运动动力参数计算.pptx

概 述1、目的巩固本课程及先修课程的理论知识。初步培养独立进行机械设计的能力。进行设计人员基本素质的训练。学会强度计算与结构设计交叉进行的设计方法。4、课程设计的内容 概 述课程设计的内容包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、连接件、润滑密封和联轴器 的选择及校核计算；机体结构及其附件的设计；绘制装配图及零件工作图；编写计算说明书以及进行设计答辩。5、提交资料总装配图 1号纸A1 一张零件图 3号纸A3 二张（低速轴及其齿轮）编写设计说明书(约35页)6、考核（三个方面）日常表现设计的正确性、合理性及图面质量答辩 概 述工作机所需输入功率：Pw=FV/1000w(kW)电动机所需功率：Pd=Pw/=v带 减 联，确定电动机型号：应满足PdPe(电机的额定功率)常用型号有：Y系列三相异步电动机(p9-14)常见的同步转速有：750、1000、1500、3000减速器总传动比i=nm/nwnm-电机满载转速nW-工作机的转速记下电机的型号，外形尺寸中心高输出轴直径等。设计方法 其中，-电机至工作机的总效率，减=滚3 齿2，1、初步设计计算阶段I、拟定传动方案，绘制简图（已给）、选择电机类型：三相异步鼠笼式电动机设计方法、传动比分配总传动比i=nm/nW=i带i减；（nm-电机满载转速；nW-工作机转速）i1-齿轮高速级传动比i2-齿轮低速级传动比 带传动的传动比一般可取 i带=23，由此可求出减速器的传动比i减。考虑齿轮传动的润滑和结构问题，i1=(1.3-1.5)i2减速器高低速级齿轮传动比的分配：i减=i1 i2传动比分配后，可能会有误差，应验算，误差控制在3%-5%内。设计方法、各轴的运动参数计算过程：计算结果列表功率(kW)转速(r/min)扭矩(Nm)i一轴二轴三轴卷筒轴例题分析设计带传动时，应注意检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。、带传动的设计 例如小带轮外圆半径是否大于电动机中心高，大带轮外圆半径是否过大造成带轮与机器底座相干涉等。要注意带轮轴孔尺寸与电动机轴或减速器输入轴尺寸是否相适应。设计方法设计方法、齿轮传动设计计算、齿轮传动设计计算材料选择及热处理 的选择中心距：要圆整计算各部分尺寸-零件图中要列出主要参数，要有技术要求等。-说明书中要列出参数表。绘制零件结构草图(说明书上只注尺寸，不注公差)例：中心距圆整时应向大值取，由a=(z1+z2)mn/cos，中心距向大值取时，将增大，对传动有利，故不必因a变动而进行验算。二级齿轮减速器零件图例：如图所示的带式输送机传动方案，已知卷简直径例：如图所示的带式输送机传动方案，已知卷简直径D=500mm，运输，运输带的有效拉力带的有效拉力F=10000N，卷筒工作转速，卷筒工作转速nw=11.459r/min，室内常温下连，室内常温下连续工作，环境有灰尘，电源为三相交流，电压续工作，环境有灰尘，电源为三相交流，电压380V。试选择电动机类型。试选择电动机类型与结构型式，选择电动机容量和转速，并计算传动装置运动和动力参数与结构型式，选择电动机容量和转速，并计算传动装置运动和动力参数 电动机的选择及运动学参数计算解：解：计 算 与 说 明 设 计 结 果1.选择电动机选择电动机根据工作要求和条件，选用根据工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机，封闭式系列三相异步电动机，封闭式结构，电压结构，电压380VY系列三相异步电动机(1)选择电动机类型和结构型式选择电动机类型和结构型式(2)确定电动机容量确定电动机容量Tw=2500Nm2)计算工作机总效率计算工作机总效率 查表查表2-2，取轴承对、卷筒的效率分别为，取轴承对、卷筒的效率分别为h h2=0.98、h h5 5=0.96，则，则1)工作机所需转矩工作机所需转矩h hw=h h2 h h5=0.980.96=0.94h hw=0.94电动机的选择及运动学参数计算3)工作机所需功率工作机所需功率 Pw=3.19 kW计 算 与 说 明 设 计 结 果电动机的选择及运动学参数计算查表查表2-2，取带传动、齿轮传动和齿轮联轴器的效率分别为，取带传动、齿轮传动和齿轮联轴器的效率分别为h h1=0.96、h h3=0.97、h h4=0.99，则：，则：h h=0.844)计算传动装置总效率计算传动装置总效率5)电动机所需功率电动机所需功率Pd=3.80kWh h=h h1h h23h h32h h4=0.960.9830.9720.99=0.846)查表确定电动机额定功率查表确定电动机额定功率Ped查表查表2-13，取，取V带传动比带传动比 i1=24、两级齿轮减速器传动比、两级齿轮减速器传动比 i2=925，则总传动比的合理范围为，则总传动比的合理范围为 i=18100，故电动机，故电动机转速的可选范围为转速的可选范围为nd=i nw=(18100)11.459=2061146 r/min符合这一范围的同步转速有符合这一范围的同步转速有750、1000，综合考虑电动机和，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选选1000 r/min的同步转速较好。的同步转速较好。