PⅠ,PⅡ,......为各轴的输入功率 (KW) TⅠ,TⅡ,......为各轴的输入转矩 (N·m) nⅠ,nⅡ,......为各轴的输入转矩 (r/min)
可按电动机轴至工作运动传递路线推算,得到各轴的运动和动力参数 2.1.4 运动参数及动力参数的计算 1)计算各轴的转数: Ⅰ轴:nⅠ=nm/ i0
=960/2.8=342.86 (r/min)
Ⅱ轴:nⅡ= nⅠ/ i1
=324.86/3.59=90.49 r/min
卷筒轴:nⅢ= nⅡ
(2)计算各轴的功率:
Ⅰ轴:
PⅠ=Pd×η
01
=Pd×η
1
=12.05×0.96=11.57(KW)
Ⅱ轴:
PⅡ= PⅠ×η
12
= PⅠ×η2×η
3
=11.57×0.98×0.97
=11(KW) 卷筒轴:
PⅢ= PⅡ·η
23
= PⅡ·η
2·
η
4
=11×0.98×0.99=10.67(KW)
计算各轴的输入转矩:
电动机轴输出转矩为:
Td=9550·Pd/nm=9550×12.05/960
=119.87 N·m
Ⅰ轴:
TⅠ= Td·i0·η
01
= Td·i0·η1
=119.87×2.8×0.96=322.22 N·m
6
Ⅱ轴: TⅡ= TⅠ·i1·η
12
= TⅠ·i1·η
2·
η4
=322.22×3.59×0.98×0.99=1122.29 N·m
卷筒轴输入轴转矩:T
Ⅲ
= TⅡ·η
2·
η
4
=1088.84 N·m
计算各轴的输出功率:
由于Ⅰ~Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率: 故:P’Ⅰ=PⅠ×η
轴承
=11.57×0.98=11.34 KW =11×0.98=10.78 KW
P’Ⅱ= PⅡ×η
轴承
计算各轴的输出转矩:
由于Ⅰ~Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率:则:
T’Ⅰ= TⅠ×η
轴承
=322.22×0.98=315.78 N·m
T’ Ⅱ= TⅡ×η
轴名 轴承=1122.29×0.98=1099.84 N·m
综合以上数据,得表如下效率P (KW) 输入 输出 4.5 4.23 = 传动比 i 效率 η 输出 44.77 转矩T (N·m) 转速n 输入 r/min 960 2.8 0.96 电动机轴 Ⅰ轴 4.32 120.33 117.92 342.86 4.44 0.95 Ⅱ轴 4.11 4.02 518.34 507.97 77.22 1.00 0.97 卷筒轴 4.07 3.99 502.90 492.84 77.22 7
2.2 V带的设计 (1)选择普通V带型号
由PC=KA·P=1.1×5.5=6.05( KW)
根据课本P134表9-7得知其交点在A、B型交 界线处,故A、B型
两方案待定:
方案1:取A型V带
确定带轮的基准直径,并验算带速: 则取小带轮
d1=100mm
d2=n1·d1·(1-ε)/n2=i·d1·(1-ε) =2.8×100×(1-0.02)=274.4mm
由表9-2取d2=274mm (虽使n2略有减少,但其误差小于5%,故允
许)
带速验算: V=n1·d1·π/(1000×60)
=960×100·π/(1000
×60)
=5.024 m/s
介于5~25m/s范围内,故合适 确定带长和中心距a:
0.7·(d1+d2)≤a0≤2·(d1+d2)
0.7×(100+274)≤a0≤2×(100+274)
262.08 ≤a0≤748.8 初定中心距a0=500 ,则带长为
L0=2·a0+π·(d1+d2)+(d2-d1)2/(4·a0)
=2×500+π·(100+274)/2+(274-100)/(4×500)
2
=1602.32 mm
由表9-3选用Ld=1400 mm的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1400-1602.32)/2=398.84 mm 验算小带轮上的包角α
1
α1=180-(d2-d1)×57.3/a
8
=180-(274-100)×57.3/398.84=155.01>120 合适 确定带的根数
Z=PC/((P0+△P0)·KL·Kα) =6.05/((0.95+0.11)×0.96×0.95)
= 6.26
故要取7根A型V带 计算轴上的压力
由书9-18的初拉力公式有
F0=500·PC·(2.5/Kα-1)/z· c+q· v2
=500×6.05×(2.5/0.95-1)/(7×5.02)+0.17×5.022 =144.74 N
由课本9-19得作用在轴上的压力
FQ=2·z·F0·sin(α/2)
=2×7×242.42×sin(155.01/2)=1978.32 N
方案二:取B型V带
确定带轮的基准直径,并验算带速:
则取小带轮 d1=140mm
d2=n1·d1·(1-ε)/n2=i·d1·(1-ε)
=2.8×140×(1-0.02)=384.16mm
由表9-2取d2=384mm (虽使n2略有减少,但其误差小于5%,故允许)
带速验算: V=n1·d1·π
/(1000×60)
=960×140·π/(1000×60) =7.03 m/s 介于5~25m/s范围内,故合适 确定带长和中心距a:
0.7·(d1+d2)≤a0≤2·(d1+d2)
0.7×(140+384)≤a0≤2×(140+384)
366.8≤a0≤1048
9
初定中心距a0=700 ,则带长为
L0=2·a0+π
·(d1+d2)+(d2-d1)2/(4·a0)
2
=2×700+π·(140+384)/2+(384-140)/(4×700)
=2244.2 mm
由表9-3选用Ld=2244 mm的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2244-2244.2)/2=697.9mm 验算小带轮上的包角α
1
α1=180-(d2-d1)×57.3/a
=180-(384-140)×57.3/697.9=160.0>120 合适 确定带的根数
Z=PC/((P0+△P0)·KL·Kα) =6.05/((2.08+0.30)×1.00×0.95)
= 2.68
故取3根B型V带 计算轴上的压力
由书9-18的初拉力公式有
F0=500·PC·(2.5/Kα-1)/z· c+q· v2
=500×6.05×(2.5/0.95-1)/(3×7.03)+0.17×7.032 =242.42 N
由课本9-19得作用在轴上的压力
FQ=2·z·F0·sin(α/2)
=2×3×242.42×sin(160.0/2) =1432.42 N
综合各项数据比较得出方案二更适合带速验算:
V=n1·d1·π/(1000
×60)
=960×140·π/(1000×60) =7.03 m/s 介于5~25m/s范围内,故合适 确定带长和中心距a:
10