机械零部件设计 第2版 课件 学习情境五 任务5.2选择电动机

《机械零部件设计》

情境五

设计

带式输送机传动装置设计某一带式输送机传动装置：用一级斜齿（或直齿）圆柱齿轮减速器。运输机二班（或三班、单班）制连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限10年，运输带速度允差±5％。原始数据：运输带工作拉力F=2000N

运输带工作速度V=1.30m/s

卷筒直径D=180mm

卷筒效率设计任务书任务一带式输送机的结构分析及传动方案设计任务二电动机的选择任务三带传动设计任务四减速器设计任务五减速器装配图设计及设计说明书整理工作任务任务二电动机的选择工作任务1、学会选择电动机的方法和步骤。2、掌握传动装置运动和动力参数的计算方法。学习目标1、电动机的类型和结构形式的选择；2、确定电动机的功率；3、确定电动机的转速；4、计算总传动比和分配各级传动比；5、计算传动装置运动和动力参数。主要内容1、电动机类型的选择一、电动机的类型和结构型式的选择电动机类型直流电动机交流电动机异步电动机同步电动机鼠笼型电动机绕线型电动机选择依据：由机械特性、起动性能、调速性能、 维护以及价格、工作方式（连续、短时、断续周期工作制）决定。1、电动机类型的选择（1）当生产机械对电动机的起动、制动、调速性能要求不高时，应尽量采用交流电动机。1）对于负载平稳，且无特殊要求的长期工作制机械，应选用鼠笼型电动机；2）对于电梯、桥式起重机类机械，应采用绕线式异步电动机；3）对于功率较大，又不需要调速的生产机械，且长期工作，应采用同步电动机。（2）当起动、制动、调速等性能采用交流电动机无法满足时，则可采用直流电动机。一、电动机的类型和结构形式的选择2、电动机结构型式的选择按电动机外壳的防护型式分为开启式、防护式、封闭式和防爆式几种。一、电动机的类型和结构形式的选择（3）封闭式：用于干燥和清洁的环境中。（1）开启式：（2）防护式：用于干燥和灰尘不多，没有腐蚀性、爆炸性气体存在的环境中。适用于潮湿、多灰尘、易受风雨侵蚀等恶劣环境中。（4）防爆式：适用于有爆炸危险的环境中。开启式电动机防护式电动机Y系列（IP23）封闭式电动机Y系列（IP44）防爆式电动机（YB系列）2、电动机结构型式的选择按其安装位置的不同可分为卧式与立式两种。

一、电动机的类型和结构形式的选择(1)B3，卧式(2)B5，卧式

(3)B35，卧式(4)V1，立式1、工作机所需功率PW：当已知工作机主动轴的输出转矩T（N·m）和转速nw（r/min）时，则工作机主动轴所需功率:

如果给出带式输送机驱动卷筒的圆周力（即卷筒牵引力）F（N）和输送带速度V（m／s），则卷筒轴所需功率:二、电动机功率的确定2、电动机的输出功率Pd：

考虑传动系统的功率损耗，电动机输出功率为:

式中η——从电动机至工作机主动轴之间的总效率，即

其中η1、η2、η3、·

·

·

ηn。分别为传动系统中各传动副、联轴器及各对轴承的效率，其数值可查设计手册。3、确定电动机额定功率Ped：根据计算出的功率Pd可选定电动机的额定功率Ped，应使Ped等于或稍大于Pd。二、电动机功率的确定二、电动机功率的确定三、电动机转速的确定

1、工作机主动轴转速

输送带速度v与卷筒直径D（mm）、卷筒轴转速nw的关系为：由此可知：

2、电动机转速

i1，i2，i3

·

·

·，in——

各级传动的合理传动比范围

四、计算总传动比和分配各级传动比1.确定总传动比i2.分配各级传动比传动比分配原则（1）各级传动机构的传动比应在推荐的范围内选取，不要超过最大值。表5-5常用机械传动的单级传动比推荐值

传动比分配原则

（2）应使各传动件的尺寸协调，结构匀称、合理，避免互相干涉碰撞或安装不便（见图5-5、图5-6）。图5-5带轮过大造成安装不便图5-6高速级大齿轮与低速轴干涉传动比分配原则

（3）应尽量使传动装置的外廓尺寸紧凑、重量较轻（见图5-7）。（4）在二级减速器中，各级齿轮都应得到充分润滑。图5-7不同传动比对外廓尺寸的影响五、计算传动装置运动和动力参数

1.各轴转速

五、计算传动装置运动和动力参数

2.各轴输入功率

五、计算传动装置运动和动力参数

3.各轴输入转矩

六、电动机选择设计训练任务：带式运输机传动装置中的电动机的选择设计。原始数据：运输带工作拉力F=2000N

运输带工作速度V=1.30m/s

卷筒直径D=180mm工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5%。六、电动机选择设计训练带式输送机传动简图

六、电动机选择设计训练1、选择电动机类型和结构

Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，卧式B3型。2、确定电动机的功率各效率分别为：

V带η1：η1＝0.968级闭式齿轮传动η2：η2＝0.97

滚动轴承η3：η3＝0.99

联轴器η4：η4＝0.97

卷筒η5：η5＝0.96Ped≥Pd

六、电动机选择设计训练3、确定电动机转速（1）确定卷筒轴工作转速；（2）按推荐的合理传动比范围分配；（3）确定电动机转速可选范围。4、结论根据以上计算，查《Y系列三相异步电动机(JB/T10391-