3 传动系统的设计
3.1 电动机的选择
电机采用正反转电机， 可以实现正反转，可以改变主轴的旋转方向。从而改变平台的上升和下降。减速机采用蜗轮蜗杆减速机具有传动比大， 适于低速重载， 传动平稳， 具有自锁性等优点。
驱动机选择
设备传动功率流由图3-1 表示
图 3-1 设备传动系统原理图
1. 电机; 2. 联轴器; 3. 减速机; 4. 联轴器; 5. 减速机;
6. 联轴器; 7. 轴承 8. 链轮 9. 轴承
1. 计算传动效率 传动总效率:
???1?2?3?4?5?6?7?8?9 （3 – 1）
式中：
η1——电动机传动效率 0.775 η2——联轴器传动效率，1
η3——减速机传动效率，0.605 η4——联轴器传动效率，1 η5——减速器传动效率，0.605 η6——联轴器传动效率，1 η7——轴承1传动效率，0.99 η8——轴承2传动效率，0.99 η9——滚子链传动效率，0.97 经计算得：η= 0.115 2. 计算电机功率 上升台面所需举升力:
F??G1?G2?Ff?G3??K （3 –2）
G1: 平台自身重量,8370N G2: 外加载荷的重量, 3300N G3：配重的重量, 9835N
Ff：摩擦力, 2425N
K: 动荷系数，按1.5估算
计算得：F= 6390 (N )
电机功率 P = 式中：
V=0.0173m/s
FV?× 10?3 （3 – 3）
经计算得：P = 0.961(kW )
因此选用Y100L-6 电机，其额定功率P电=1. 5 kW，转速n = 940 r/min，
3. 2 链传动设计
1.确定计算功率
查文献[9] 中表9-6，选择工况系数KA=1.4，图9-13，主动链轮齿数系数Kz=1.44 选取Kp=1(单排链)
Pca=
P = 0.961(kW )
经计算得：Pca=0.242 kW 2. 选择链条型号并确定链轮齿数
KAKZ?P （3 – 4） Kp根据Pca和n=1.56 r/min查文献[9]中图9-11，可选20-A，查表9-1，链条节距为p=31.75mm 由于设计时规定平台移动速度为0.0173m/s， 所以根据公式
V?z?n?p （3 – 5）
60?1000得出链轮齿数z=21比较合适 3.确定润滑方式
由V=0.0173m/s，和链条号为20-A，查文献[9]图9-14可知应采用滴油润滑 4.计算压轴力Fp 有效圆周力为：
Fe=1000
P = 0.961(kW ) V=0.0173m/s 经计算得Fe =6937(N) 链轮垂直布置，KFp=1.05， 则压轴力为
Fp= KFp?Fe （3 – 7）
经计算得：Fp =7284（N） 取安全系数K=8
查文献[9] 中表9-1 得20A型号链条，抗拉载荷为86.7KN Fmax=Fp?8=58.270(KN)<86.8KN 链条满足要求。
P （3 – 6） V3.3 传动轴的设计及校核
1.计算轴的功率
P?1.5?0.5??1?2?3?4?5?6?7?8 （3 – 8）
η1——电动机传动效率 0.775 η2——联轴器传动效率，1 η3——减速机传动效率，0.605 η4——联轴器传动效率，1 η5——减速器传动效率，0.605 η6——联轴器传动效率，1 η7——轴承1传动效率，0.99 η8——轴承2传动效率，0.99 经计算得：P=0.086(KW) n=1.56 r/min
T=9550
Pn 经计算得：T =508(N.m) 2.计算压轴力Fp 有效圆周力为：
Fe=1000
PV 经计算得：Fe =4797.7(N) 链轮垂直布置，KFp=1.05，
则压轴力为Fp= KFp? Fe=5037.6（N） 3.初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为40Cr，调质处理 根据文献[9]表15-3中 取A0=97
dmin=A03pn P=0.086(KW) n=1.56 r/min
dmin=39.8（mm）
于是取d=40mm
3 – 9） 3 – 10） 3 – 11） （（（4.轴的结构设计，联轴器 初步拟定轴的结构：
1.在轴上需要安装联轴器来传递扭矩。
2.为了达到使平台实现升降的运动功能，需要在轴上安装链轮来带动链条升降，为了使轴能够自由转动，需要安装两个轴承，初步设计在链轮两侧。 因此，初步设计轴的结构如图3-2所示。
图3-2 轴的结构示意图
①Ⅰ-Ⅱ轴段的设计
因为已经确定了最小直径为40mm，所以在Ⅰ-Ⅱ段之间的轴径选择40mm， 长度暂取65mm。 轴承Ⅰ选择：
因为链轮不承受轴向力，只承受径向力，即 初步计算当量动载荷P:
P=fp(XFr+YFa) （3 – 12）
查文献[9]表13-6，fp=1.2
P=1.2?Fr （3 – 13）
Fr=5037.6(N)
经计算得：P =6045 (N) Lh'=20?300?24=144000(h) n=1.56 r/min
Fa=0 Fr