正确后在关上变频器MM440的空气开关Q。（b）用户第二步需要做的是按下P键后恢复变频器出厂时的值。（c）用户第三步是设置电动机的参数。（设置P0010=0，好让变频器处于随时可以工作的状态下）。（d）用户第四步是设置

26、模拟信号操作控制的参数。 1）电动机的正转：当电动机正转按钮SB1被按下时，数字输入端口为5的就是ON，这时是由变频器的外接电位器RP1端口来控制电动机的转速，电动机正向转动，大小在0v与10v之间不断变化的模拟电压信号和大小在0与50Hz不断变化的变频器的频率相对应。电位器RP1端口的作用是控制MM440型号的变频器端口3的模拟输入电压信号的大小。这样电动机转速的大小就可以连续不断的被调节了。当按钮SB1被松开时，电动机停止运行。用户可以直接的通过设置P1120和P1121的参数来设置斜坡上升和下降时间。 2）电动机的反转：当电动机反转按钮SB2被用户按下时，数字输入端口为6的就是ON，这时

27、电动机就反向运转，情况与上面描述的正转时一样。当按钮SB2被放开时，电动机停止工作。通过以上的变频器控制电动机的正反转就可以达到控制牵引机的运动方向。2.4牵引机在起重机中的数据图4 图4为牵引机在起重机中的一个应用实例，以下为当中的数据：表2-3为实例的数据名称 数据起重机的自重车的重量载重量运送速度加速时间 风的力量车轮直径 轴直径 车轮的数量 车轮与滚子轴承 材料组合轮厚度轮子引导系数效率每天工作时间每小时进行的操作 每个轮子是由一种平行轴齿轮传动马达驱动的.所有马达都是操作频率并行连接.风的力量可以从 计算。：暴露在风中的有效面积，客户提供的信息。：动态压，如果不存在其他需求,风力强度

28、7操作限制的定位点。2.5主要技术参数：1) 牵引力：0-150 kg2) 牵引速度：与挤出型材同步3) 回程的速度：0-200 m/min4) 夹料最大开口的尺寸：300mmX250mm5) 直流马达功率：10 HP6) 液压马达功率：1 HP7) 夹料爪油缸：63mmX150mm8) 夹料台油缸：63mmX150mm 9) 设备总功率： 10 Kw10) 电源电压： 三相四线380V/AC 50/60 HZ11) 控制电压： 220V/AC2.6 使用和维护1) 检查液压油是否清洁，液位计油面的高度是否正确。2) 检查油管连接是否良好，无渗漏。3) 检查路轨上是否有异物，工作限区内是否有人

29、员或其它不相关对象。4) 检查链条是否松脱，并确认刹车性能是否良好可靠。5) 确认以上所有准备工作完成以后方可通电试机，根据实际的需要来调整速度和张力。6) 直流电机：a冷却风机有否工作；b声音和温度是否正常；c定期去检查碳刷磨损的情况，更换安装碳刷一定要使其活动自如。7) 减速箱：a定期填加润滑油；b工作时的声音是否正常。8) 直流调速器维护使用详见TRPE3R说明书.第3章 变频器的选择3.1变频器的工作原理通过电力半导体器件的通断功能将工频电源变换为另一种频率的电能控制装置就是变频器。现在交- 直- 交方式(VVVF 变频或矢量控制变频)是我们使用的变频器主要采用方式, 就是先通过整流器

30、把工频交流电源转换成直流电源, 然后再把直流电源转换成频率、电压都可控制的交流电源来供给电动机。变频器的电路一般是由4 个部分组成的，分别是整流、中间直流环节、逆变和控制 。三相桥式不可控整流器为整流部分, IGBT 三相桥式逆变器为逆变部分, 且输出为 PWM 波形, 中间为直流环节。 3.2 变频器的基本参数及常规调试方法 变频器的功能参数实在太多,供人们选择的参数一般都有数十乃至上百个。而我们在实际应用中一般都不需要对所有参数进行设置和调试,一般采用出厂设定值就可以。但由于有些参数和在实际中使用情况关系密切,而且有些参数还相互联,因此我们一定要根据具体问题仔细的分析,设置和调试

