機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 麥秸稈打包機(jī)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：麥秸打包機(jī)設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 機(jī)械工程 班 指導(dǎo)教師： 完成日期：2016年 月 日 天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院目 錄一、設(shè)計(jì)題目 1.1 設(shè)計(jì)目的11.2 設(shè)計(jì)題目11.3 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求21.4 設(shè)計(jì)任務(wù)2二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)2.1功能分解與工藝動作分解？2.2 方案選擇與分析？2.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)？2.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析？2.5機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)運(yùn)動簡圖？三、傳動系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳動方案設(shè)計(jì)？3.2電動機(jī)的選擇？3.3傳動裝置的總傳動比和各級傳動比分配？3.4傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算？四、設(shè)計(jì)小結(jié)？五、參考文獻(xiàn)？一 設(shè)計(jì)

2、題目1.1設(shè)計(jì)目的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是我們第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練，是一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)的目的在于，進(jìn)一步鞏固并靈活運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識；培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)過的知識，獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力，使對機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)(機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖設(shè)計(jì))有一個完整的概念，并培養(yǎng)具有初步的機(jī)構(gòu)選型、組合和確定運(yùn)動方案的能力，提高我們進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)、運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和技術(shù)數(shù)據(jù)諸方面的能力，以及利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決工程問題的能力，以得到一次較完整的設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動方式、力和能量的傳遞方式、各個構(gòu)件的尺寸等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，是機(jī)械產(chǎn)

3、品設(shè)計(jì)的第一步，是決定機(jī)械產(chǎn)品性能的最主要環(huán)節(jié)，整個過程蘊(yùn)涵著創(chuàng)新和發(fā)明。為了綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論知識，分析和解決與本課程有關(guān)的實(shí)際問題，使所學(xué)知識進(jìn)一步鞏固和加深，我們參加了此次的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)題目麥秸打包機(jī)機(jī)構(gòu)及傳動裝置設(shè)計(jì)該麥秸打包機(jī)工藝動作如圖所示，使人工將麥秸挑到料倉上方，撞板B上下運(yùn)動（不一定是直線運(yùn)動）將麥秸喂入料倉，滑塊A在導(dǎo)軌上水平往復(fù)運(yùn)動，將麥秸向料倉前部推擠。每隔一定時(shí)間往料倉中放入一塊木板，木版的兩面都切出兩道水平凹槽。這樣，麥秸將被分隔在兩塊木版之間并被擠壓成長方形。從料倉側(cè)面留出的空隙中將兩根彎成型的鐵絲穿過兩塊木版凹槽留出的空洞，在料倉的另一側(cè)

4、將鐵絲絞接起來，麥秸即被打包，隨后則被推出料倉。打包機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動，經(jīng)傳動裝置減速，再通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊和撞板的運(yùn)動。傳動裝置方案采用：帶傳動+二級圓柱斜齒輪減速器；1.3設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)要求執(zhí)行構(gòu)件的位置和運(yùn)動尺寸如圖所示，當(dāng)滑塊處于極限位置A1和A2時(shí)，撞板分別處于極限位置B1和B2 ，依靠重力將麥秸喂入料倉。一個工作循環(huán)所需的時(shí)間T（秒），打包機(jī)機(jī)構(gòu)的輸入軸轉(zhuǎn)矩為M。其余尺寸見下表：方案號T(s)M（Nm）l1 (mm)l2 (mm)l3 (mm)l4 (mm)l5 (mm)l6 (mm)11.00440300400250800200600說明和要求：（1） 工作條件：一班制，田間作業(yè)

