根据《机械设计课程设计手册》表1-7查得:
?1——为V带的效率=0.96,
?22——为深沟球轴承效率=0.99=0.98 ?3——为闭式齿轮传动效率=0.97,
2
?4——为联轴器的效率?0.99,
?5——卷筒效率=0.96(包括其支承轴承效率的损失)。
2、电动机的选择
负载功率:
Pw?FV/1000?1.7?103?1.5/1000?2.55kw
折算到电动机的功率为:
pd?
pw?a?2.55?2.94kw 0.8673、确定电动机转速:
卷筒轴工作转速为:
n?
60?1000v60?1000?1.5??95.54r/min?
?D3.14?300根据《机械设计课程设计指导书》表1,可选择V带传动的传动比i'?2~4,一级圆柱直齿轮
a减速器传动比i''?3~6,则总传动比合理范围为ia?6~24,电动机转速的可选范围为na=i×n
=(6~24)×95.54=573.24~2292.96r/min。
根据《机械设计课程设计手册》表12-1,可供选择电机有: 满载转/(r/min) 堵转转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 质量/kg 序号 电动机型号 同步转速额定功率/(r/min) /kW
1 2 3 4 Y100L-2 Y100L2-4 Y132S-6 Y132M-8 3000 1500 1000 750 3 3 3 3 2870 1430 960 710 2.2 2.2 2.0 2.0 2.3 2.3 2.0 2.0 33 38 63 79 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比,可以选择的电机型号为Y100L2-4,其主要性能如上表。
四、确定传动装置的总传动比和分配传动比
1、确定传动装置的总传动比和分配传动比:
(1)减速器总传动比
由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为
ia?nm1430??14.97 n95.54(2)分配传动装置传动比
ia=i0×i1
式中i0,i1分别为带传动和减速器的传动比。
为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取i0=3,则减速器传动比为i1=ia/i0=14.97/3=5
2、计算传动装置的运动和动力参数:
(1)各轴转速
Ⅰ轴:n?=nm/i0=1430/3=476.67r/min
Ⅱ轴:nⅡ=n=476.67/5=95.33r/min Ⅰ/i 1 卷筒轴:nⅢ=nⅡ=95.33r/min (2)各轴输入功率
Ⅰ轴:PⅠ=pd×?1=2.94×0.96=2.82kW
Ⅱ轴:PⅡ=pⅠ×η2×?3=2.82×0.99×0.97=2.71kW 卷筒轴:PⅢ=PⅡ×η2×η4=2.71×0.99×0.99=2.66kW 各轴输出功率
Ⅰ轴:PⅠ=PⅡ=2.82×0.99×0.97=2.71kW Ⅱ轴:PⅡ=PⅢ=2.71×0.99×0.99=2.66kW 卷筒轴:PⅢ=PⅢ×η5=2.66×0.96=2.55kW (3) 各轴输入转矩 T1=Td×i0×?1 N·m 电动机轴的输出转矩Td=9550
各轴输入转矩
Ⅰ轴: TⅠ=Td×i0×?1 =19.63×3×0.96=56.53N·m
Ⅱ轴:TⅡ=TⅠ×i1×?2×?3=56.53×5×0.99×0.97= 271.43N·m 卷筒轴:TⅢ=TⅡ×?2×?4=271.43×0.99×0.99=266.03 N·m 各轴输出转矩
Ⅰ轴: TⅠ=TⅡ=56.53×5×0.99×0.97=271.43N·m Ⅱ轴:TⅡ=TⅢ=271.43×0.99×0.99=266.03 N·m 卷筒轴:TⅢ=TⅢ×?5=266.03×0.96=255.39 N·m
,,,,,,Pd =9550×2.94/1430=19.63N·m nm3、运动和动力参数计算结果整理表:
功率 P/KW 轴名 输入 输出 转距T/N*M 输入 输出 转速n r/min 转动比效率 i
电机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 卷筒轴 2.82 2.71 2.66 2.94 2.71 2.66 2.55 56.53 271.43 266.03 19.63 271.43 266.03 255.39 1430 476.67 95.33 95.33 3 5 1 1 0.96 0.96 0.98 0.96 五、带轮设计
1、确定计算功率Pc:
根据《机械设计基础》表12-6查得工作情况系数KA=1.0,故
Pc?KAP?1.0?3?3KW
2、选取V带型号:
根据功率Pc?3kw,n1?1430r/min,由《机械设计基础》图12-14选取V带型号为A型。
3、确定带轮基准直径D1和D2:
根据《机械设计基础》表12-7选取D1=100mm,《机械设计基础》第240页得到滑动率??1%
D2?iD1(1??)?3?100?99%?297mm
根据《机械设计基础》表12-7选取D2=300mm。 大带轮转速
n2?n1D1(1??)/D2?1430?100?0.99/300?471.9min
其误差5%,故允许。
4、验算带速v:
v??D1n1(/60?1000)?3.14?100?1430(/60?1000)?7.48m/s 在5-25m/s的范围内,带速合适。
5、确定带长和中心距:
由0.7(D1+D2)≤a0≤2(D1+D2)初步确定a0=600mm 根据《机械设计基础》第246页得到
(D2?D1)2?L?2a0?(D1?D2)?24a023.14(300?100)?2?600?(100?300)?
24?600?1844.67mm
由《机械设计基础》表12-2选用基准长度Ld?1800mm
计算实际中心距:
a??2Ld??(D1?D2)??2Ld???D1?D2???8(D2?D1)22822?1800?3.14?(100?300)??2?1800?3.14??100?300???8?(300?100)28
?577.34mm<700mm6、验算小带轮包角α1:
?1?180??D2?D1?57.3?a300?100?180???57.3?
577.34?160.15??120?合格7、确定V带根数Z:
i=3,
根据《机械设计基础》表12-3,表12-4,表12-5,表12-2查得 单根普通V带的基本额定功率
P0?1.32kw,额定功率的增量?P0?0.17kw包角修正系数K??0.95,带长修正系数KL?1.01 根数
Pcz?(P0??P0)k?kl3??2.098根(1.32?0.17)?0.95?1.01
取根数为3根。
8、求作用在带轮轴上的压力:
由《机械设计基础》表12-1查得 q=0.10kg/m 单根V带张紧力
500PC2.5F?(?1)?qv2ZVk?500?32.5?(?1)?0.1?7.482
3?7.480.95?114.66N小带轮轴上压力为
?160.15?FQ?2ZFsin1?2?3?114.66?sin?677.66N
22?