31、要根据实际情况来进行。生产变频器的厂家现在比较多,产品功能也很多,即使功能一样,其各自的参数名称也是很多,为叙述简便,本文以MM440变频器的基本参数名称为例进行介绍。 3.2.1 加减速时间变频器输出频率从 0 上升到最大频率所需的时间就是加速时间; 从最大频率下降到 0所需的时间就是减速时间。加减速时间通常是以频率设定信号的上升、下降来确定的。在电动机加速时以防止过流应限制频率设定的上率, 而减速时以防止过电压应限制下降率。设定加速时间的要点: 为了避免过流失速而引起的变频器跳闸要将加速电流限制在变频器过电流容量以下;&

32、#160;设定减速时间的要点: 为了避免再生过压失速引起的变频器跳闸一定要防止平滑电路电压过大,。可根据负载计算出加减速时间, 但在实际调试中都是采取一种逐步逼近的方法, 即首先较长加减速时间是根据负载大小凭经验设定的, 有无过流、过压报警是通过起、停电动机观察的, 然后逐渐缩短设定的加减速时间, 以运转中不发生报警为准则, 反复操作几次, 就可确定出最合适的加减速时间。 3.2.2转矩提升 又称为转矩补偿, 是把低频率范围 f/V 增大来补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低

33、的方法。设定它为自动时, 可自动提升加速时的电压以补偿启动转矩, 使电动机顺利进行加速; 当它采用手动补偿时, 可根据负载特性, 通过试验选出较符合的曲线。对于可变的转矩负载, 如选择合适就会出现低速时的输出电压过高浪费电能的情况, 甚至还可能出现电动机带负载起动时的电流过大, 而转速上不去的情况。 3.2.3 电子热过载保护  这是为保护电动机过热而设置的功能, 它是变频器内的中央处理器CPU根据运转电流值和频率计算出来电动机的温升, 从而进行的过热保护。本功能只适用于“一

34、拖一”情况, 但在“一拖多”时, 则应在各台电动机上安装热继电器。 3.2.4 频率限制 即变频器输出频率的上、下限幅值就是频率限制 。频率限制是一种保护设备因为误操作或外接频率设定信号源故障引起输出频率的过高或过低,而不被损坏的功能。此功能还可作限速方面得到使用,例如有一些带式输送机,当输送物品不多时, 可采用变频器驱动来减少机械和皮带的磨损, 并设定变频器上限频率为某一频率值, 这样就可以使输送机工作在一个固定、较低的运行速度上。 3.2.5 偏差频率 有时又叫做偏置频率或频率偏差设定。其功能是当由外部模拟信号(电压或电

35、流)进行设定频率时, 可用此功能调整频率设定信号最低时输出频率的大小。有的变频器当频率设定信号为 0%时, 偏差值。3.3 尺寸标注： a. 加速过程而言,转换器超载行为必须支持的工作周期是典型的应用程序。 b.横动装置,最大电流转换器输出电流是暂时的加速度。龙门起重机,然而,稳定电流在不断的旅行是非常低的。 c.至关重要的是,风力是考虑如果外面的起重机安装。 d.以下适用于G120: 利用1.5倍过载,基本负荷电流;2倍过载不正常使用。 工作周期:1.5超过57 s 在周期为300S。 e.如果有任何疑问,应该首先计算工作周期和转换器准尺寸。 标注过程： a.计

36、算最大电动机电流和尺寸根据加速电流转换器。 b.您还可以检查是否转换器能够持续提供稳定电机的电流。 如果风的力量必须考虑,这检查必须被执行。 计算最大电动机电流 （3.1） 横动装置由4电动机组成,最大输出电流转换是 （3.2） 过载因数=1.5 因此,在本例中选用的变频器为西门子MM440变频器。3.4额外的检查 为了增加安全性,可以执行一个额外的检查看是否转换器能应对稳定电机电流。在这种情况下,稳定电机扭矩比额定转矩小,所以它不需要包含在转换器尺寸计算。3.5 标注尺寸的制动电阻器 注意： 当制动通过斩波器和制动电阻器在执运行时,超载行为必须说明。它不能被认为超载行为将在电机相同的操作和再

