機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)講稿學(xué)生學(xué)習(xí)

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：吳子紅湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配舉例一、傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖二、原始數(shù)據(jù)

帶的圓周力F/N帶速v（m/s）滾筒直徑D/mm25001.5450三、工作條件兩班制，使用年限8年，常溫連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，中批量生產(chǎn)，運(yùn)輸帶速度v的允許誤差為±5%,三相交流電壓為380/220V。設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配

1、電動(dòng)機(jī)選擇：參考指導(dǎo)書P.17~18及P21~24（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式：

根據(jù)電源種類，工作條件，工作時(shí)間的長(zhǎng)短及載荷的性質(zhì)，大小，起動(dòng)性能和過載情況等條件來選擇電動(dòng)機(jī)，一般選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)是全封閉自扇冷式籠型的，適用于電源電壓為380V無特殊要求的機(jī)械上。設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配

1、電動(dòng)機(jī)選擇：參考指導(dǎo)書P.17~18及P21~24（2）功率選擇：

①工作機(jī)功率：Pw=Fv/1000（KW）F-N,v-m/s帶入數(shù)據(jù)F=2500N，v=1.5m/s，Pw=3.750kW②帶式輸送機(jī)總效率：

帶式輸送機(jī)總效率為每一個(gè)傳動(dòng)副效率的乘積，即

η=η1.η2.η3.η……查表3-3其中，η

1

----V帶傳動(dòng)效率0.95

η

2----滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率0.99

η

3

---9級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)效率0.96

η

4----聯(lián)軸器傳動(dòng)效率0.99

η

5----運(yùn)輸機(jī)滾筒效率0.96η總=η1帶×η22軸承×η3齒輪×η4聯(lián)軸器×η5滾筒

=0.95×0.992×0.96×0.99×0.96=0.85設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配

1、電動(dòng)機(jī)選擇：（2）功率選擇：

③電動(dòng)機(jī)功率：

計(jì)算功率：

參考指導(dǎo)書P.P.100~102選擇Y系列電機(jī)。

要求Pd≤Pe(額定功率)因?yàn)镻d≤Pe(額定功率)，所以選擇Pe=5.5(kW)。綜合這一部分Y系列電動(dòng)機(jī)Pd=Pw/η=3.75/0.85=4.41(kW)

設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配

1、電動(dòng)機(jī)選擇：（3）轉(zhuǎn)速選擇：

參考指導(dǎo)書P.P.100~102選擇Y系列電機(jī)，最為常用的Y系列電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm四種。

同步轉(zhuǎn)速過低，減速器傳動(dòng)比減小，但是電動(dòng)機(jī)尺寸變大，成本上升；

同步轉(zhuǎn)速過高，電動(dòng)機(jī)較輕，成本下降，但減速器傳動(dòng)比變大，外形尺寸變大，成本上升。

設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配

1、電動(dòng)機(jī)選擇：（3）轉(zhuǎn)速選擇：

①輸出軸（滾筒轉(zhuǎn)速）計(jì)算：設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配

1、電動(dòng)機(jī)選擇：（2）轉(zhuǎn)速選擇：

①輸出軸（滾筒轉(zhuǎn)速）計(jì)算：nw=60000v/πD=60000×1.5/（π×450）=63.69(r/min)n筒=63.69(r/min)（2）根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》推薦的傳動(dòng)比合理

范圍：一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)減速器傳動(dòng)比范圍i齒輪=3～5，V帶傳動(dòng)比i帶=2～4，則總傳動(dòng)比為i總=6～20。故電動(dòng)機(jī)

轉(zhuǎn)速的可選范圍為n’d=i總×n筒=（6～20）×63.69=382.17～1273.89r/min，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min。

根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min、。由于750r/min無特殊要求下不使用，1000r/min使用廣泛。

初選同步轉(zhuǎn)速1000r/min的電動(dòng)機(jī),由表12-1可知,對(duì)應(yīng)Pe(額定功率)Pe=5.5(kW)有:電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M2-6。(132為電動(dòng)機(jī)的中心高)（i帶越大，同步轉(zhuǎn)速越大，電機(jī)的中心高的不能太低。）電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M2-6技術(shù)數(shù)據(jù)如下表2-1所示表2-1技術(shù)數(shù)據(jù)表由表12-2查得電動(dòng)機(jī)中心高H=132mm，軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器軸段的直徑和長(zhǎng)度分別為D=38mm和E=80mm電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kW同步轉(zhuǎn)速/(r/min滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)電流/A堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流/額定電流Y132M2-65.5100096012.62.02.26.5設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配

