I 选择电动机的类型和结构 1 选择电动机的类型 因为装置的载荷平稳，单向连续长期工作，因此可选用Y型闭式笼型 三项异步电动机，电压为380V。该电机工作可靠，维护容易，价格低 廉，、配调速装置，可提高起动性能。 2 确定电动机功率 一、设计方案分析 （1）根据带式运输机工作类型，选取工作机效率为?w=0.96 FV700?2.5工作机所需功率PW===1.823kw 1000?W1000?0.96?w=0.96 PW=1.823kw （2）查机参考文献[1]表10-2可以确定各部分效率： ① 联轴器效率：?联=0.98； ②滚动轴承传动效率：?滚=0.99； ③闭式直齿圆柱齿轮传动效率： 查参考文献[2]表16-2，选取齿轮精度等级为8级，传动效率?齿不低于0.97（包括轴承不低于0.965） 故取?齿=0.97； ④滚筒传动效率： 一般选取?筒=0.99； ⑤V带传动效率： 查参考文献[2]表3确定选用普通V带传动，一般选取?带=0.96； ⑥由上数据可得传动装置总效率： ?联?滚 =0.98 =0.99 ?齿 =0.97 ?筒 =0.99 =0.96 =0.8766 ?带 ?总·?齿·?筒·?带 = 0.98× 0.993× 0.97× 0.99× 0.96 =0.8766 = 3?联·?滚?总 （3）电动机所需功率： pd=pw?a=1.823kw=2.08kw 0.8766pdpcd： =2.08kw （4）确定电动机的额定功率 因为载荷平稳，连续运转，电动机额定功率pcd略大于pd 主要结果 1
计算与说明
查参考文献[1]表19-1，Y系列三相异步电动机的技术参数，选电动机 额定功率为pcd=2.2kw。 pcd=2.2kw 3 确定电动机转速 （1）滚筒轴工作转速 60?1000v60?1000?2.5=r/min=159r/min ?D3.14?300（2）传动比 n筒=n筒 =159r/min ①齿轮 查参考文献[1]表2-2，给定的传动比范围，i直齿≤4，i斜齿≤6。可以确定圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围是i直齿=3~5或i斜齿②带 =5~7。但查参考文献[2]表18-1，推荐传动比i＜8~10，选用速=3~5。 度较低失望直齿圆柱齿轮，故可选i齿=i直齿V带传动比范围是2~4； ③总传动比范围i总=6~20。 （3）电动机转速范围 i总 =6~20 n电动=（6~20）×159r/min=（954~3180）r/min n电动查参考文献[1]表19-1，符合这一范围的同步转速有： 1000 r/min；1500 r/min；3000 r/min。 =（954~3180）r/min 主要结果 2
4 初定方案 根据容量和转速，查参考文献[1]表19-1，初步确定3种方案如表2 表2 3种初选方案比较 方案 电动机型号 额定功率/kw 6极Ⅰ 4极Ⅱ 2极Ⅲ 满载转速/(r/min) 940 1430 2840 堵转转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 参考价格1元 Y112M-6 Y100L1-4 Y90L-2 2.2 2.2 2.2 2.0 2.2 2.3 2.2 2.3 2.2 45 32 25 计算与说明
5确定电动机型号 因为对于额定功率相同的类型电动机，选用转速较高，则极对数少， 尺寸和重量小，价格也低，但传动装置传动比大，从而使传动装置结 构尺寸增大，成本提高；选用低速电动机则正好相反。因此，综合考方案Ⅱ 虑高、低速的优缺点，采用方案Ⅱ，即选定电动机型号为：Y100L1-4，电动机型号 其主要性能是：额定功率：2.2kw Y100L1-4 满载转速：1430r/min。 Ⅱ 传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配 1 总传动比 =n电动/n筒=n满载/n筒=1430/159=8.994 6≤8.994≤20，合适。 i总i总 =8.994 2 分配各级传动比 （1）根据参考文献[1]表2-2，选取齿轮传动比为：i齿=4，单级直齿 圆柱齿轮减速器i=3~5，合理。 i齿=4 （2）因为i总=i齿×i带，所以i带=i总/i齿=8.994/4=2.25。 i带=2.25 二、各轴的转速、功率和转速 1各轴的转速可以根据电动机满载转速和各相邻轴间传动比进行计算。 电动机轴：n电动=n满载=1430 r/min Ⅰ轴：n?=n电动/i带=（1430/2.25）r/min =635.56 r/min Ⅱ轴：n??=n?/i齿=(635.56/4) r/min=158.89 r/min Ⅲ轴：n???=n??=158.89 r/min 验算带速:v工作带?d筒?n???/60?1000?2.495 误差: ?v?(2.5?2.495)/2.5?100%=0.2% -5%≤?v≤5% ，合适。 n?n??=158.89 =158.89 =158.89 r/min r/min n??? r/min 2计算各轴的功率 电动机轴：pd?pw/?总?1.823/0.8766kw?2.08kw Ⅰ轴： p??pd?带?2.08?0.96kw?1.9968kw Ⅱ轴： p???p??滚?齿?1.9968?0.99?0.97?1.918kw Ⅲ轴： p????p???联?齿?1.918?0.98?0.97?1.823kw 计算与说明