5、，每年使用二個月；（2） 使用年限：六年；（3） 生產(chǎn)批量：小批量試生產(chǎn)（十臺）；（4） 工作周期T的允許誤差為±3%之內(nèi)。1.4設(shè)計(jì)任務(wù)1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析1） 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型及其組合2） 擬定執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案，并畫出機(jī)械傳動系統(tǒng)方案示意圖3） 畫出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖4） 執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，畫出總體機(jī)構(gòu)方案圖，確定其基本參數(shù)、標(biāo)明主要尺寸5） 畫出執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖6） 對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析2、傳動裝置設(shè)計(jì)1) 選擇電動機(jī)2) 計(jì)算總傳動比，并分配傳動比3) 計(jì)算各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)3、撰寫課程設(shè)計(jì)說明書二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案設(shè)計(jì) 2.1功能分解與工藝動作分解 1)功能分解 為了實(shí)現(xiàn)

6、打包機(jī)打包的總功能，將功能分解為：滑塊的左右運(yùn)動和撞板的上下運(yùn)動。 2)工藝動作過程 要實(shí)現(xiàn)上述分功能，有下列工藝動作過程： (1)滑塊向前移動，將草桿向右推。 (2)滑塊快速向左移動同時(shí)撞板向下運(yùn)動，將草桿打包。 (3)當(dāng)撞板向下移動到最大位移處時(shí)，滑塊也將再次準(zhǔn)備向右移動，至此，此機(jī)構(gòu)完成了一個運(yùn)動循環(huán)。 2.2 方案選擇與分析1. 概念設(shè)計(jì)根據(jù)以上功能分析，應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的方法，經(jīng)過機(jī)構(gòu)系統(tǒng)搜索，可得“形態(tài)學(xué)矩陣”的組合分類表，如表1所示。表1 組合分類表滑塊左右移動曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)撞板上下移動曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)因滑塊左右移動與撞板上下移動可用

7、同一機(jī)構(gòu)完成，故可滿足沖床總功能的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案有N個，即N2 X 2 X 2 X 2個16個。運(yùn)用確定機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案的原則與方法，來進(jìn)行方案分析與討論。2. 方案選擇1) 滑塊水平運(yùn)動的機(jī)構(gòu)方案選擇滑塊左右運(yùn)動的要求：主動件作回轉(zhuǎn)或擺動運(yùn)動，從動件(執(zhí)行構(gòu)件)作直線左右往復(fù)運(yùn)動，行程中有等速運(yùn)動段(稱工作段)，機(jī)構(gòu)有較好的動力特性。根據(jù)功能要求，考慮功能參數(shù)（如生產(chǎn)率、生產(chǎn)阻力、行程和行程速比系數(shù)等）及約束條件，可以構(gòu)思出如下能滿足從動件(執(zhí)行構(gòu)件)作直線左右往復(fù)運(yùn)動的一系列運(yùn)動方案?；瑝K左右運(yùn)動方案1：三角正弦機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動方案2：槽輪滑塊機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動方案3:六連桿機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)

8、動方案4：連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動方案5:導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動方案6：連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動方案7:齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu) 滑塊左右運(yùn)動方案8：內(nèi)凸輪機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動方案9:曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊左右運(yùn)動方案10：外凸輪機(jī)構(gòu)表2. 上述滿足執(zhí)行構(gòu)件水平運(yùn)動各個機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案定性分析方案號主 要 性 能 特 征功 能功 能 質(zhì) 量經(jīng) 濟(jì) 適 用 性運(yùn)動變換增力加壓時(shí)間 一級傳動角二級傳動角工作平穩(wěn)性磨損與變形效率復(fù)雜性加工裝配難度成本運(yùn)動尺寸滿足 無較短 較小- 一般 一般 高 簡單 易低 大 滿足 無 較短小- 較平穩(wěn)劇烈 較高 較復(fù)雜 易一般 小 滿足無較短小-較 平穩(wěn)一般較高一般易一般較大滿足 較強(qiáng)

