机械设计电动机选择

1、电动机选择第一节分析和拟定运动简图滚切式双边剪具有高载荷，低速的特点，因此我们使用双电机分流式减速器， 来承受较高载荷，为二级减速箱。分流式减速器特点：结构紧凑，传动比大，传动平稳，效率高，能承受重载 荷，经初步计算的系统组成简图如下。滚切式双边剪工作曲轴最大工作压力为：2x6500kN，随着板料厚度不同而 有所增减。转速：20r/min，随着板料厚度不同而有所增减。第二节选择电动机功率有电动机至活塞的总效率：门=门珥门2q 2=0.85总 12 3 4门滚动轴承（每对）传动效率取0.98门2 -圆柱直齿轮传动效率取0.96门3 -圆柱斜齿轮传动效率取0.97门4 -弹性联轴器效率取0.99资

2、料显示，固定剪和移动剪需要各由253kW的功率驱动。固定剪和移动剪机 械速度同步，电气负荷均衡。第三节确定电动机查阅晚上资料得，应选用，Z355-3A直流电动机Z335-3A直流电动机资料如下：额定电压：440（V）额定功率：250kw型号：Z355-3A极数：8极产品类型：有刷直流电动机 品牌：西玛电机额定转速：1000（rpm）产品认证：CCC应用范围：Z355-3A电动机作一般传动用，发电机作为一般 直流电源用，调压发电机作蓄电池组充用。第四章查阅并计算传动装置的总传动比和分配 各级传动比第一节传动装置的总传动比查阅相关关于双边剪的资料，获得下列结论:双边剪的剪切速度，即每分钟 剪切次数

3、是根据所测得的板厚值由PLC来选择或者操作工给定。板厚与剪切数关系如下:板厚mm61028102024203018304016405014固定剪和移动剪机械速度同步，电气负荷均衡。主电机速度可调，自动剪切 时以给定的速度连续运转，按板厚可手动调速，可由PLC自动给出相应的速度。主电机转数与板厚关系如下:板厚mm主电机转数：r/min620100620 3075530 406704050587转速与之相适应，传动比可以基本保持在41左右。但是通过本减速箱，没有直接到曲轴上传递转矩，而是还要经过一级齿轮传 动。如下图所示：剪切次数：次/分总传动比为41。选带最后一级传动比为：2.5；又因为：i /

4、2.5=1.3i2总低得 i低=3.55 ； i = 1.3i = 4.62第二节计算各轴的转速电动机n满=1000尸/ min高速轴 n高=n* = 1000尸/ min中速轴 n中=n高 /i高=216.45,/min低速轴 n低=九/ = 60.97r / min工作机n工=七氐/2.5 = 24.39r / min计算结果符合要求第三节计算各轴的输入功率轴1单个电机 p = 250 x气=245RW轴 2 P = 2P x门 x平=45MW113轴 3 P = P x门 xq = 424RW212第五章 斜齿圆柱齿轮的传动设计主要查询资料由教材吴克坚、于晓红、钱瑞明主编：机械设计，高等

5、 教育出版社一、齿轮材料及热处理大、小齿轮材料为40CrMnMo （合金钢渗碳淬火），齿芯硬度（229-363HBS）, 齿面硬度（57-63HBS），根据教材图9.55得b =b= 1650MPa,Fri=bFj- 2 = 525MPa二、初步设计齿轮传动的主要尺寸（一）小齿轮传递的扭矩，根据下列公式：T = PnT = 2339750N - mmi（二）确定齿数z初选 Z1 = 21,知=i高z1 = 97。传动比误差 i = u =4 里 4.619 4 # 69 4 .唱 0 0 % 0.0 2 % 5 % zi 2 14.6 2 |传动比误差满足要求（三）初选齿宽系数4d按对称布置，

6、由教材表9.16查得、=0.8（四）初选螺旋角初定螺旋角b=12（五）载荷系数K使用系数Ka可由教材表9.11查得Ka =2动载荷系数Kv，预估齿轮圆周速度v=6m/s，则有教材图9.44查得 =1齿向载荷分配系数Kfp预估齿宽b=120mm，由教材表9.13查得KhpT16,初选b/h = 8，再由图 9.46 查得Kf&T09齿间载荷系数KFa，于教材表9.12查得Kh广KFa=L2载荷系数 KK = KaKv*Kfp= 2xl.lxl.2x1.09 = 2.88（六）齿形系数YFa和应力修正系数YSa当量齿数 z = z/cos3 B = 21/cos3 12 = 22.44z = z

