機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計動力學(xué)運動學(xué)計算示例要點

1、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計動力學(xué)、運動學(xué)計算示例例已知帶式輸送機(jī)驅(qū)動卷筒的圓周力(牽引力) F = 2000N,帶速v=1.2m/s,卷筒宣 徑D = 260mm。輸送機(jī)在常溫下連續(xù)單向工作，載荷較平穩(wěn)。環(huán)境有輕度粉塵，結(jié)構(gòu)尺寸 無特殊限制，工作現(xiàn)場有三相交流電源。要求對該帶式輸送機(jī)傳動裝置進(jìn)行總體設(shè)計。解：1 .擬定傳動方案為了估計傳動裝置的總傳動比范圍，以便選擇合適的傳動機(jī)構(gòu)和擬定傳動方案，可先 由已知條件計算其驅(qū)動卷筒的轉(zhuǎn)速nw,即60 1000 v 60 1000 1.2.nW = = 88 r/min二D二 260一般常選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min或1500r/min的電動機(jī) 作為原動機(jī)

2、，因此傳動裝置總傳動比約為 11或16。根據(jù)總傳 動比數(shù)值，可初步擬定出以二級傳動為主的多種傳動方案。現(xiàn)選用結(jié)構(gòu)較簡單、制造成本也較低的方案，如圖 1。2.選擇電動機(jī)1)電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工作條件，選用一般用途的 Y (IP44)系列三相異步電動機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2)電動機(jī)容量(1)卷筒軸的輸出功率 PwPw(2)電動機(jī)輸出功率PdFv10002000 1.21000=2.4kW傳動裝置的總效率式中，弓、巾為從電動機(jī)至卷筒軸之間的各傳動機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由表查得：V帶傳動1 = 0.96;滾動軸承 也=0.99;圓柱齒輪傳動 巾=0.97；彈性聯(lián)軸器 4=0.99;卷筒軸滾

3、動軸承 刀5=0.98;卷筒r6= 0.96,則" = 0.96 父0.992 父 0,97 父 0.99父 0.98 父 0.96 之 0.85故Pd =-PW =-24 = 2.82 kW0.85(3)電動機(jī)額定功率 Ped選取電動機(jī)額定功率 Ped= 3kW。3)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為了便于選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。查得 V帶傳動常用傳動比范圍i； = 2 4 ,單級圓柱齒輪傳動比范圍i2 = 3 6 ,則電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd = nW i1 i2 = 580 2112 r/min可見同步轉(zhuǎn)速為 750r/min、1000r/min和1500r/min的電動機(jī)均符

4、合。這里初選同步轉(zhuǎn)速分別為1000 r/min和1500 r/min的兩種電動機(jī)進(jìn)行比較，如表1。由表1中數(shù)據(jù)可知兩個方案均可行，但方案2的傳動比較小，傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小。因此，可采用方案 2,選定電動機(jī)的型號為 Y132S 6。表1方案電動機(jī) 型號額定 功率(kW)電動機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動機(jī) 質(zhì)量 (kg)傳動裝置的傳動比同步滿載總傳動比V帶傳動單級減速器1Y100L2 43150014203816.1435.382Y132S-6310009606310.912.74.044)電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由附錄查出Y132S 6型電動機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸，并列表記錄備用

5、。3 .計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比魯1。911)傳動裝置總傳動比nw2)分配各級傳動比取V帶傳動的彳動比i= 2.7。則單級圓柱齒輪減速器的傳動比為i10.91i2 = - = 4.04i12.7所得i2值符合一般圓柱齒輪傳動和單級圓柱齒輪減速器傳動比的常用范圍。4.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1)各軸轉(zhuǎn)速電動機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為I軸，低速軸為n軸，各軸轉(zhuǎn)速為n0 = nm = 960 r / minn0960nI356 r/min11 2.7 nI 356nII = = 88 r/min12 4.042)各軸輸入功率 按電動機(jī)額定功率 Ped計算各軸輸入功率，即P0 = Pd =2.82 kWPI =P0 i =2.82 0.96 = 2.71 kWPI =甲22=2.71父 0.99父0.97 = 2.60 kW3）各軸轉(zhuǎn)矩2.82TII =9550PI =9550 260 =282.16 N mnii