9、 短 較大 大 一般 一般 高 較復(fù)雜較難一般小 滿足無長較小-一般有一般較高較復(fù)雜較難一般大6滿足弱長大大一般一般高較簡單一般一般大7滿足弱長大-有沖擊劇烈較高較復(fù)雜難較高大8滿足 無長較小- 有沖擊劇烈較高較復(fù)雜較難一般大 9滿足無較短較小-較平穩(wěn)低高簡單易低小10滿足 無長 較小- 有沖擊劇烈較高較復(fù)雜較難較高 大 注：加壓時(shí)間是指在相同施壓距離內(nèi)，撞板向下移動所用的時(shí)間，越長則越有利。一級傳動角指連桿機(jī)構(gòu)的傳動角；二級傳動角指六桿機(jī)構(gòu)或連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)中后一級機(jī)構(gòu)的傳動角。評價(jià)項(xiàng)目應(yīng)因機(jī)構(gòu)功能不同而有所不同。對以上方案初步分析如表2。從表中的分析結(jié)果不難看出：方案2,3,5,9性能顯較差;

10、方案:1,4,6,7,8,10有較好綜合性能;其中1,4,7,10這四個方案可作為被選方案，待運(yùn)動設(shè)計(jì)，運(yùn)動分析和動力分析后，通過定量評價(jià)選出最優(yōu)方案。2).撞板下壓機(jī)構(gòu)方案選擇撞板下壓機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要求：主動件作回轉(zhuǎn)或擺動運(yùn)動，從動件(執(zhí)行構(gòu)件)作直線（或近似直線）上下往復(fù)運(yùn)動，行程中有等速運(yùn)動段(稱工作段)，機(jī)構(gòu)有較好的動力特性。根據(jù)功能要求，考慮功能參數(shù)（如生產(chǎn)率、生產(chǎn)阻力、行程和行程速比系數(shù)等）及約束條件，可以構(gòu)思出如下能滿足從動件(執(zhí)行構(gòu)件)作直線上下往復(fù)運(yùn)動的一系列運(yùn)動方案。執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案1：連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案2：凸輪機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案3：連桿復(fù)合

11、機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案4：齒輪復(fù)合機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案5：凸輪復(fù)合機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案6：連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案7：凸輪連桿齒輪齒條復(fù)合機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案8：凸輪機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案9：齒輪齒條機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案10：連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)表2 上述滿足執(zhí)行構(gòu)件鉛垂運(yùn)動各個機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案定性分析方案號功能功 能 質(zhì) 量經(jīng) 濟(jì) 適 用 性運(yùn)動變換加壓時(shí)間一級傳動角二級傳動角平穩(wěn)性磨損與變形運(yùn)動效率復(fù)雜性加工裝配難度成本運(yùn)動尺寸1滿足較短較大較大一般小較大一般一般一般較小2滿足長較大-有沖擊大較大一般較難較高大3滿足較長較大較大一般小較大一般一般

12、一般較大4滿足較短較大-較好較大一般較復(fù)雜較難高較小5滿足較長較大-有沖擊大較大一般較難較高較大6滿足較短較大較大一般小較大較難一般一般一般7滿足較長較大較大一般大較大較難較難高小8滿足較長較大-有沖擊大較大一般一般較高大9滿足較短較大-較好一般一般一般一般一般較小10滿足較長較大較大一般小一般較復(fù)雜一般一般較大注：加壓時(shí)間是指在相同施壓距離內(nèi)，撞板向下移動所用的時(shí)間，越長則越有利。一級傳動角指連桿機(jī)構(gòu)的傳動角；二級傳動角指六桿機(jī)構(gòu)或連桿復(fù)合機(jī)構(gòu)中后一級機(jī)構(gòu)的傳動角。評價(jià)項(xiàng)目應(yīng)因機(jī)構(gòu)功能不同而有所不同。對以上方案初步分析如表3。從表中的分析結(jié)果不難看出，方案2，4，5，7的性顯較差；方案1，3

