黑 龙 江 科 技 学 院 毕 业 设 计 (论 文) 说 明 书
所以车速也应等于轮子的切向速度 因为 V=?dn/60×1000
V —车轮切向速度 V =1.25m/s d —车轮直径 d =130mm n—车轮转速
所以经计算得n=60×1000V/?d =60×1000×1.25/3.14×130=184rpm 因为车轮转速也等于驱动轴转速 所以n
转驱=n=184rpm
n转驱=184rpm
因为T=9.55×106P驱/n
T—驱动转矩 T=9NM P驱—驱动轴功率
n—驱动轴转速 n=184rpm 所以经计算得9×103=9.55×106×P驱/184 P驱=0.2KM 因为 ī=n电/n驱 n n驱—驱动轴转速 电—电机轴转速
n驱=184rpm
ī—传动比
所以计算得n电=ī.n电驱n电=1.5×184=276rpm 记n电=276rpm
因为驱动轴转驱为9N.m 所以据实际工作要求选用型号为130BF001相数为5相，步距角为0.75°电压为12/80V相电流为10A最大转距为9.31N.m空载起动频率为3000步/S，空载运行频率为16000步/S的反应式步进电动机 因为 T电=9.55×106P电/n电
T电—电机轴转矩 T电=9.31n.m n电—电机轴转速 n电=276rpm
P电—电机功率
所以计算得P电=T电×n电/9.55×106=9.31×103×276/9.55×106=0.26km
P电=0.26km 因为
总
带
?=?〃?〃? ?—总的传动效率
?—同步带的传动效率 ?联
滚
总
带
带=0.98
-18-
黑 龙 江 科 技 学 院 毕 业 设 计 (论 文) 说 明 书
??所以
联
?滚
?—滚动轴承的传动效率 ?—联轴器的传动效率
联
=0.99 =0.99
滚
总
=0.98×0.99×0.99=0.99
?因为P驱=P实电×
?总
=0.99
总
P驱——驱动轴功率 P驱=0.2Kw
?总——总机械传动功率
?总
=0.99
P实电—电动机实际功率 所以计算得 P实电=P驱/ P实电=0.21kw 因为P实电? P电 所以符合工作要求
5.4.2 同步带结构的设计计算
?总
=0.2/0.99=0.21kw
1）求出设计功率
因为Pd=Pm〃K。 Pd—设计功率
Pm—名义传递功率也就是电动机功率P P=0.26kw
K。—载荷修正系数 《实用机械设计手册》（下）表10.5-9载荷修正系数K。取1.8又因为传动装置未及张紧装置和系统为减速运动 所以其附加修正系数为零 所以Pd=1.8×0.26=0.5kw 2）、选择带的节距
因为Pd=0.5kw n电=276rpm=n1—小带轮转速
查《实用机械设计手册》（下）图10.5-4查得同步带的节距代号为H，对应的节距Pd=12.7mm
3）、确定带轮直径和带节线长
查《实用机械设计手册》表10.5-8 得H 型带，小带轮转速n1=276rpm小于900rpm所以小带轮最少齿数Z1应为14
Z1取22 因为 ⅰ=Z2/Z1 ⅰ—传动比 ⅰ=1.5 Z2—大带轮齿数 Z1—小带轮齿数 Z1=22
所以 ⅰ=Z1〃ⅰ=1.5×22=33
-19-
黑 龙 江 科 技 学 院 毕 业 设 计 (论 文) 说 明 书
查《机电一体化机械系统设计》表3-11 大带轮齿数Z2取标准值32 Z2=32 小带轮节圆直径 因为 ｄ1=Pb〃Z1/
?
