μ=0.02,附加阻力系数β=0.2 ,带入上式得:
当满载(Q=Q)时运行阻力矩:
Mm(Q?Q)=2×(20000+8000)(0.0007+ =117.6 kg.m=1176 Nm 运行摩擦阻力: Pm(Q?Q)=
0.02?0.14) 2Mm(Q?Q)DC/2?1176 0.4/2=5880 N
当无载(Q=0)时运行阻力矩:
d Mm(Q?0)=βGxc(k+μ)
20.02?0.14 =2×8000×(0.0007+)
2 =336 Nm
Pm(Q?0)?3.2.4选电动机 电动机静功率:
Mm(Q?0)Dc/2=
336=1680 N 0.4/2 Nj= 式中:
PJvc5880?45=4.9 kw ?1000?m1000?0.9?1?0.6Pj= Pm(Q?Q)——满载运行时静阻力;
η=0.9 —— 机构传动效率 ;
m=1 —— 驱动电动机台数;
初选电动机功率:
N=kdNj=1.15×4.9=5.635 kw
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 32页
式中:
kd——电动机功率增大系数,由[1]表7-6查得,kd=1.15 由[2]附表30选用电动机JZR2-22-6 ,Ne(25%)=7.5 kw ,n1=930 r/min, (GD2)d=0.419 kgm2,电机质量 Gd=108 kg。 3.2.5验算电动机发热条件
按照等效功率法,求JC=25%时所需要的等效功率: Nx = K25r Nj=0.5×1.1×4.9=2.7 kw 式中:
K25——工作级别系数,查[1]表6-4 ,中级K25=0.5;
r——由[1]表6-5,取tq/tg=0.2由[1]图6-6查r=1.1;
由以上计算结果, Nx<Ne,故初选电动机能满足发热条件。 3.2.6选择减速器 车轮转速:
nc=
机构传动比:
i0?vc45==35.83 r/min ?Dc3.14?0.4n1930==22.3 nc35.83查[2]附表40选ZSC-400-Ⅰ-2减速器,当中级工作类型时,许用功率[N]=2.8 kw(当输入轴转速为1000 r/min) ,i ∴ Nx<[N]中级
0'=22.4
3.2.7验算运行速度和实际所需功率 实际运行速度:
vc' = vc 误差:
i0i0'=
45?22.3=44.8 r/min 22.4v?vc45?44.8? ? =c×100% vc45 =0.4% < [?]= 15%
' 中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 33页
实际所需电动机等效功率:
v2.7?44.8 Nx?Nxc?
45vc''=2.688 kw <Ne ,故合适。
3.2.8验算起动时间
起动时间: tq?式中:
(Q?Gxc)n1[mC(GD2)1?] 2'38.2(mMq?Mj)i?0n1=930 r/min ,m=1 —— 驱动电动机台数; Mq=1.5Me=1.5×9550
Ne(25%)n1=1.5×9550×
7.5 930=115.5 Nm
满载运行时折算到电动机轴上的运行静阻力矩: Mj(Q?Q)?Mm(Q?Q)i0?Mm(Q?0)i0?''?1176 =58.3 Nm
22.4?0.9空载运行时折算到电动机轴上的运行静阻力矩: Mj(Q?0)??336=16.67 Nm
22.4?0.9 初步估算制动轮和联轴器的飞轮矩: (GD2)Z?(GD2)l=0.65 kg.m2 机构总飞轮矩:
C(GD2)1?C[(GD2)d?(GD2)Z?(GD2)l]
= 1.15×(0.419+0.65)=1.23 kg.m2
满载起动时间:
tq(Q?Q)930(20000?8000)?0.42??[1.23?] 38.2?(1?115.5?58.3)22.42?0.9= 4.75 s
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无载起动时间:
tq(Q?0)9308000?0.42??[1.23?] 238.2?(1?115.5?16.67)22.4?0.9= 1.73 s
由[1]表7-6查得,当vc=45 m/min=0.75 m/s 时,[tq]推荐值为5.5s,tq(Q?Q)< [tq] ,故所选电动机能满足快速起动要求。 3.2.9按起动工况校核减速器功率
起动状况减速器传递的功率:
Pdvc6346.8?44.8 N= = 5.265 kw ?'1000?m1000?60?0.9?1式中:
Q?Gxcvc? Pd=Pj+Pg=Pj+ g60tq(Q?Q)20000?800044.8?
9.860?4.75 = 6329 N 此值为计算载荷
'' = 5880+
m ——运行机构中同一级传动减速器的个数,m =1。
所用选减速器的[N]中=2.8 kw < N,如该选大一号,则中心距将由
''400 增
至600 ([N]中级=23.8 kw,i0?21.5)相差太大,考虑到减速器有一定过载能力(如[N]中级=6 kw) 故不再变动。
3.2.10验算起动不打滑条件 因室内使用,故不计风阻和坡度阻力矩,只验算空栽及满载起动时两种工况。在空载起动时,主动车轮与轨道接触处的圆周切向力:
Gxcvcg60tq(Q?0)'' T(Q?0)?
dP2(k??)??P1k2? Dc/2 中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 35页
800044.8??9.860?1.73
= 450.3 kg = 4503 N 车轮与轨道的粘着力:
F= P1f= 4000×0.2=800 kg=8000 N>T(Q?0)
故空载起动时不打滑。
满载起动时,主动车轮与轨道接触处的圆周切向力:
=
4000(0.0007?0.02?0.14)?2?4000?0.00072 0.4/2 T(Q?Q)?(Q?Gxc)vcg60tq(Q?0)'dP2(k??)??P1k2? DC/2
(20000?8000)44.8??9.860?4.75 = 792.1 kg = 7921 N 车轮与轨道的粘着力:
2000?08000?0.2?280 0kg=28000 N>T(Q?Q) F(Q?0)?P1f?2故满载起动时不可能打滑,因此所选电动机合适。 3.2.11选择制动器
由[1]查得,对于小车运行机构制动时间tZ≤3~4 s ,取tZ=4s,因此,所需制动转矩: =
(Q?Qxc)DCn1{1[mc(GD2)1?'2m38.2tZi0214000(0.0007?0.02?0.14)?2?14000?0.00072 0.4/2 MZ?d(Q?Qxc)(k??)2?} ?]?'i01930(20000?8000)?0.42[1?1.23??0.9] ={2138.2?422.4(20000?8000)(0.0007?0.02? ? =358 Nm
22.40.14)2?0.9}
由[2]附表15选用 YWZ5—250/30,其制动转矩Mez =225~360 Nm,考虑
到所取制动时间tz=4s与起动时间4.57s 很接近,故略去制动不打滑条件验算。
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 36页
3.2.12选择高速轴联轴器及制动轮
高速轴联轴器计算转矩,由[1](6-26)式:
Mc = n?sMe =1.35×1.8×78.6=190.9 Nm 式中:
Me = 9550
Ne(JC25%)n1=
9550?7.5