37、生操作。 以下系统数的据也是必需的： 1.起重机的质量和负载。（发动机和变速箱的旋转质量,例如,不考虑）。 2.起重机的运行速度。 3.起重机系统的效率、齿轮箱、电机、和转换器。 以下值结果对于这个示例： 1. 50000kg 2. 60m/min 3. 根据目录,选择制动电阻器有连续制动功率 2.2kw和44kw峰值功率.是允许12s在周期时间为=240s. 注意： 这里有制造商给出的电阻的值,必须发现他们可以用于后续验证。 过程： 1.计算制动功率峰值。 2.计算的平均制动功率。 计算制动功率峰值 （3.3） （3.4） （3.5） 计算的平均制动功率 电制动功率的平均值在为9.5kw下制

38、动操作。它发生在 2 s的制动时间。 起重机移动最多每小时60倍。这意味着有每个起重机周期为60s.在因此,起重机刹车最多4次,所以总制动时间Ts 在如下: 因此,在8s内 发生在电阻制动能量 这意味着制动电阻器耗散的平均功率是： 因此,制动电阻器是合适的： a.在19kw时,起重机架的制动功率峰值低于制动电阻器的允许的峰值功率。 b.的值比低。 注意尺寸PM250动力装置与电力的恢复 A. 额定数据必须考虑. B. 电机操作： 选择PM250 PM240使用相同的标准。 C. 再生操作: 制动电阻器在这种情况下不需要确定尺寸。 PM250可以不断恢复额定设备功率和充入系统。 注意,力量复苏!

39、 额定设备电源也代表了峰值功率电源恢复,所以不可能 过载的再生能力! 逆变器的转矩过载能力不受此影响,只要总功率恢复并 反馈到系统不超过容许值。第4章 电动机的选择4.1 选择一个齿轮减速电动机特定的牵引阻力 （4.3）牵引阻力 （4.4）每个电机静态功耗要求 （4.5）需要加速 （4.6）要求输出速度变速箱 （4.7）所需的齿轮比 最初,种电动机的速度被认为是 （4.8）每个电机静态扭矩要求 （4.9）每台电机的动态转矩 （4.10）每个电机加速转矩要求 （4.11） 4.2选择电机 当在频率转换器上操作时,1.5到2倍额定电动机转矩通常是作为加速度值。在这个例子中,1.6倍额定转矩被假定。

40、 （4.12） 这种电动机的功率是。 电机参数： 电动机的功率 电动机的转速 电动机的转矩 电动机的电流 电动机的效率 外部惯性矩 （4.13） 这相当于冲击荷载 II . 需要的服务因素 冲击荷载II，60使操作+ 60刹车操作 = 120 每 小时操作制动操作，并且每天工作16H导致一系列因素。 需要齿轮箱额定转矩 （4.14） 选择齿轮箱 齿轮箱参数： 4.3 重新计算选择电动机 所选电机重新计算使用选择变速箱的实际传动比。为此所需 的加速转矩是特定的。 每个电机加速转矩要求 电机适用于这个值在1.5到2上面提到的范围 设置速度,电动机转速 4.4检查耐防滑 这里,车轮的最大容许加速度计

41、算不滑。 下面的一般应用： 驱动车轮和轨道之间的摩擦系数 最小的力量在驱动轮重力的方向 额外的力量,比如风的力量 角增加 所有移动的质量 +的加速度，-减速 数量的驱动车轮图5以下的必须考虑允许加速度在这种情况下。跨度吊车的宽度电车的距离的方法车轮重数量 这使得允许加速计算 由于需要加速0.5低于允许的加速度,加速度将没有下滑,提供铁路的干燥.第5章 减速箱5.1减速器简介 在工业生产中用于动力的传递，转速的降低，转矩的增大的机械部件就是减速器。 减速器在当今的工厂工业中的用处非常的多，其最主要的用处就是在驱动装置和执行装置之间起到减小转速差和转矩差。减速器大体上可以分成两种：第一种就是通用的

42、减速器，第二种就是专用的减速器，两者的设计，制造和使用特点全都不一样。在20世纪中期，在世界上很多国家减速器都与工业革命联系在一起，而且有很大的发展。5.2 减速器的工作原理 减速器就是一种专门把电动机转速减下来的装置。由于减速器中的输入轴上的齿轮齿数和齿轮大小与输出轴上的齿轮齿数和齿轮大小不同，输出轴上的齿数多，齿轮大，这样齿数与转速成反比，当动力源（如电机）或其他传动机构的高速运行时，通过输入轴与输出轴一传递就可以达到减速的目的。5.3 减速器的作用 一种装在原动机与工作机之间用来降低转速，增加扭矩的装置就是 减速器，在生产中使用非常的多，非常常见的有齿轮减速器，蜗轮蜗杆式减速器等，本次设

