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第3章电机与减速器的选择 3.1概述 回转支承在送料小车中主要实现料台的回转运动运动，由于料台回转有一定的速度限制，为了使回转小车在一定速度下运转，需要设计减速器，同时选择合适的电动机。根据送料小车的设计要求可知，减速器的传动比较大，要求结构紧凑，而用于短期间歇使用，综合考虑应选用涡轮蜗杆传动。在涡轮蜗杆传动中，圆弧圆柱蜗杆减速器适用于起重、运输、化工、轻工等部门，其包括CWV、CWS、CWO三个系列，采用圆环面包络圆柱蜗杆，其输入轴(蜗杆轴)转速不超过1500r/min，工作环境温度范围-40°～40° 为实现回转支承的转速为4.5r/min设计的传动链为：电动机——减速器——回转支承——回转料台，回转支撑的外齿与圆柱齿轮啮合，圆柱齿轮与涡轮安装在同一轴上，电动机输入的转速通过涡轮蜗杆减速后，又通过直齿圆柱齿轮的减速，从而实现料台的回转运动。 3.2电动机的选择确定 由回转支承外齿模数M=8，齿数Z2=127,De=1047.5可知该传动系统传递功率不大，故采用闭式软齿面齿轮传动，通常Z1=20～40，初选Z1=24,则i=5，在常用机械传动的单级传动比推荐值范围内，只需校核齿根弯曲疲劳强度，校核公式为≦[]。因传递功率不大，转速不高齿轮材料选用便于制造且价格便宜的材料，故小齿轮选用45钢（调质）硬度为240HBS，因该小车为一般工作机器，速度不高，固齿轮精度等级选用8级精度。由表13-8（《机械设计基础》，徐启贺主编）初选齿宽系数=0.8，已知T=1000N、T=3000N,载荷系数K=1.21 d=mz=192mm、m=8，由表13-7（《机械设计基础》，徐启贺主编）齿形系数得 Y=2.65、Y=2.17， 由表13-7（《机械设计基础》，徐启贺主编）应力修正系数得Y=1.58、Y=1.802，由图13-9（《机械设计基础》，徐启贺主编）查得弯曲疲劳强度寿命系数Y、Y，Y=Y=1。取弯曲强度最小安全系数 S=1.4 计算许应弯曲应力[]==321.4mp, []==285.7mp ===0.13mp＜[]=321.4mp ===0.123＜[]=285.7mp 因此有上述可知与回转支承相啮合的支持圆柱齿轮的齿数Z=24满足条件，该齿轮动的分度圆直径d=mz=192mm。已知回转支承分度圆直径d=mz=127×8=1016mm 由回转料台转速n=4.5r/min可知n=23.8r/min，由已知条件设计减速器传动比i=40，所以输入减速器的转速n=i n=40×23.8r/min=952.4 r/min 已知回转料台n=4.5r/mi、T=3000N.m， 输出功率P=kw=1.41kw，P= ==0.98×0.97×0.99×0.98=0.90 、、、为从电动机到回转料台之间的传递效率 --滚动轴承传动效率，--圆柱齿轮传动效率，--弹性联轴器效率， --回转支承传动效率； 以上数据由表2-4（《机械设计课程设计》王坤、何小柏等主编）可查得。 由电动机转速n=952.4r/min、P=1.57Kw，初步选择同步转速为1000r/min (6级)、Ped=3、满载转速为960r/min，型号为Y132S-6的三相异步电动机 3.3减速器Ⅰ的选择确定 3.3.1减速器方案的比较 由工作机要求可知，减速器需要有较大的传动比和传动方向的改变，通过查阅《机械设计手册》第三版 第3卷 成大先主编，化学工业出版社 减速器篇，选出2种方案进行比较，以下是方案的比较： ⑴圆弧圆柱蜗杆减速器，其传动特点如下: ①蜗杆与蜗轮两轴投影交角为90，两轴线不在同一平面内，且可改变运动 方向 ②传动比大，蜗杆为主动，蜗轮为从动 ③传动平稳，无噪音，蜗杆蜗轮都是螺旋齿啮合，体积小，结构紧凑 ④能自锁，即不能以蜗轮为主动反过来带动蜗杆，因此广泛用于起重减速机构 ⑵圆锥齿轮减速器，其传动特点如下: 圆锥直齿制造方便，对变形及安装误差很敏感，承载能力较低，噪声大，传动速度较低 可以改变运动方向 圆锥弧形齿轮传动平稳，承载能力强，常用于汽车、船舶等动力机械中的行星机构，但制造比较困难 传动比较小，常用i=1～6 通过上述比较，综合实际应用考虑，选择方案（1）减速器比较合适 3.3.2减速器型号及相关参数的确定 由于此减速器用于料台的回转运动部分，查设计手册，初选减速器型号为CWS，为标准形式，风扇冷却。根据小车使用的已知条件，即原动机为电动机，输入转速n=960r/min、输出转矩T=1000N.m启动转矩T=3000N.m、公称传动比i=40、输出轴轴端负荷F=5000N，每日工作16小时，每小时启动25次，每次运转1min，工作环境温度为30c 由已知条件，工作机为运输机，属中等冲击载荷 原动机为电动机，每日工作16h，由