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一 、电动机的设计
1．电动机类型选择
按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭（自扇）冷笼型三相异步电动机。
2．选择电动机容量 (1)计算工作机所需功率Pw
Pw =
= 4000×1.2/1000×0.98 Kw ≈ 11Kw
其中，带式输送机的效率:ηw=0.98(查《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1)。 (2)计算电动机输出功率P0
按《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1查得V带传动效率ηb = 0.96，一对滚动球轴承效率η
r
= 0.99，一对圆锥
齿轮传动效率ηg = 0.97，联轴器效率ηc = 0.98。 （其中，η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率，包括V带传动、一对圆锥齿轮传动、两对滚动球轴承及联轴器等的效率）。 传动装置总效率为：
η =ηbηr2ηgηc = 0.95×0.992×0.97×0.98 = 0.894， 电动机所需功率为：
PwP0 = = 4.90/0.894 Kw ≈ 5.48 Kw。
?根据P0 选取电动机的额定功率Pm，使Pm = (1～1.3) P0 = 5.48 ～ 7.124 Kw。为降低电动机重量和成本，由《机械设计、机械设计基础课程设计》P212附表10-112查得电动机的额定功率为Pm = 5.5 Kw。 (3)确定电动机的转速
工作机主轴的转速nw，即输送机滚筒的转速： nw =
60?1000v= 60×1.2×1000/3.14×400 r/min ?D≈ 57.30 r/min
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根据《机械设计、机械设计基础课程设计》P12表3-3确定传动比的范围，取V带传动比ib = 2～4, 单级圆锥齿轮的传动比ig = 2～3，则传动比范围比 i = (2×2)～（4×3) = 4～12。 电动机的转速范围为：
n = inw = (4～12)×57.30 r/min = 230～688 r/min ，符合这一同步转速范围的有750 r/min一种。根据同步转速查《机械设计、机械设计基础课程设计》 P212附表10-11确定电动机的型号为Y160M2—8，其满载转速n m = 970 r/min。
此外，电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查表得出。 3．计算总传动比并分配各级传动比 (1)总传动比
nmi =nw= 720/57.30 r/min = 12.57 r/min
ib (2)分配各级传动比 为使带传动的尺寸不至过大，满足 传动比：ig = i/ib = 12.57/3 = 4.19 4．计算传动装置的运动和动力参数 (1)各轴的转速 nⅠ = nm / ib = 720/3 r/min = 240 r/min nⅡ = nⅠ/ig = 240/4.19 r/min = 57.30 r/min n w = nⅡ = 57.30 r/min (2)各轴的功率 PⅠ = Pmηb = 5.5×0.96 Kw = 5.28 Kw PⅡ= PⅠηrηg = 5.28×0.99×0.97 Kw = 5.07 Kw PW= PⅡηrηc = 5.07×0.99×0.98 Kw = 13.28 Kw (3)各轴的转矩各轴的转矩 T0 = 9550 P0 = 9550×5.5/720 N·m ≈ 73 N·m n0 - 7 - [键入文字] P1T1 = 9550 = 9550×5.28/240 N·m ≈ 210.1 N·m n1T2 = 9550P2 = 9550×5.07/57.3 N·m ≈ 845 N·m n2Tw = 9550 Pw/ nw = 9550×4.92/57.3 N·m ≈ 820 N·m (4)将计算的结果填入下表 轴名称 参数 电动机轴 转速n（r/min） 功率P（kw） 转矩T（N·m） 传动比 i 效率 η 5．电动机的草图 720 5.5 73 3 0.96 Ⅰ轴 240 5.28 210.1 4.19 0.96 Ⅱ轴 57.3 5.07 845 滚筒轴 57.3 4.92 820 1 0.97 型号 额定功率 满载转速 起动转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩Y160M2-8 5.5 KW 720 r/min 2.0 2.0 - 8 - [键入文字] 二、带传动的设计 由设计任务书条件要求，此减速器工作场合对传动比要求不严格但又要求传动平稳，因此适用具有弹性的饶性带来传递运动和动力。V带传动时当量摩擦系数大，能传递较大的功率且结构紧凑；故此处选择V型槽带轮。 带轮材料常采用铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，当带的速度 v≤25 m/s时，可采用HT150；当带速 v=25～30 m/s时，可采用HT200；当 v≥35 m/s时，则用铸钢或锻钢（或用钢板冲压后焊接而成），传递功率较小时，可用铸铝或工程塑料等材料。 带轮的设计准则是，在保证代传动不产生打滑的前提下，具有足够的疲劳强度，带轮的质量小，结构公益性好，无过大的铸造内应力，质量分布要均匀等。 1. 确定计算功率 PC = KAP = 1.2×5.5 = 6.6 Kw 查《机械基础》P226页 表9-7知：KA=1.2 2. 确定V带型号 按照任务书要求，选择普通V带。 根据PC = 6.6 Kw及n1 = 720 r/min，查《机械基础 》P227页 图9-8确定选用B型普通V带。 - 9 - [键入文字] 3. 确定带轮基准直径 (1)确定带轮基准直径 根据《机械基础》P228页 表9-8取标准值确定：dd1 = 140mm。 (2)计算大带轮直径 dd2 = i dd1（1-ε）=（720/240）×140×（1-0.02）mm = 411.6mm 根据GB/T 13575.1-9规定，选取dd2 = 410mm。 4. 验算带速 v= ?dd1n160?1000 = 3.14×140×720/60×1000m/s = 5.28 m/s 由于5m/s＜v＜25m/s,带速合适。 5. 确定带长及中心距 (1)初取中心距a 0 = 500 mm 根据0.7?dd1?dd2??a0?2?dd1?dd2? 知：385≤a 0≤1100. (2)确定带长Ld： 根据几何关系计算带长得 ?dd1?dd2?2? Ldo?2a0??dd1?dd2??= 1900.39 mm 24a0根据《机械基础》P226表9-6取相近的标准值Ld，Ld = 2000 mm (3)确定中心距 a?a0?Ld-Ld0= 500+(2000-1900.39)/2 mm = 549.81mm， 2取a= 550 mm； a min = a - 0.015Ld = 550 - 0.015×2000 mm = 520mm； a max = a + 0.03Ld = 550 + 0.03×2000 mm = 610mm. 6. 验算小带轮包角： ?1?180??dd2?dd1?57.3? = 151.9°＞120°，符合要求。 a - 10 -