43、计用的为一级圆柱齿轮减速器。5.4减速器的主要结构 减速传动装置 主要零件构成 输入齿轮轴，轴承，大齿轮，输出轴等装配关系图 说 明 由输入齿轮轴、大齿轮、输出轴完成减速及传动功能。 定位连接装置 主要零件构成螺栓连接件，螺母，垫圈，销钉装配关系图 说 明 本减速器在箱体 、 箱盖之间采用锥销定位和螺栓连接的方式来确保减速器的箱体，箱盖能反复拆装，并且保证安装精度 。 密封装置 主要零件构成透盖，闷盖装配关系图 说 明 减速器一般没计密封装置来防止润滑油泄漏，本减速器采用的是嵌入式密封装置，它的密封是由两个透盖和两个闷盖完成的。 轴向定位装置主要零件构成透盖，闷盖，输出轴，输入轴，定位轴套，调

44、整垫圈装配关系图 说 明 由两端闷盖和透盖完成的输入齿轮轴的轴向定位，由调整垫片完成的间隙。由其两端的闷盖、透盖和定位轴套完成的输出轴的轴向定位，由调整垫圈套完成的间隙调整。 润滑装置 主要零件构成箱体，箱盖，轴承，齿轮 说 明 本减速器要求润滑的部位要有齿轮轮齿和轴承 。大齿轮携带润滑油作自润滑是齿轮轮齿的润滑方式 ；大齿轮甩出的油，是通过箱盖内壁流入箱体上方的油槽内，然后再以油槽流入轴承进行润滑是轴承润滑方式。 观察装置 主要零件构成观察孔盖，油标组件装配关系图 说 明 由箱盖上方的观察孔以及箱体左下部油标组件组成的观察装置。观察孔主要的作用是用来观察齿轮的运转情况以及润滑情况。 监视箱体

45、内润滑油面是否在适当的高度是通过油标来完成的。油面太高，会增大大齿轮运转的阻力因而损失过多的传动功率。油面太低则齿轮，轴承的润滑会不好，甚至不能润滑，使减速器很快磨损和损坏。 通气平衡装置 主要零件构成通气螺钉 装配关系图 说 明 箱盖上方的通气螺钉的作用是用来平衡箱体内外的气压，使其大体相等，否则箱体内的压力太大会增加运动的阻力，同时也会增加润滑油的泄漏可能。5.5 齿轮、螺纹及标准件的测量与计算及传动比的计算方法1.标准直齿圆柱齿轮测绘方法和步骤 数出齿数 Z 。 测量齿顶圆直径 a ： 如下图所示，如果齿是偶数的话就可以直接测得，见图（ a ）。若齿是奇数的话，则可以先测出孔的直径1 与

46、孔壁到齿顶间的单边径，见图（ c ） , 则齿顶圆直径就是： 计算和确定模数： 根据公式 算出的测量值，然后与标准模数值比较，取与标准模数误差较小的为被测齿轮的模数。 计算分度圆的直径： ，和相啮合齿轮两轴的中心距比较，应符合 计算齿轮其它各部分的尺寸。2.测绘螺纹方法 外螺纹测绘 ： (1) 测螺纹公称直径：用卡尺测出螺纹实际直径，与标准值相比较，取较接近的标准值为被测外螺纹的公称直径。 (2) 测螺距： 可用螺纹规直接测量。如果没有螺纹规时，也可以用压痕法测量，就是用一张很薄的纸在外螺纹上沿轴的方向压出一条清晰的痕迹，再沿轴方向测出几个（至少个）痕迹之间距离，除以间距的数量（痕迹数减去）就可以得到平均的螺距，然后再和标准螺距相对比，取较接近的标准值为被测螺纹的螺距。也可沿外螺纹轴方向用卡尺或直尺直接量出很多螺距的总距离，再取平均值，然后查表比较来取标准值。 (3) 旋向： 将外螺纹