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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=4.8X 105N 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/m
2、in 四种。电动机转速越高，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n及工作机的输入转速n ,可确定传动装置的初估总传动比|cT.0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
3、紧凑的结构尺寸，又能发挥其缓冲、吸振，过载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。、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Y系列三相异步交流电动机(参见设计手册)。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
4、得过小不能保证工作机正常工作，或使用电动机因超载而过早损坏；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 P0(kW) 由下式计算(12-6)式中，巳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F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(Nm)和转速n(r/min)确定。可按下式计算：P3=Fv/1000或P=Tn/9550(12-7)传动方案确定后，可估算出传
5、动的总效率，然后确定电动机需要的功率。由运输带速度V、卷简直径D,得主动卷筒转速为60x1000l60x1000x1.8j =二r / nnn = a_）./ mintiDtx400据公式（12-7）得主动卷筒轴所需的有效功率为：P =T 9550=4.8 X 105 X85.95/9550kW=4.32kW3 n/由表152取一对齿轮啮合效率n =0. 97（8级精度）、V带传动效率n b=0. 96、滑 动轴承效率n =0. 97、滚动动轴承效率n =0. 99、联轴器效率n =0. 99。蜗杆传动效率n =0. 80（双 s头蜗杆）。总效率n图 12-5a_ 苗仇=0.972 -0.99
6、3 -0.992 *0.97 = 0.868 n =图 12-5bq =耳讽卫%訊、=0.96x0.97x 0.992 xO.99x0.97 = 0.876图 12-5cT=耳皐:=0.8x0.992 x0.992 x 0.97 = 0.745电动机所需输出的功率P。为图 12-5aP=0巳/n= 4.32/0.868 = 4.977kW图 12-5bP=0= 4.32/0.876=4.932kW图 12-5cP=0巳/n= 4.32/0.745=5.199kW电动机连续运转，所以电动机的额定功率P应略大于所需功率P。查电动 e0因载荷平稳机产品样本，取P =5.5kW。由计算可见，本例方案a
7、 （图12-5a）和b （图12-5b）较好。为此, e以下只计算方案 b。3电动机转速确定取带传动的传动比i=24,齿轮传动的传动比i=35,则传动装置的总传动比为:bgi=i i =（24） X （35）=620 bg因 ，故得电动机的转速范围为n 二i % =（620） X 85.94=515.6141718.8r / min0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Y132M 一 6型电动机，其额定功率P=5.5kW，满载转速n =960r / min。em三、总传动比及其分配1传动装置的总传动比i=n/=960/85.94
8、=11.172各级传动比的分配m若传动装置由多级传动串联而成，则其总传动比为i 鮎吃L（12-8）式中，ii2、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。为避免带传动的外廓尺寸大而不协调，取其传动比i=3，这样齿轮传动比为：bi =i/i =11. 17/3=3. 72gb四、传动装置的运动和动力参数计算1.各轴转速（r / min）由传动比的定义得n=n/ i=960/3=320I 0 bn= n / i=320/3.
9、72=86.02II I g“ =n =86.02I要注意传动装置的实际传动比只有在传动件的参数（例如齿数、带轮直径等）确定后才能准确计算，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，一般允许与设计要求的转速有（35）%的误差。2 各轴功率（kw）由公式耳=P出/ P入得出入P =4.930P飙=4.93x0.95 = 4.69P =IIP飙耳卉=4.93x0.95x0.97 x0.99 = 4.50巴= 4.93x0.95x0.97 x0.992 x0.97 = 4.323.各轴转矩(N m)由公式(12-5)得爲=9550/0 = 9550x4.93/960 = 49.04Tt = 9550P1/k1 = 9550x4.69/320 = 139.97Tn = 9550 % = 9550x4.50/86.02 = 499.59T* =9550Pe=9550x4.32/86.02 = 479.61
