电动机的选择及传动装置运动和动力参数计算

1、电动机的选择及传动装置运动和动力参数计算设计项目设计公式与说明结果1计算电动机功率2确定电动机转速3选择电动机Pd = Pw22=i ? 2 ? 3【查表 2 3pz91 V带传动功率0 . 9 6( 一条)2 滚动轴承 0 . 9 9(两对)3 齿轮传动效率0 . 9 7( 对)Pw = 4.0KW= 0.913P4 0Pd = w = : = 4.38KW0.913w 12 5r/minV带传动比i0 = 24【i查表2 2 p 7单级直齿圆柱齿轮传动比 ii = 35 传动比合理范围i = i0?h = 6-20nd = i?nw =(6- 2 0 )X125 = 7502500r/mi

2、n根据功率及转速，查附录5(P120 ),选电动机：(1) Y13 2S4额定功率5 . 5KW满载转速144 0 r/min同步转速1500rmin总传动比i = nm = 1440/125 = 1 1.52nw(2) Y132mz 6额定功率5 . 5KW满载转速9 6 0 r/min同步转速1 0 0 0 rminPd = 4.38KWnd = 7 5 0 2500r/min4分配传动比5求各轴转速6求各轴输入功率6求各轴输入转矩总传动比i = .nm = 1440/125 = 7.68%根据传动比，选方案（2）更合适。取V带传动比为i0 = 2.i齿轮传动比ii = = 7.6 8/

3、2 = 3.84i0n - " = 960 = 480 r/minio2n = =125r/mini3.84I轴P = Fd ? 1 = 4.38X0.96 = 4.20KWn 轴 F = Fd ?2 ? 3 = 4. 2 0 X 0.9 9 X 0.97 = 4.03KWp4 38Td = 9 5 5 0d = 9550X= 4 3 . 57Nmnm960F4.20T = 9550=9550X = 8 3.6 1 N mn480Fd4.03T = 9 5 5 0 = 9 5 5 0 X = 3 0 7.8 9nm125Nm选电动机Y132mz 6n = 4 8 0 r/minn =

4、12 5r/minF =4.20KWF =4.03KWTd =43.57NmT =83.61NmT = 3 0 7.89Nm带传动设计设计项目设计公式与说明结果确定设计功率P选择V带轮 型号确定带轮直径 dd0 dd确定中心距a和带长Ld(1) 由表9-9 ( P155)查得工作情况系数 KA=1.3(2) 据式(9-17 )。Pd =KA ? P=5.5 X 1.3=7.15KW 查图9-10 ( P156),选B型带(1) 参考图9-10及表9-4 (146),选取小带轮直径ddo =140mm(2) 验算带速v0=7.04m/s60 1000(3) 从动带轮直径1 n0960dd = *

5、0 dd0 = dd0 = 140 =280mmn480查表 9-4，取 dd =280mm(4) 从动轮转速n =480r/min(1)按式(9-19 )初选中心距0.7 X( 140+280)< a。W 2X( 140+280)294mm a0 w 840mm取 a0=570mm(2)按式(9-20 )求带的计算基本长度 Ld02,( -1、，(dddd0)Ld0=2a°+( dd0 + dd ) +2 4a°2=2X 57+X( 140+280) + (280 140)24 5701808mm 查表9-2 ( P143)，取带的基准长度为 Ld=1800mm 按

6、式9-21计算实际中心距_LdLd 0a=a°+2c18001808=570+2=566mmPd =7.15KWB型dd0 =140mmv0 在 5-25m/s 内合适i0 =2dd =280mmn =480r/min 允许Ld =1800mma=566mm验算小带轮包角 0确定V带轮根数z计算V带轮初拉力F0计算对轴的(5)按式9-22确定中心距调节范围amax =a+0.03 Ld =566+0.03 X 1800=620mmamin =a-0.015 Ld =566-0.015 X 1800=470mm由式9-23odddd 0o0= 180o- dd0 X 57.3oao 2

7、80140o=180 -X 57.3566=165.83° > 120o(1)由表9-5 ( P150)查得dd0 =140mm n0 =950r/minn0=1200r/min 时，单根V带的额定功率分别为 2.08KW和2.47KW用线性差值发求n°=960r/min时的额定功率值2.472.08/、F0=2.08+X( 960-950 )1200950=2.0956KW由表 9-6 (F152)查得 F0 0.30KW(2) 由表9-7 ( F153)查得包角修正系数 K =0.96(3) 查表9-8 ( F154),得代长修正系数 Kl=0.95(4) 计算V