Pb——同步带节距 Pb=12.7mm Z1—小带轮齿数 Z1=22
所以计算得 d1=12.7×22/3.14=88.94mm d1=88.94mm 同理可得 大带轮节圆直径 d2=129.36mm d2=129.36mm 选择带长 LP 初定中心距a
因为 0.7(d2＋d1)＜a＜2(d2＋d1)
d2—大带轮节圆直径 d2=129.36mm d1—小带轮节圆直径 d1=88.94mm 所以152.81＜a＜436.6
a取 420mm a=420mm 因为 Lp=2aCOS?＋?(d2＋d1)/2＋? 定?角
因为?=arcsin?1(d2－d1/2a)
所以?=arcsin?1(129.36－88.94/2×420)=3 所以a=420mm ?=3
所以Lp=2×420×COS3＋?(129.36＋88.94)/2＋?×3.（129.36-88.94）/180. =839＋343＋2 =1184mm 节线长 Lp=1184mm
查《实用机械设计手册》（下）表10.5-5 取整后
选用长度代号为510 Lp=1295.4mm 齿数Zb=102的同步带 4)、传动中心距a的确定 因为M=Pb/8(2Zb-Z1-Z2) M—修正系数
Pb—同步带节距 Pb=12.7mm Zb—同步带齿数 Zb=102
-20-
?(d－d)/180
2
1
黑 龙 江 科 技 学 院 毕 业 设 计 (论 文) 说 明 书
Z1—大带轮齿数 Z1=22 Z2—小带轮齿数 Z2=32 所以计算得M=12.7/8(21×102-22-32)=238.125 M=238.125mm 因为 a=M+M2?1/8pb(Z2?Z1)2/? ≈238.125＋(238.125)2?204.483=476mm a=476mm 所以节线长Lp=1295.4mm 传动中心距a=476mm 5)、选择标准带宽 确定小带轮齿数Z1=22 小带轮转速n1=184rpm 查《实用机械设计手册》(下)表10.5-17用差值法计算得H型带的基准额定功率P。=2.7Kw 确定实际带宽bs 因为 bs≥bs。（Pd/k2〃P。） bs。—标准带宽 查《实用机械设计手册》(下)表10.5-4 bs。=76.2mm Pd—设计功率 Pd=0.5kw K2—啮合齿数系数K2 据实际工作要求 K2=1 所以bs≥76.2(0.5/1×2.7)1/1.14=17.4 查《实用机械设计手册》表10.5-4 bs取标准为25.4mm其标准宽度代号为100宽度极0.8限偏差为??0.3 bs=25.4mm ??确定带宽系数Kw 因为Kw=(bs/bs。)1.14 所以Kw=（25.4/76.2）1.14=0.29 Kw=0.29 确定额定功率P 因为P=K2〃Kw〃P。 K2—啮合齿数系数 k2=1 Kw—带宽系数 kw=0.29 P。—基准额定功率 P。=2.7kw 所以计算得P=0.29×2.7=0.77kw 因为 P＞Pd 所以满足设计要求
-21-
黑 龙 江 科 技 学 院 毕 业 设 计 (论 文) 说 明 书
带的圆周速度V的确定 因为V= Pb〃Z1n1/60×1000 Pb—带的节距Pb=12.7mm Z1—小带轮齿数Z1=22 n1－小带轮转速n1=276r/mm 所以计算得V=12.7×22×276/60×1000=1.3m/s 工作能力验算 因为P=(K2〃kw〃Ta-bs〃m〃v2/bs。)V×10?3 K2—啮合齿数系数 K2=1 Kw—带宽系数 Kw=0.29 Ta—许用工作拉力 查《实用机械设计手册》表10.5-9 Ta=2100.85N m—单位长度质量查《实用机械设计手册》表10.5-9 m=0.448㎏/m 所以P=?1×(25.4/76.2)1.14×2100.85-25.4×0.448×1.32/76.2?×1.3/1000=0.78 因为P＞Pd 所以额定功率大于设计功率故带的传动能力足够。 最小轴径的确定 因为dmin≥A3p/n A— 118 修正系数查《简用机械设计手册》表14-13轴的材料为45钢 A为P—传递功率为0.26kw n—驱动轴转速为184r/mm 所以dmin≥A3p/n=11830.26/184=13mm d取30mm 6)结果整理 选用H型同步带 Pb=12.7mm Lp=1295.4mm Bs=25.4mm 小带轮Z=22 d=88.94mm 大带轮Z=32 d=129.36mm 传动的中心距 a=476mm
-22-