机械设计课程设计动力学运动学计算示例.doc

机械设计课程设计动力学、运动学计算示例 例 已知带式输送机驱动卷筒的圆周力（牵引力）F＝2000N，带速v＝1.2m/s，卷筒宣径D＝260mm。输送机在常温下连续单向工作，载荷较平稳。环境有轻度粉尘，结构尺寸无特殊限制，工作现场有三相交流电源。要求对该带式输送机传动装置进行总体设计。 解：1．拟定传动方案 为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw，即 一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为11或16。根据总传动比数值，可初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。 现选用结构较简单、制造成本也较低的方案，如图1。 2．选择电动机 1）电动机类型和结构型式 图1 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 2）电动机容量 （1）卷筒轴的输出功率PW （2）电动机输出功率Pd 传动装置的总效率 式中，η1、η2┅…为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由表查得：V带传动η1＝0.96；滚动轴承η2＝0.99；圆柱齿轮传动η3＝0.97；弹性联轴器η4＝0.99；卷筒轴滚动轴承η5＝0.98；卷筒η6＝0.96，则 故 （3）电动机额定功率Ped 选取电动机额定功率Ped＝3kW。 3）电动机的转速 为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。查得V带传动常用传动比范围，单级圆柱齿轮传动比范围，则电动机转速可选范围为 可见同步转速为750r/min、1000r/min和1500r/min的电动机均符合。这里初选同步转速分别为和的两种电动机进行比较，如表1。 由表1中数据可知两个方案均可行，但方案2的传动比较小，传动装置结构尺寸较小。因此，可采用方案2，选定电动机的型号为Y132S－6。 表1 方 案电 动 机 型 号额 定 功 率电 动 机 转 速电动机 质 量 传 动 装 置 的 传 动 比同步满载总传动比V带传动单级减速器1Y100L2－43150014203816.1435.382Y132S－6310009606310.912.74.04 4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 由附录查出Y132S－6型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备用。 3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 1）传动装置总传动比 2）分配各级传动比 取V带传动的传动比i＝2.7。则单级圆柱齿轮减速器的传动比为 所得i2值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 4．计算传动装置的运动和动力参数 1）各轴转速 电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 2）各轴输入功率 按电动机额定功率Ped计算各轴输入功率，即 3）各轴转矩 将计算结果汇总列表备用（略）。