1、電動(dòng)機(jī)選擇：（3）轉(zhuǎn)速選擇：

②帶式輸送機(jī)總傳動(dòng)比：

nm

——電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速

nw=60000v/πD=60000×1.5/（π×400=63.69(r/min)i總=960/63.69=15.07設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配

2、傳動(dòng)比分配：

當(dāng)電動(dòng)機(jī)選擇確定后，減速器的總傳動(dòng)比就可計(jì)算出來。就要考慮傳動(dòng)比的分配問題，例如單級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)減速器的總傳動(dòng)比如何分配V帶和圓柱齒輪的傳動(dòng)中，∵i總

=i帶*i齒=15.07（1）取齒輪i齒輪=5.0（單級(jí)減速器i=3-5合理）,查表3-4（2）∴i帶=i總/i齒輪=15.07/5=3.01=3。

設(shè)計(jì)計(jì)算步驟二、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)比分配

3、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算：

計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）、功率（KW）、扭矩（N·mm）（1）

0軸（電動(dòng)機(jī)軸）：

n0=nm=960(r/min)

P0=Pd=4.41（kW）

T0=9550P0/n0=43.87(N×m)設(shè)愉計(jì)芹計(jì)失算戴步恭驟二、趙電動(dòng)舉機(jī)選采擇及遼傳動(dòng)象比分種配3、傳動(dòng)選裝置瓣運(yùn)動(dòng)艷及動(dòng)穗力參嘆數(shù)計(jì)宅算：計(jì)算旬各軸稼轉(zhuǎn)速而（r繭/m畢in扮）、功爬率（KW）、擦扭矩斗（N·底mm）（2）Ⅰ軸（嘆減速楊器高拼速軸岔）：n1=n0/i帶=9替60踢/3蘿.0促=3泰20傲(r/m宜in撕)P1=P0×η帶=4弱.4另1×0.舞95熊=4疫.1籃9（kW）T1=9云55慣0P1/n1=9承55閣0×4.截19循/3讓20械=1臭25用.0勸5(N×m)設(shè)波計(jì)標(biāo)計(jì)烏算窮步吹驟二、浮電動(dòng)抱機(jī)選敲擇及隨傳動(dòng)題比分圈配3、傳動(dòng)莫裝置限運(yùn)動(dòng)著及動(dòng)念力參李數(shù)計(jì)遞算：計(jì)算載各軸娘轉(zhuǎn)速蝴（r造/m袋in噴）、功儀率（KW）、誦扭矩扎（N·弓mm）（3）Ⅱ軸（位減速抖器低擴(kuò)速軸西）：nⅡ=n1/i齒=3孤20撞/5虜=6墾4(r/m磁in敗)PⅡ=P1×η軸承×η齒=4騎.1巧9×0.鐮99×0.劫96=3.央98（kW）TⅡ=9割55忍0PⅡ/nⅡ=9零55畜0×3鳴.9巾8/6號(hào)4=惜59槍3.膜89石(N×m)設(shè)稈計(jì)化計(jì)于算闊步興驟二、撐電動(dòng)奸機(jī)選爛擇及信傳動(dòng)躲比分耕配3、傳動(dòng)希裝置胞運(yùn)動(dòng)倍及動(dòng)言力參海數(shù)計(jì)撐算：計(jì)算侮各軸納轉(zhuǎn)速集（r丙/m保in廣）、功沿率（KW）、災(zāi)扭矩咐（N·芽mm）（4）Ⅲ軸（淋輸送錯(cuò)機(jī)滾低筒軸煌）：nⅢ=nⅡ/1=旱64烈(r/m技in學(xué))PⅢ=PⅡ×η軸承×η聯(lián)軸目器=3艇.9拘8×0.攝99×0.批99=3.數(shù)90（kW）TⅢ=9喝55訪0PⅢ/nⅢ=9頌55槽0×3.何90叔/6餡4=然58嶼1.摘95腥(N×m)表2-耗2傳動(dòng)吳系統(tǒng)悟的運(yùn)蝴動(dòng)和曬動(dòng)力拿參數(shù)軸號(hào)電動(dòng)機(jī)一級(jí)圓柱齒輪減速器0軸I軸（減速器高速軸）II軸（減速器低速軸）III軸（輸送機(jī)滾筒軸）轉(zhuǎn)速n/(r/min)9603206464功率P/kW4.414.193.983.90轉(zhuǎn)矩T/（N·m）43.87125.05593.89581.95傳動(dòng)比i3.05.01.0表2-廊2傳動(dòng)或系統(tǒng)討