13、，6，8，9，10尚可行且有較好綜合性能并各自都有特點(diǎn)，這六個方案可作為被選方案，待運(yùn)動設(shè)計(jì)，運(yùn)動分析和動力分析后，通過定量評價(jià)選出最優(yōu)方案。3. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案的形成機(jī)器中各工作機(jī)構(gòu)都可按前述方法構(gòu)思出來，并進(jìn)行評價(jià)，從中選出最佳的方案。將這些機(jī)構(gòu)有機(jī)地組合起來，形成一個運(yùn)動和動作協(xié)調(diào)配合的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。為使各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動、動作在時(shí)間上相互協(xié)調(diào)配合，各機(jī)構(gòu)的原動件通常由同一構(gòu)件統(tǒng)一控制。在選擇方案時(shí)還需要進(jìn)行非機(jī)械行業(yè)的綜合考慮，例如機(jī)械的市場創(chuàng)新性，市場前瞻性，再開發(fā)性等各種各樣的因素，這樣會大大提高機(jī)械的價(jià)值和生命期。通過對上述方案的拼裝和組合，和多方因素的考慮，由此可以設(shè)計(jì)出以下組合方

14、案以供選擇。1) 連桿組合機(jī)構(gòu)方案說明：如圖1所示，目前此方案綜合性能不是很理想，傳動性能較差，但是可以將左右移動滑塊上方的槽去掉，用一個桿連接直接連接另一個槽的滑塊，可以大大改善此機(jī)構(gòu)性能。圖1 連桿組合機(jī)構(gòu)運(yùn)動說明：此機(jī)構(gòu)左端的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿為復(fù)合桿，在曲柄工作時(shí)搖桿將動力輸出給左右運(yùn)動的滑塊，滑塊又將動力通過正弦機(jī)構(gòu)傳給上下運(yùn)動的滑塊，從而完成打包機(jī)所需要的運(yùn)動。 2) 齒輪齒條組合機(jī)構(gòu)方案說明：如圖1所示，整個機(jī)構(gòu)的動力傳輸由三個齒輪聯(lián)合組成，齒輪傳動有著高穩(wěn)定性，可以承受重載和高速載荷等優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡單，加工方便易于維護(hù)，整體方案相對節(jié)省空間。 圖2 齒輪齒條組合機(jī)構(gòu)運(yùn)動說明：

15、主動曲柄轉(zhuǎn)動，帶動搖桿進(jìn)行擺動，和搖桿同軸的齒輪使底部齒條移動的同時(shí)再將運(yùn)動傳給下一級齒輪，而下一級齒輪的運(yùn)動帶動最右邊的齒輪開始轉(zhuǎn)動，最右邊的齒輪帶動第二個齒條進(jìn)行運(yùn)動。3) 齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)方案說明：此方案力學(xué)性能良好，滑塊有急回運(yùn)動，運(yùn)動結(jié)構(gòu)緊湊層次清晰，而且除了為打包機(jī)輸出所需的兩個運(yùn)動之外，還可以輸出一個上下擺動的運(yùn)動，為日后的再開發(fā)提供了幫助。圖3）齒輪連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動說明：主動桿帶動復(fù)合桿擺動，復(fù)合桿上部用滑塊連接齒輪，齒輪帶動齒條使撞板上下運(yùn)動，復(fù)合桿下部拉動滑塊做左右運(yùn)動。4) 凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)方案說明：此方案中由于主動件為凸輪使得此機(jī)構(gòu)不能承受高速載荷，但在低速狀態(tài)下通過設(shè)計(jì)凸

16、輪的形狀的不同可以達(dá)到不同的運(yùn)動效果，使得機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律比較靈活。圖4）凸輪連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動說明：凸輪帶動滾子從動件上下運(yùn)動，連桿機(jī)構(gòu)將運(yùn)動分解成打包機(jī)所需要的形式。4機(jī)構(gòu)組合方案的確定根據(jù)所選方案是否能滿足要求的性能指針，結(jié)構(gòu)是否簡單、緊湊；制造是否方便；成本是否低等選擇原則。經(jīng)過前述方案評價(jià)，采用系統(tǒng)工程評價(jià)法進(jìn)行分析論證，列出下列表格：性能指針方案1方案2方案3方案4運(yùn)動性能運(yùn)動規(guī)律急回平穩(wěn)急回任意運(yùn)動速度及精度一般一般較高一般工作性能工作效率一般高較高一般使用空間較大較大一般較小動力性能承載能力較大大較大較低傳力性能較大大一般一般震動與噪聲較大較大較大較小經(jīng)濟(jì)性加工難度易一般一般較難維護(hù)難度