8、带根数z 由式9-24z>Fd=7.15(F0F0)KlKl (2.0956 0.30) 0.96 0.95 3.27由表 9-1 (P142)查得 m=0.17Kg/m由式 9-25 F0 =500 1 mvVZ K7.152.52= 500 ( 1)0.17 7.047.04 40.96=212Namax=620mmamin =470mm0= 165.83o> 120o合适Z=4根F0212N压力Fq带轮的结构设计由式9-27165 83° Fq =2z Fq sin1 =2x 4x 212x sin:2 2 1683N小带轮基准直径 dd0 =140mm采用实心式结

9、构。大带轮基准直径dd =280mm采用孔板式结构Fq=1683N三 齿轮设计设计项目设计公式与说明结果1选择齿轮(1) 减速器是闭式传动，无特殊要求，为制作方便，采小齿轮：45钢材料、热处用软齿面钢制齿轮。查表6-1 ,并考虑调质理方法及精度等级HBS1 = HBS2+30-50的要求，小齿轮选用 45钢，HBS1 =240HBS调质处理，齿面硬度217-255HBS;大齿轮选用 45小齿轮：45钢钢，正火处理，齿面硬度162-217HBS,计算时取正火，HBS1 =240HBS, HBS2 =200HBS.HBS2=200HBS8级精度.(2)该减速器为 般传动装置，转速不冋，根据表6-2

10、 ,初选8级精度。2按齿面接由于是闭式软齿面传动，齿轮承载能力应由齿面接触疲劳触疲劳强强度决定，由式(6-11 )度设计33 1d1 J2KT1?(ZhZe)2?(1dH(1)载荷系有关参数的选取与转矩的确定数K由于工作平稳，精度不高，且齿轮为对称布置，查表6-3 ,取 K=1.2。K=1小齿轮T一 P64.20T1=9.55 109.55 10683563N mT| =83 563N mm传递转矩n480T1取小齿轮齿数乙=27 ,则大齿轮齿数乙=27Z2 = iZ13.84 27 103.7Z2 =104(3)齿数z 和齿宽系实际传动比 d1043.852Z127数d误差 i= 一L3.8

11、52 3.84 100%=1.2%c 2.5%i3.84适合齿数比i123.852查表6-6 (P99)取d =0.93.852d °.9（4）许用接触应力（5）节点区域系数Zh（6）弹性系数ZE由图由图H lim Z NTSh6-8 (c) .(P92)6-8 ( b) .(P92)查得:查得:取Sh1，计算应力循环次数N160n jLh 60N2 N1 /=1.61由图6-6差得ZNT1480X 1081.2Hlim1 580MPaH lim 2400 MPa21600 6.22 108Z NT21.3 （允许齿面有H lim 1ZnT15801.2H 1Sh1H lim 2ZN

12、T24001.3H 2Sh1取较小值代入故取h =520Mpa标准齿轮材料点蚀）爲0。596MPa520MPa20oZh sin 22.49两轮的材料均为钢,查表 6-4(P96) , ZE 189.8将上述各参数代入公式得3:2KT1 ZHZE 2 (1)_I?(_H E )2?dH3 2 1 83563? (189.8 2.49)2 ? (3.852 1) /5203.852'0.957.81mmH 520 MPaZh 2.49ZE 189.83. 主要尺 寸计算(1) 分度 圆直径d(2) 齿宽b(3) 中心距a4. 校核齿 根弯曲疲 劳强度(1) 齿形系数YFa与齿根应力 修正

13、系数Ysa(2) 许用 弯曲应力F严弼.di57.81 c”模数m12.14z127由表 5-2（P58），取 m=2.5mmd1mz-i2.5 2767.5mmd2mz22.5 104 260mmbdd-i0.9 67.5 60.75mm取b2 61mm,b66mm1 1a m（z-i z2） 2.5 （27 104） 163.75mm由式（6-13 ）F尹YFaYsaFbm z,查表 6-5（ P97）YFa12.57;Yf92 2.18Ysal 1.60；Ysa21.79F lim YNTFSf查图 6-9c（ P93）得Flim1 440MPa查图 6-9b（ P93）得Flim233

14、0MPa查图 6-7（ P91）得YNT11YnT21取 Sf 1.4Fiim1 丫 NT1440 1F 1NTL314.3MPaSf1.4Flim2YNT2330 1F 2235.7MPaF 2Sf1.4m 2.5mmd167 .5mmd2260 mmb166 mmb261 mma 163 . 75 mmF 1314 .3MPa5. 齿轮的 圆周速度6. 齿轮的 结构设计7. 齿轮的 受力分析2KT1 Y Y2 1 83563 2 57 1 60F1 bm2z1 Fal Sal 61 2.52 2766.76F 12KT1 Y Y6676 2.18 1.79F2 2 'Fa2 YSa2 66.76bm2z12.57 1.6063.35MPaF 2d1n167.5 960v 3.39m/ s 5m/ s60 1000 60 1000考虑到式闭式齿轮传动，采用浸油润滑。da1 （z, 2