7、/cos3 B = 97/COS3 p = 103.67V 22由教材图9.53、图9.54查得Yfi = 2.75 *2 = 2.18由图9.54查得Yai。57，YSa2（七）重合度系数匕端面重合度进似为ll IC = 1.88-3.2（ + ）cosp=1.66a LZi 2 TOC o 1-5 h z a = arctan(tana /cosP) = 20.41031 tn 31 $ Sa e 8=寸0821x 0.00605x 0.685x 0.887 x cos212/1 FP.5.12mm按教材表9.3圆整模数取mn = 6mm(十一)初算主要尺寸a = m (z + z )/(

8、2cos 8 ) = 361.9mm初算中心距取a=362mm。修正螺旋角 8 = arCCOsm (Z1 +Z2)/2a=12.07。分度圆直径：=m z1 / cos 8 = 128.84 取=129d2 = m z2 / cos p = 595.002齿宽b =。匕=103.2心，取:b = 105 mmib = 100mm（十二）验算载荷系数K，敕球声 v =兀叩i =-x129 x1000 m /，= &75m / s 圆整速度 60 x 100060 x1000有教材图9.44,查得Kv = 1-08不变按4=0.8, b =105 mm有教材表9.13查得KhP=L16 又因 b

9、 / h = 105/ （2.25 n 77由教材图9.46查得Kfp=1.09 又KA = 1.25和KHa = KFa T2不变，则= 2.88也不变 故无需校核大小齿轮齿根弯曲疲劳强度。三、校核齿面接触疲劳强度（一）确定载荷系数材料弹性系数乞由教材表9.14查得Ze = 188iMPa节点区域系数气 由教材图9.48查得气=2.46重合度系数Ze由图9.49查得Ze= 0.775螺旋角系数 Z广切4 = 0.989（二）许用接触应力试验齿轮的齿面接触疲劳极限b H limlH lim2=1650MPa寿命系数Zn有教材图9.56查得ZNi = 0.86 , ZN2 = 0.89工作硬化系

10、数Z = 1尺寸系数气 由图9.57查得Z/ T，安全系数由教材表9.15查得七=1.1则许用接触应力bHP1 =bHl. Zn 1ZwZ / SH = 1290MPabHP2 =bHl. Zn2zy / SH = 1335MPa取 b hp =b hp 2 = 1290MPa(三)校核齿面接触强度b = z z zz K( + )= 1085.8MPa -1 XX (H_E-)2中d HP（一）确定公式内的各计算数值1）选择载荷系数K = Ke K由教材表9.11查得Ka =1.85 ；由教材图9.44查得Kv =1.05 ；由教材表9.12查得Kh = 1.1由教材表9.13查得Kh,=

11、1.1故可得K = 2.352）由教材图9.48得节点区域系数Zh = 2.54）由教材表9.16得齿宽系数、=0.85)u = i =3.556）工作寿命Lh按300个工作日，两班制计算。应力循环次数，由教材公式10-13得 小齿轮循环次数：N1 = 60nkt入=60 x 216 x1x15 x 300 x 2 x 8 = 9.33 x10s大齿轮 N = N / u = 2.63 x108寿命系数Yn 广 0.897）许用接触应力为b = h lim J x = 1615.35 MPaHP SH其中: Hlim由教材图9.55查得为1650MPaZn由教材图9.56查得为0.89Zw由教

12、材式（9.56）得1.1气由教材图9.57查得为1七由教材表9.15查得为12KT u +1 N ZZ、_ 小齿轮分度圆直径：d- （：丁x；x （飞1）2 = 225.38mm dHP取 d1 = 228齿轮模数m =i=12则大齿轮分度圆直径d2 = mz2 = 8161计算中心距a = m(z + z )/2 = 522mm。三、计算齿宽齿宽系数七=8得：大齿轮齿宽为b2=V di = 182.4mm取 b = 185mm取小齿轮齿宽bi = 190mm四、计算尺高齿高 h = 2.25m = 27 mm齿宽与高比:五、验算载荷系数_ 兀dn _kx228x216.45 - _0 /圆周速度V = 60 x1000 =60X1000矣血、，由教材图9.44查得%T5，不变又-7，由教材图9.46查得Kh厂1又KaT.85、膈=1.1不变，则K = 2.35也不变第三节校核齿面接触疲劳强度一、确定载荷系数载荷系数 KaT.85、KvT.05、Kh广L1、LIK