工作年限为10年。
2.2传动方案选择
传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电机型号、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数,为计算各级传动件准备条件。由于我们的实验的要求较高,电机输入的最高转速较大,为了减少成本,降低对电机的要求,同时能够满足减震器试验台的正常工作,我们对减震器采用这样的方案:变频电机通过带轮的传递,到达第一对啮合齿轮,为了让减速器具有变速功能,我们使第二对啮合齿轮为双联齿轮,最后由输出轴传递给偏心轮机构。因为本试验属于多功能测试,包括了静特性试验、疲劳试示功试验、耐久试验。所以对整个传递要求较高。所以第一、二根轴;两端采用角接触球轴承,第三根轴采用一头用角接触球轴承另一头采用普通调心球轴承。
注意点是使用这个传动方案应保证工作可靠,并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、 传动效率高和使用维护便利。 减速器设计
二级圆柱齿轮减速器传动比一般为8~40,用斜齿、直齿或人字齿,结构简单,应用广泛。展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置,因而沿齿向载荷分布不均,要求轴有较大刚度;分流式则齿轮相对于轴承对称布置,常用于较大功率、变载荷场合。同轴式减速器,长度方向尺寸较小,但轴向尺寸较大,中间轴较长,刚度较差。两级大齿轮直径接近有利于浸油润滑,轴线可以水平、上下或铅垂布置,如图:
图中展开式又可以有下面两种,如下所示:
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根据材料力学(工程力学)可以算出在相同载荷作用下,a方案优先于b方案,∴终选a
由装配图查得,X1?74,L?275,l?201。
y1?l??B?l?F?X1?L?X1??L?l?6EIZL?FXl?L?X1??L6EI?1?l?
ZL?F74?201??275?74???275?74?6EI?Z275?685422.6?F6EImmZ 最 6
由装配图查得,X2?103,L?173,l?77
y2?l??B?l???F?X2?L?X2??L?l?6EIZLXl?L?X2??L?l?F?26EIZL94?182??275?94???173?182?F?6EIZ275Fmm6EIZ
?902268.7?综上所述:可得y1<y2 。 ∴选a方案。
第三章 电动机的选择计算
合理的选择电动机是正确使用的先决条件。选择恰当,电动机就能安全、经济、可靠地运行;选择得不合适,轻者造成浪费,重者烧毁电动机。选择电动机的内容包括很多,例如电压、频率、功率、转速、启动转矩、防护形式、结构形式等,但是结合农村具体情况,需要选择的通常只是功率、转速、防护形式等几项比较重要的内容,因此在这里介绍一下电动机的选择方法及使用。
3.1电动机选择步骤
电动机的选择一般遵循以下三个步骤: 3.1.1 型号的选择
电动机的型号很多,通常选用异步电动机。从类型上可分为鼠笼式与绕线式异步电动
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机两种。常用鼠笼式的有J、J2、JO、JO2、JO3系列的小型异步电动机和JS、JSQ系列中型异步电动机。绕线式的有JR、JR O2系列小型绕线式异步电动机和JRQ系列中型绕线式异步电动机。
从电动机的防护形式上又可分为以下几种:
1.防护式。这种电动机的外壳有通风孔,能防止水滴、铁屑等物从上面或垂直方向成45o以内掉进电动机内部,但是灰尘潮气还是能侵入电动机内部,它的通风性能比较好,价格也比较便宜,在干燥、灰尘不多的地方可以采用。“J”系列电动机就属于这种防护形式。
2.封闭式。这种电动机的转子,定子绕组等都装在一个封闭的机壳内,能防止灰尘、铁屑或其它杂物侵入电动机内部,但它的密封不很严密,所以还不能在水中工作,“JO”系列电动机属于这种防护形式。在农村尘土飞扬、水花四溅的地方(如农副业加工机械和水泵)广泛地使用这种电动机。
3.密封式。这种电动机的整个机体都严密的密封起来,可以浸没在水里工作,农村的电动潜水泵就需要这种电动机。
实际上,农村用来带动水泵、机磨、脱粒机、扎花机和粉碎机等农业机械的小型电动机大多选用JO、JO2系列电动机。
在特殊场合可选用一些特殊用途的电动机。如JBS系列小型三相防爆异步电动机,JQS系列井用潜水泵三相异步电动机以及DM2系列深井泵用三相异步电动机。 3.1.2 功率的选择
一般机械都注明应配套使用的电动机功率,更换或配套时十分方便,有的农业机械注明本机的机械功率,可把电动机功率选得比它大10%即可(指直接传动)。一些自制简易农机具,我们可以凭经验粗选一台电动机进行试验,用测得的电功率来选择电动机功率。
电动机的功率不能选择过小,否则难于启动或者勉强启动,使运转电流超过电动机的额定电流,导致电动机过热以致烧损。电动机的功率也不能选择太大,否则不但浪费投资,而且电动机在低负荷下运行,其功率和功率因数都不高,造成功率浪费。
选择电动机功率时,还要兼顾变压器容量的大小,一般来说,直接启动的最大一台鼠笼式电动机,功率不宜超过变压器容量的1/3。 3.1.3 转速的选择
选择电动机的转速,应尽量与工作机械需要的转速相同,采用直接传动,这样既可以避免传动损失,又可以节省占地面积。若一时难以买到合适转速的电动机,可用皮带传动进行变速,但其传动比不宜大于3。
异步电动机旋转磁场的转速(同步转速)有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min
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等。异步电动机的转速一般要低2%~5%,在功率相同的情况下,电动机转速越低体积越大,价格也越高,而且功率因数与效率较低;高转速电动机也有它的缺点,它的启动转矩较小而启动电流大,拖动低转速的农业机械时传动不方便,同时转速高的电动机轴承容易磨损。所以在农业生产上一般选用1500r/min的电动机,它的转速也比较高,但它的适应性较强,功率因数也比较高。 3.2 电动机型号的确定
根据已知的工作要求和条件,选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。 ① 由公式 P1=Fv=150031.2=1.8 kw
v?100?10001.2?100?1000 电动机转速 n1=?D=
3.14?200=114。65. r/min ② 求电机功率P5 P= P电η
η=ηa2ηb2η齿22ηz3 P= Fv 查阅资料可得:选取?1=0.99 — 弹性柱销联轴器 ?2=0.97 — 6级精度齿轮的效率 ?3=0.98— 7级精度齿轮的效率
?4=0.938 — 滚动滚子轴承的效率 ?5=0.96—滚子链传动
则?总=η1η2η3η4η5=0.8503
P11.8 P5=?=0.8503=2.127 kw
查阅资料可得:取 i=8~60
则 n5=n1i=114.653(8~40)=917.2~4586 (r/min)
电动机符合这一范围的同步转速有1500、3000,综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动比,显然选择1500 r/min的同步转速电动机比较合适。
电动机型号 额定功率 满载转速 极(额定转矩)堵最大转矩 数 转转矩 (额定转矩) Y112M-4 2.2 kw 1440 r/min 4 2.2 kw 2.2 kw
第四章 轴的设计
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