17、較易較易一般較難能耗大小一般一般一般一般使用壽命較長較長較長一般結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)尺寸大大較大較小機(jī)構(gòu)重量輕重一般較重復(fù)雜程度一般復(fù)雜一般簡單經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)方案3最滿足設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，并且綜合性能良好，易于再開發(fā)，所以將方案3作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終方案。2.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別為: 齒輪齒條撞板上下沖壓機(jī)構(gòu)。 連桿推塊左右沖壓機(jī)構(gòu)。撞板上下運(yùn)動沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；滑塊左右運(yùn)動沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì): 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；1） 撞板上下運(yùn)動沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；三、傳動系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1傳動方案設(shè)計(jì)傳動

18、系統(tǒng)位于原動機(jī)和執(zhí)行系統(tǒng)之間，將原動機(jī)的運(yùn)動和動力傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)。除進(jìn)行功率傳遞，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)能克服阻力作功外，它還起著如下重要作用：實(shí)現(xiàn)增速、減速或變速傳動；變換運(yùn)動形式；進(jìn)行運(yùn)動的合成和分解；實(shí)現(xiàn)分路傳動和較遠(yuǎn)距離傳動。傳動系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的重要組成部分。當(dāng)完成了執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動機(jī)的預(yù)選型后，即可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動和動力條件及原動機(jī)的類型和性能參數(shù)，進(jìn)行傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。在保證實(shí)現(xiàn)機(jī)器的預(yù)期功能的條件下，傳動環(huán)節(jié)應(yīng)盡量簡短，這樣可使機(jī)構(gòu)和零件數(shù)目少，滿足結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，降低制造和裝配費(fèi)用，提高機(jī)器的效率和傳動精度。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中所規(guī)定的功能要求，執(zhí)行系統(tǒng)對

19、動力、傳動比或速度變化的要求以及原動機(jī)的工作特性，選擇合適的傳動裝置類型。根據(jù)空間位置、運(yùn)動和動力傳遞路線及所選傳動裝置的傳動特點(diǎn)和適用條件，合理擬定傳動路線，安排各傳動機(jī)構(gòu)的先后順序，完成從原動機(jī)到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動系統(tǒng)的總體布置方案。機(jī)械系統(tǒng)的組成為：原動機(jī) 傳動系統(tǒng)(裝置) 工作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）原動機(jī)：Y系列三相異步電動機(jī)；傳動系統(tǒng)(機(jī)構(gòu))：常用的減速機(jī)構(gòu)有齒輪傳動、行星齒輪傳動、蝸桿傳動、皮帶傳動、鏈輪傳動等，根據(jù)運(yùn)動簡圖的整體布置和各類減速裝置的傳動特點(diǎn)，選用二級減速。第一級采用皮帶減速，皮帶傳動為柔性傳動，具有過載保護(hù)、噪音低、且適用于中心距較大的場合；第二級采用齒輪減速，因斜齒輪

20、較之直齒輪具有傳動平穩(wěn)，承載能力高等優(yōu)點(diǎn)，故在減速器中采用斜齒輪傳動。根據(jù)運(yùn)動簡圖的整體布置確定皮帶和齒輪傳動的中心距，再根據(jù)中心距及機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的有關(guān)知識確定皮帶輪的直徑和齒輪的齒數(shù)。故傳動系統(tǒng)由“V帶傳動+二級圓柱斜齒輪減速器”組成。原始數(shù)據(jù)：已知工作機(jī)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動件）主軸：轉(zhuǎn)速：nW=60 （r/min）轉(zhuǎn)矩：Mb =440 (N.m)3.2電動機(jī)的選擇1） 選擇電動機(jī)類型按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電動。2） 選擇電動機(jī)容量a工作軸輸出功率 ： PW=M/1000 (KW) =nW /30=60/30=6.28 (rad/s)PW=M/10

