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2010级机电一体化专业
《电气传动技术及应用》
课程设计任务书
姓名 高亦超
学号 108071282
上 海 电 视 大 学
松 江 分 校
信 息 与 工 程 组
2012年11月
一、课程设计概述
电气传动技术课程是本专业的一门专业课,主要讲述交、直流电动机原理及其应用,是一门实践性很强的课程,通过电气传动技术的课程设计,掌握在工厂设备中电动机的选择、校验和计算。
课程设计模拟工厂常用的生产流水线,设计一条电动机驱动的输送带,根据加工工艺要求,在输送带上的工件大小和重量是变化的,输送的位置和距离根据不同的要求,有所变化,要求正确的选择电动机的额定功率、转速、工作制以及考虑生产现场的实际条件,需要采取的措施。
二、课程设计任务
有一条生产流水线的输送带如下图所示,在装料点0,按生产节拍依次装上各种电动机的零配件:A转子、B定子、C前端盖、D后端盖、E底座。分别要求送到工位1、工位2、工位3、工位4、工位5进行加工装配。输送带采取带上无零配件的空载启动,在传送中,自动控制系统使输送带上始终只有一个零配件,而且两个零配件传送过程中无间隔、停顿。各种零配件依次送完后,再重复循环传送,…。传动系统设计参数:
空载负载力矩 TL0 '= 1000N·m
输送带的输送速度 ν= 7.5m/min;
输送带的加速度 dv/dt = 0.05m/s2 ;
电源供电电压 3相380V、变压器容量13Kva
电压波动安全系数 0.75。
传动系统的减速装置第一级采用减速采用皮带轮,第二和第三级采用齿轮减速箱,参数见表1:
表1 名 称 GD2(N·m2) 传动参数 传动效率 0 电动机 5(初选) 1 带轮⑴ 1 ¢60 η1=0.87 2 带轮⑵ 3 ¢248 3 齿轮⑶ 1 18齿 η2=0.91 4 齿轮⑷ 4 89齿 5 齿轮⑸ 2 20齿 η3=0.9 6 齿轮⑹ 7 101齿 7 送带轮 56 ¢254mm 工艺要求送料的次序和位置见表2:
表2: 负载TL / GD2
(N·M / N·M2) 工位
距离 工艺四 工位1 工位2 工位3 工位4 工位5 工步1 B定子 2000 /310 L1=5M 工步2 E底座 800 / 120 L2=9M 工步3 A转子 1100 / 150 L3=11M 工步4 D后端盖 400 /60 L4=14M 工步5 C前端盖 150 / 40 L5=15M 假设四极交流电动机转速1470 r/min、六极970 r/min,功率以0.1Kw分档,Tst/TN=1.2,Tmax/TN=2,电源电压波动安全系数0.75。(计算中保留两位小数点)
三、课程设计要求
根据输送机的启动和送料过程中给出的阻力矩和飞轮转矩,在保证启动过程和送料过程中系统要求的速度和加速度的条件下,设计、计算所需的电动机力矩,然后分析负载特性,选择电动机的工作制,确定电动机的额定功率、转速,最后在车间供电条件下,以及可能出现的供电电压不稳的特殊情况下,选择电动机的类型、电压、启动方式。
四、课程设计步骤
1:当输送带加速度=0.05m/s2时,计算电动机在空载条件下的启动转矩、负载转矩、飞轮转矩、转速和功率;
求出各级传动机构速比 j
带轮(1)和带轮(2)的速比;
带轮(1)到齿轮(4)的速比;
带轮(1)到齿轮(6)的速比;
电动机轴的飞轮转矩;
带轮(2)和带轮(3)的飞轮转矩;
带轮(4)和带轮(5)的飞轮转矩;
带轮(6)和送带轮的飞轮转矩;
总的飞轮转矩;
总的传动效率:
空载负载转矩:
皮带轮7加速度:
电动机轴加速度:
电动机空载转矩:
送带轮的转速:
电动机的转速:
空载功率:
2:分别计算电动机在启动后送各种料的过程中,电动机的转矩、负载转矩、飞轮转矩、转速和功率;
电动机在运行过程中,在上料和下料的过程中转速会发生变化,在稳定运行后转速保持不变即:
当工步1时的负载转矩
当工步
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