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4 对传动系参数的计算
综上所述，确定使用第二种的传动方式。传动方案简图如图4.1所示。
图4.1 传动方案
1—制动器；2—电机；3—带传动；4—减速器；5—齿轮；6—车轮
设计参数： 1．运输重量：10T 2．轨距：1435mm
3．行走速度：30m/min,行走距离：40m 4. 台面尺寸：5000?3200mm
4.1 电动机的选用
4.1.1电动机的类型选用
三相电路异步启动电动机是众多起重用的机械和冶炼金属用机械的动力装置。它拥有很高的机械强度跟抵抗过高过载的功能。
YZR系列是“绕线”转子电机，YZ系列是“笼型”转子电机。冶金起重电机转子广泛使用，但在电机启动不是很频繁，功率容量和全压启动许可的地方后，还可以使用笼型转子。所以选择使用YZR、YZ系列的三相异步电机。
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4.1.2 电动机的功率选用
电机额定的功率应不小于工作机所需要的其输出的功率。如果电机的功率比工作需要的小，就无法使机器的能够正常的工作；如果电机长时间的超负荷运转，会使其发热量过大使电机过早出现故障；如果功率太大，那么相应的会使成本加大，并且会使电机长时间的低负荷运行，功率因数和效率过低，能量无法高效率利用。
工作机所需功率为：
Pw?S?Fv?(M?m)gv?S??1.1?100010000.05?(50?8)?9.8?10003060?15.63kw 式（4.1）
式中：S—— 安全系数，其值为S?1.1； ?——摩擦系数，其值为??0.05；
M——平车的载重量，其值为M?50T； m——平车自重，其值为m?8T； v——行走速度，其值为v?30m/min；
g——重力加速度（N/kg），其值为??9.8N/kg。 电机的输出功率： Pd?Pw??Pw?1?23?33?15.63（4.2） ?18.76kw 式
0.96?0.983?0.983式中：?1——带传动效率；?2——滚动轴承效率；表1-7的?1?0.96、?2?0.98、?3?0.98。
检查[ 2 ]表12-7电机额定功率22w。
?3 ——齿轮传动效率。查[2]
4.1.3 电动机的转速选用
该电机在不同的转动速度下拥有的额定功率是一样的。低速电机系列的轮廓大，重量高，价格昂贵，但是能够让电机总的传动比和尺寸减小，而高速电机是完全不同的，应考虑到各个不同的影响因素来选择合适的电机转速。
按照负荷的不同，可以把电机划分成S2(短时间内使用作业制)、S3(断续周期内使用作业制)、S4（启动的断续周期性使用作业制）、S5(电制动的断续周期使用作业制)。电机确定为断续周期内使用作业制度，每个作业周期范围每个小时内只需要启动使用6次。电机的负载的持续工作效率FC?40%，FC?（起动+制动）/工作时间范围。 所以选用为YZR225M?8电机，电机的负载的持续工作效率是FC?40%的时候的旋转速度为715r/min。
4.1.4 电动机的型号选用
Ped?18.76kw和转动速速nd?715r/min，根据[ 2 ] 表12-7
可以确定要使用的电机模型：YZR225M?8。
根据电机确定的功率
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4.2 传动比的计算
车轮的转速：
nw?60?1000?v??D60?1000???5003060?19.1r/min 式（4.3）
式中：D——车轮直径，其值为D?500mm； v——行走速度，其值为v?30m/min。
总传动比：
i?nm715??37.43 式（4.4） nw19.1取带传动的传动比i0?1.87 ， 式（4.5） 则低速时传动比
i2?i37.43??3.781.4i01.4?1.87 式（4.6）
电机减速器速度较低时的传动效率的比值i1?1.4i2?1.4?3.78?5.29；取i4?1。 式中：nm——电动机满载转速，其值为nm?715r/min ； nw——车轮转速，其值为nw?19.1r/min。
4.3 进行计算传动装置的动力性参数
机械传动装置动力性参数是进行每一个传动件设计的十分重要的理论依据。对其部件进行设计，第一步要算出各个轴的转动速度，扭矩和功率。每个轴的动力参数大都是根据电机与工作机动力的传递方式来计算。
4.3.1 各轴转速
① Ⅰ轴 ：
nI?② Ⅱ轴 ：
nm715= ?382.35r/min； 式（4.7）i01.87nⅡ?nI382.35 =?72.28r/min； 式（4.8）i15.29③ Ⅲ轴 ：
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nⅢ?nII72.27= 式（4.9） ?19.12r/min。i23.784.3.2 各轴功率
① Ⅰ轴：
PI?Pd??1?18.76?0.96?18.20kw 式（4.10） ② Ⅱ轴：
P 式（4.11） Ⅱ?PI??2??3?18.76?0.96?0.98?0.98?17.12kw；③ Ⅲ轴：
22 PⅢ?P 式（4.12） Ⅱ??2??3?18.76?0.96?0.98?0.98?16.27kw。
4.3.3 各轴转矩
① Ⅰ轴：
TI?9550② Ⅱ轴
P17.12?2261.98N?m； TII?9550II=9550? 式（4.14） 72.28nIIPI18.20?454.58N?m；=9550? 式（4.13）
382.35nI③ Ⅲ轴
TIII?955016.27PIII?8126.49N?m。=9550 式（4.15） 19.12nIII4.3.4 运动和动力参数列表
表4.1 运动和动力参数列表
轴名 Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 运动和动力参数 转速n/r/min 382.35 72.28 19.12 功率P/kw 18.20 17.12 16.27 转矩T/N?m 454.58 2261.98 8126.49
4.4 带传动设计
4.4.1 已知条件
电机的输出功率Pd?18.76kw，小带轮转速nm?715r/min，传动比i0?1.87，每天
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工作时间为16小时，负荷变化时，负载起动。
4.4.2 设计步骤和方法
① 确定计算功率
该计算是基于传输功率和功率P与工作条件和确定
Pca?KA?P 式（4.16） 其中：Pca——计算功率，kw；
KA——工作情况系数，见[1]表8-7；
P——所需传递的额定功率，kw； 则
Pca?KA?P?1.5?18.76?28.14kw 式（4.17） ② 选择V带的类型
工作系数查[1]表8-7可知KA?1.5。通过功率Pca?8.805kw和小轮的转动速度
n1?nm?715r/min，和[ 1 ] p157图8-11选定V型带为常见的C型。 ③ 确定带轮的直径dd同时检验其运动速率v
1）初步选择较小型传送轮的直径dd1。
根据[ 1 ]中图 8-6和表8-8选择较小型轮的基准直径dd1?200mm。 2）验算带速v
参考[ 1 ]（8-13），根据带的计算速度。带的传送速度一般不高于30米每秒。 验算带的速度 v???dd1?n160?1000???200?71560?1000?7.49m/s 式（4.18）
经检验满足了设计的要求，所以此时的带速是合适的。 ④ 计算大带轮的直径
根据dd2?i0?dd1来算出大带轮的直径
dd2?i0?dd1?1.87?140?374mm 式（4.19） ⑤ 验算传动比 实际传动比
i?dd2374??1.87 式（4.20） dd1200误差w?i?i01.87?1.87?100%??100%?0?5%，符合要求 i2.5⑥ 选定中心距离a，同时选定V带长的参考数值Ld。
1)根据中心距的数值和尺寸大小的限制，通过[ 1 ]（8-20）确定初始中心距的位
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