21、00=440*6.28/1000=2.7632 KW注：工作軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動件軸。b所需電動機(jī)的功率：Pd= PW /aa-由電動機(jī)至工作軸的傳動總效率a =帶×軸承3×齒輪2×聯(lián) 查表可得：對于V帶傳動: 帶 =0.96 對于8級精度的一般齒輪傳動：齒輪=0.97對于一對滾動軸承：軸承 =0.99對于彈性聯(lián)軸器：聯(lián)軸器=0.99則a =帶×軸承3×齒輪2×聯(lián)=0.96×0.993×0.972×0.99= 0.868Pd= PW /a=2.7632/0.868=3.1834 KW查各種傳動的合理傳動比范圍值

22、得：V帶傳動常用傳動比范圍為 i帶=24，單級圓柱齒輪傳動比范圍為i齒=35，則電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd=i帶 ×i齒2×nW=(24)( 35)2 ×nW =（18 100 ）×nW=(18100)×30=10806000 r/min符合這一轉(zhuǎn)速范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000 r/min、1500 r/min和3000 r/min，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出四種適用的電動機(jī)型號，因此有三種傳動比方案。方案電動機(jī)型號額定功率ped/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帶傳動比齒輪傳動1Y112M-2430

23、0028904596.33332.112Y112M-441500144043483163Y132M1-64100096073322.512.8對于電動機(jī)來說，在額定功率相同的情況下，額定轉(zhuǎn)速越高的電動機(jī)尺寸越小，重量和價(jià)格也低，即高速電動機(jī)反而經(jīng)濟(jì)。若原動機(jī)的轉(zhuǎn)速選得過高，勢必增加傳動系統(tǒng)的傳動比，從而導(dǎo)致傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由表中四種方案，綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、結(jié)構(gòu)和帶傳動及減速器的傳動比，認(rèn)為方案2的傳動比較合適，所以選定電動機(jī)的型號為Y112M-4。Y112M-4電動機(jī)數(shù)據(jù)如下: 額定功率：4 Kw滿載轉(zhuǎn)速：n滿=1440 r/min同步轉(zhuǎn)速：1500 r/min3.3傳動裝置

24、的總傳動比和各級傳動比分配1傳動裝置的總傳動比i總= n滿/ nW =1440/60= 242 分配各級傳動比根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表2.2選取，對于三角v帶傳動,為避免大帶輪直徑過大,取i12=2.8；則減速器的總傳動比為 i減=i總/2.8=24/2.8=8.5714對于兩級圓柱斜齒輪減速器,按兩個大齒輪具有相近的浸油深度分配傳動比,取 ig=1.3idi減= ig×id = 1.3i2d =8.5714i2d =8.5714/1.3=6.5934id =2.57ig=1.3id=1.3×2.57=3.34 注：ig -高速級齒輪傳動比；id 低速級齒輪傳動比；3.4傳動

25、裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速：電機(jī)軸：n電= 1440 r/min軸 n= n電/i帶=1440/2.8=514.29 r/min軸 n= n/ ig=514.29/3.34=154 r/min軸 n=n/ id =154/2.57=60 r/min 計(jì)算各軸的輸入和輸出功率：軸： 輸入功率 P= Pd帶=3.687 × 0.96=3.54 kw 輸出功率 P= 3.474軸承=3.54 × 0.99=3.5 kw軸： 輸入功率 P=3.44×齒輪=3.5 × 0.97=3.395 kw 輸出功率 P= 3.34×軸承=3.395 × 0.99=3.361 kw軸 輸入功率 P=3.30×齒輪=3.361 × 0.97=3.26 kw 輸出功率 P= 3.20×軸承=3.26 × 0.99=3.228 kw計(jì)算各軸的輸入和輸出轉(zhuǎn)矩：電動機(jī)的輸