pd?2.08kw p??1.9968kw p???1.918kw p????1.823kw 主要结果 3
3计算各轴的输入转矩 电动机轴： Td?9550pd/n电动?9550?2.08/1430Nm?13.891Nm Td?13.891Nm Ⅰ轴： T??9550p?/n??9550?1.9968/635.56Nm?30.00Nm T??30.00Nm Ⅱ轴： T???9550p??/n???9550?1.918/158.89Nm?115.28Nm Ⅲ轴： T????9550p???/n????9550?1.823/158.89Nm?106.586Nm T???115.28Nm T????106.586Nm4将以上结果记入表3 表3 运动和动力参数 I轴 II轴 III轴 转速（r/min） 635.56 158.89 158.89 输入功率P（kw） 1.9968 1.918 1.823 输入扭矩T30.00 115.28 106.586 （Nm） 传动比（i） 4 1 效率（?） 0.96 0.95 三：传动零件设计计算 1皮带轮传动的设计计算（外传动） （1）选择普通V带 因为每天24 h >16 h，且选用带式输送机，所以查参考文献[2]表8-11，选取工作系数kA?1.3 所以pca?kAPd?1.3?2.08?2.704kw。 （2）选择V带类型 根据pca，n?，查参考文献[2]图8-11，选用A型V带 （3）确定带轮基准直径dd，并验算带速 ①初选小带轮基准直径dd1 查参考文献[2]表8-6和表8-8，取小带轮直径dd1=100mm ②验算带速v带 v小带轮??dd2n2/60?1000?7.45m/s，查参考文献[2]表8-9知道v带 范
kA?1.3 pca?2.704kw A型V带 dd1=100mm v小带轮?7.45m/s dd2=224mm 4
围是6.5~10，故带速合适。 ③计算大带轮基准直径 dd2=224mm ??0.4% ?n2?0% dd2?i带dd1?2.25?100mm?225，查参考文献[2]表8-8，圆整为 ④验算弹性功率? ??(v小带轮?v大带轮)/v小带轮?0.4%，很小，满足要求。 ⑤验算转速误差 i带实?dd2/dd1(1??)?224/100(1?0.004)?2.25 a0=500mm 从动轮实际转速n2?n1/i带实635.56 r/min 转速误差?n2?(635.56?635.56)635.56?0%，对于带式输送装置，转速误差在±5%范围内，故合适。 （4）初选中心距 根据0.7(d1?dd2)?a0?2(d1?dd2) 11 Ld?1600mm 得 0.7(100?224)?a0?2(100?224)，初定a0=500mm。 （5） 初选基准长度Ld 由公式计算带所需基准长度 a?541.816mm amin?517.816mmamax?589.816mmLd?2a0???/2(dd1?dd2)?(dd2?dd1)2/4a0?1516.368mm 查参考文献[2]表8-2的带的基准长度Ld=1600mm。 (6)计算实际中心距a a?a0?(Ld?L0)/2?500?(1600?1516.368)/2?541.816mm 由于amin?a?0.015Ld?541.816?0.015?1600?517.816mm amax?a?0.03Ld?541.816?0.03?1600?589.816mm ?1?166.886。 k??0.968 kL?0.99 pr?1.409kw 所以实际中心距的变化范围是517.816mm~589.816mm. （7）验算小带轮包角?1 ，合适。 ?1?180。?（dd-dd）57.3。/a?166.886。?120。21（8）计算单根V带额定功率pr 由dd1?100mm,n1?1430r/min查参考文献[2]表8-4a 得普通V带的基本额定功率p0?1.30kw；根据n1?1430r/min; i带?2.25和A型带，查参考文献[2]表8-4b得?p。?0.17kw； 查参考文献[2]表8-5得包角修正系数k??0.968；查参考文献[2]表8-2z=2根 得长度系数k?0.99 L 所以：pr?(p0??p0)k?kL?1.409kw （9）计算V带根数z z?pca/pr?2.704/1.409?1.919,圆整取2根。 5