同步转速同步转速1000 r/min Ped=4 kW(3)选择电动机转速选择电动机转速计 算 与 说 明 设 计 结 果电动机的选择及运动学参数计算由所选电动机的类型、结构、容量和同步转速，查表由所选电动机的类型、结构、容量和同步转速，查表2-3，确定电动机型号为确定电动机型号为Y132L-6，其满载转速，其满载转速nm=960 r/min。电动机型号：电动机型号：Y132L-6nm=960 r/min(4)选择电动机型号选择电动机型号有关参数见有关参数见附表附表。2.计算总传动比和分配各级传动比计算总传动比和分配各级传动比ia=nm/nw=960/11.459=83.777(2)分配各级传动比分配各级传动比ia=83.777(1)计算理论总传动比计算理论总传动比计 算 与 说 明 设 计 结 果电动机的选择及运动学参数计算计 算 与 说 明 设 计 结 果电动机的选择及运动学参数计算设设V带传动比为带传动比为 i1，齿轮减速器总传动比为，齿轮减速器总传动比为 i2，则总传动比，则总传动比为为 ia=i1 i2。为使。为使V带传动外廓尺寸不致过大，取带传动外廓尺寸不致过大，取i1=2.8，则，则i2=ia/i1=83.777/2.8=29.920i1=2.8设齿轮减速器中高速级和低速级的传动比分别为设齿轮减速器中高速级和低速级的传动比分别为 i2、i3，则则 i2=i2 i3取取 i2=(1.31.5)i3 则则 i2=i2/i3=29.920/4.6=6.504i2=6.504取取 i3=4.6 则则i3=4.6(1)各轴转速各轴转速nI I=342.857 r/min3.计算传动装置运动和动力参数计算传动装置运动和动力参数I I轴轴 nI I=nm/i1=960/2.8=342.857 r/minn=52.715r/min轴轴 n=nI I/i2=342.857/6.504=52.715 r/min轴轴(轴轴)n=n=n/i3=52.715/4.6=11.460 r/minn=n=11.460 r/min计 算 与 说 明 设 计 结 果电动机的选择及运动学参数计算(2)各轴输入功率各轴输入功率I I轴轴 PI I=Pdh h1=3.800.96=3.65 kWPI I=3.65 kW轴轴 P=PI Ih h2h h3=3.650.98 0.97=3.47kWP=3.47kW轴轴 P=Ph h2h h3=3.470.98 0.97=3.30kWP=3.30kW轴轴 P=Ph h2h h4=3.300.98 0.99=3.20kWP=3.20kW(3)各轴输出功率各轴输出功率I I轴轴 PI I=PI Ih h2=3.650.98=3.58kWPI I=3.58kW轴轴 P=Ph h2=3.470.98=3.40kWP=3.40kW轴轴 P=Ph h2=3.300.98=3.23kWP=3.23kW轴轴 P=P h h2=3.200.98=3.14kWP=3.14kW计 算 与 说 明 设 计 结 果电动机的选择及运动学参数计算(4)各轴输入转矩各轴输入转矩Td=37.802 NmTd=9550Pd/nm=95503.80/960=37.802 NmI I轴轴 TI I=Tdi1h h1=37.8022.80.96=101.612 NmTI I=101.612Nm电动机所需输出转矩电动机所需输出转矩轴轴 T=TI Ii2h h2h h3=101.6126.5040.980.97=628.237 Nm T=628.237 Nm 轴轴 T=Ti3h h2h h3=628.2374.60.980.97=2747.130 Nm T=2747.130 Nm(5)各轴输出转矩各轴输出转矩I I轴轴 TI I=TI Ih h2=101.6120.98=99.580 NmTI I=99.580 Nm轴轴 T=Th h2=628.2370.98=615.672 NmT=615.672Nm轴轴 T=Th h2=2747.1300.98=2692.187NmT=2692.187Nm轴轴 T=Th h2h h4=2747.1300.980.99=2665.266 Nm T=2665.266 Nm 轴轴 T=Th h2=2665.2660.98=2611.961NmT=2611.961Nm运动、动力参数计算结果运动、动力参数计算结果(包括传动比、效率包括传动比、效率)列于表列于表计 算 与 说 明 设 计 结 果电动机的选择及运动学参数计算运动和动力参数的计算结果运动和动力参数的计算结果 轴名轴名功率功率P(kW)转矩转矩T(Nm)转速转速n(r/min)传动比传动比i效率效率h输入输入输出输出输入输入输出输出电动机轴电动机轴3.8037.8029602.800.96I I轴轴3.653.58101.612 99.580 342.8756.5040.95轴轴3.473.40628.237 615.672 52.7154.600.95轴轴3.303.232474.13 2611.96 11.4601.000.97轴轴(卷筒轴卷筒轴)3.203.142665.2711.460电动机的选择及运动学参数计算设计方法考虑到润滑，两大齿轮直径应相近，i1=(1.31.5)i2但需注意齿轮与轴不得干涉。浸油深度为一齿高电动机型号电动机型号同步转速同步转速(r/min)额定功率额定功率(kW)满载转速满载转速(r/min)堵转转矩堵转转矩额定转矩额定转矩最大转矩最大转矩额定转矩额定转矩质量质量(kg)Y132M1-6100049602.02.073电动机型号和主要性能参数电动机型号和主要性能参数电动机主要外形和安装尺寸电动机主要外形和安装尺寸电动机的选择及运动学参数计算