电机选择传动比与效率分配参数计算

1、方案设计、电机选择、传动比与效率分配、参数计算械传动装置设计的任务是分析和确定传动方案、选定电动机的型号、合理分配传动比及计算机械传动的运动和动力参数，为设计计算各级传动零件准备条件。一台胶带运动输机，已知驱动卷筒所需的转矩T=4.8x105N-mm带速u=1.8m/s,滚筒直径D=400mm载荷平稳，常温单向连续运转。试确定机械传动方案；选择电动机；计算总传动比并分配各级传动比；计算各轴功率、转速和转矩。一、拟定机械传动方案拟定传动方案，应首先考虑电动机的同步转速。相同容量的同类异步电动机，其同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min四种。电动机转

2、速越高，则极数越少，尺寸和重量越小，价格也越低，但机械传动装置的总传动比增大，传动级数要增多，传动尺寸和成本都要增加。通常多用同步转速为1500r/min和1000r/min两类电动机。选定同步转速后，依据电动机的同步转速nD及工作机的输入转速n厂可确定传动装置的初估总传动比图12-5带式运输机的传动方案根据所需的”，并考虑各类传动机构工的合理范围，拟定出几种传动方案进行分析比较。图12-5所示的三种传动方案中，图12-5a为闭式双级齿轮传动，使用维护方便，适于在重载和恶劣条件下长期工作，但制造、装配要求较高，成本较高；图12-5b采用V带传动获得较为紧凑的结构尺寸，又能发挥其缓冲、吸振，过载

3、起安全保护作用的优点，一般宜把带传动布置在高速级，该方案通常得到广泛应用。但外廓尺寸一般较大，且不适于繁重和恶劣条件下工作；图12-5c为电动机直接接在蜗杆减速器上，结构最紧凑，但在长期连续运转条件下，由于蜗杆效率低，功率损失大。传动方案远不止上述三种，设计时应根据不同的性能要求和工作特点，选取合理的传动方案。二、选择电动机传动方案确定后，根据工作机要求，选择电动机的类型和型号。1 .电动机的类型选择根据工作条件，选用丫系列三相异步交流电动机(参见设方t手册)。2 .电动机功率的选择电动机的功率选择合适与否，对电动机的正常工作和经济性都有影响。功率选得过小不能保证工作机正常工作，或使用电动机因

4、超载而过早损坏；功率选得过大则电动机的价格高能力得不到充分发挥，而且因电动机经常不满载运行，其效率和功率因数都较低而造成能自的浪费。对于载荷比较稳定、长期运转的机械，通常按照电动机的额定功率选择，而不必校验E动机的发热和起动力矩。电动机所需输出的功率Po(kW)由下式计算(12-6)式中，？口为工作机所需的功率；为从电动机到工作机的总效率。工作机所需的功率,口由工作机的工作阻力F(N)和运行速度v(m/s)或工作转矩T(N-m)和转速n(r/min)确定。可按下式计算：二=Fv/1000_P或.=Tn/9550(12-7)传动方案确定后，可估算出传动的总效率，然后确定电动机需要的功率。由运输带

5、速度v、卷简直径D,得主动卷筒转速为60xW00t?60x1000x18f一=rfmm=oj.fmm.J7r乂400据公式（12-7）得主动卷筒轴所需的有效功率为:Pa=Tn/9550=4.8X10隈85.95/9550kW=4.32kW由表152取一对齿轮啮合效率刀=0.97（8级精度）、V带传动效率刀b=0.96、滑动轴承效率Ys=O97、滚动动轴承效率Yx=O99、联轴器效率Yc=O.99。蜗杆传动效率刀=O.80（双头蜗杆）。总效率Y图12-5a图12-5b图12-5c刀=099%09r097=08637=怎壮田式-0.96x097x0x0.99x097=08760-%片球孔=0,8x

6、0.992x0.592x0,57=0.745电动机所需输出的功率P。为EP图12-5aP0=口/刀=4.32/0.868=4.977kWEP-图12-5bP0=/4.32/O.876=4.932kWEP-图12-5cPo=/a=4.32/O.745=5.199kW因载荷平稳，电动机连续运转，所以电动机的额定功率Pe应略大于所需功率P。查电动机产品样本，取Pe=5.5kW。由计算可见，本例方案a（图12-5a）和b（图12-5b）较好。为此，以下只计算方案bo3.电动机转速确定取带传动的传动比ib=24,齿轮传动的传动比ig=35,则传动装置的总传动比为：i=ibig=（24）X（35）=620

7、因，故得电动机的转速范围为n0=i=（620）X85.94=515.6141718.8r/min在上述转速范围内的常用同步转速有1000r/min和1500r/min。查电动机产品样本选取丫132M6型电动机，其额定功率Pe=5.5kW,满载转速nm=960r/min。三、总传动比及其分配1.传动装置的总传动比i=nM=960/85.94=11.172.各级传动比的分配若传动装置由多级传动串联而成，则其总传动比为一一一(12-8)式中，i1、i2、i3ik为各级传动的传动比。合理分配各级传动比，可以减小传动装置的尺寸，减轻其重量，并改善润滑状况。分配传动比应考虑以下几点：1)各级传动比应在常用

8、范围内；2)应注意使各级传动件尺寸协调、结构匀称、避免零件发生干涉。ib=3,这样齿轮传动比为:为避免带传动的外廓尺寸大而不协调，取其传动比ig=i/ib=11.17/3=3.72四、传动装置的运动和动力参数计算1.各轴车t速(r/min)由传动比的定义得nI=n。/ib=960/3=320nn=ni/ig=320/3.72=86.02“口=n口=86.02(例如齿数、带轮直径等)确定后才能般允许与设计要要注意传动装置的实际传动比只有在传动件的参数准确计算，故工作机的实际转速只有在传动件设计计算完成后进行核算,求的转速有(35)%的误差。2 .各轴功率(kw)由公式=P出/P入得P0=4.93=4.53x0.95=4.69舄为%=493x0.95x097xO99=4.50总=4.33xO.95x0.97xD.993x0.97=4323 .各轴