电动移行机设计.docx
摘要IAbstractIH1绪论1.1 本课题的来源、目的及意义(1)1.2 课题背景及国内外研究现状1.3 本课题研究的主要内容一输送机构的设计1、输送机构中原动件的选择(00)1. 1机电传动系统中的负载特性(00)1. 2此处的负载特性分析如下(00)1.3以上诉负载特性为参考，选择电动机的类型(00)1. 4电动机电压和转速的选择(00)1.5电动机的功率计算(00)1. 6电动机型号的选择与校验(00)2、输送机构减速器的选择(00)1.1 减速器的类型选择：(00)1.2 减速器的型号选择(00)1.3 减速器的选用(00)2. 3. 1选用减速器的公称输入功率A(00)3. 3. 2校核热平衡许用功率(00)3、电动机与减速器之间的联轴器的选用(00)3.1选择联轴器的类型(00)4. 2选用联轴器型号：(00)4、滚子链传动的设计(00)5. 1减速器输出轴上链条的选用(00)4. 2滚床导辐轴上的链条的选用(00)5. 1减速器输出轴上链轮的设计(00)5. 2滚床导辐轴上的链轮的设计(00)6、滚床导辐轴的设计(00)6.1 求出轴上的功率P、转速n和转矩T (00)(00)6.2 求作用在导辐上的力N6. 3初步确定轴的最小直径(00)6.3.1滚动轴承类型的选择 (00)(00)(00)6. 3. 2滚动轴承尺寸的选择6. 4轴的结构设计6. 5求轴上的载荷(00)6.6按弯扭合成应力校核轴的强度(00)二、侧移机构的设计(00)1、侧移机构中原动件的选取(00)1. 1机电传动系统中的负载特性分析(00)L 2选择电动机的类型(00)1. 3电动机电压和转速的选择 (00)(00)(00)(00)L4电动机的功率计算L5电动机型号的选择与校验2、输送机构减速器的选择1.1 减速器的类型选择(00)(00)(00)(00)1.2 减速器的型号选择2. 3减速电机的验算3,侧移钢轨的选择和布置形式2.1 钢轨型号的选择：(00)3. 2钢轨的布置：(00)4,侧移滚轮的设计(00)4. 1侧移滚轮总体方案的确定(00)4. 2侧移滚轮径向尺寸的确定(00)4. 3侧移滚轮的轴向尺寸的确定(00)4. 4滚轮轮毂孔的设计 (00)4. 5与钢轨圆角接触处的圆角设计(00)5、联轴器的选择(00)4.1 十字轴式万向联轴器类型的选择(00)5. 2十字轴式万向联轴器型号的选择(00)6. 3十字轴式万向联轴器的校核 (00)6,侧移滚轮轴的设计 (00)6.1与减速电机连接的滚轮轴(00)6. L 1求出轴上的功率P、转速n和转矩T (00)6. 1. 2求作用在滚轮上的力N (00)6. 1. 3初步确定轴的最小直径 (00)6.L4轴的结构设计(00)6.1.5求轴上的载荷(00)6. 1. 6按弯扭合成应力校核轴的强度(00)6.2与十字轴式万向联轴器连接的滚轮轴(00)7,轴承的选择(00)7.1滚动轴承类型的选择(00)7. 2滚动轴承尺寸的选择(00)致 谢(00)参考文献(00)附录1 (00)附录2 (00)III总则：设计题目为电动移行机的设计，故选择的原动件为电动机；电动机参数选择：已知条件：生产节拍为年产100000辆，2班制，8小时/班，250工作日/年。可计算出：每台车身用时t=（250x2x8x60x60） + 100000=144s在这144s中，整个移行机要完成以下四步工作：步骤一：从0s开始，2560mm长的雪橇经过完全过渡到移行机上；步骤二：从力开始，移行机载着雪橇及车身经过&s侧移3000nmi;步骤三：从（L + 6） s开始，雪橇经过后完全过渡到生产线上；步骤四：从（力+为+力）s开始，移行机经过2s后回到原位。则有：%+，2 + Z + /2<144s 故2472s今假设=30s, /r30s,则有：%。送2560mmy侧移x&=3000%解之得 y输送285.33mm/s丫偏移=100mm/s一、输送机构的设计1、输送机构中原动件的选择：1.1 机电传动系统中的负载特性有如下几种：1.1.1 恒转矩型负载：（包括提升机构，提升机的行走机构，带式运输机及金属切削机床等）（稍后移行机的侧移机构即为恒转矩型负载（反抗性恒转矩负载）1. 1. 2离心式通风机型负载（包括离心式鼓风机，水泵I . 1. 3直线型负载（负载转矩随着转速的增加而增加 =C” 例如他励直流发电机）II 4恒功率型负载（负载转矩与转速成反比 Tl = K5）L 2此处的负载特性分析如下：1. 2.1雪橇从自动线到滚床1号导辐过程中：负载转矩仅为各导辐转动所需的转矩；1. 2. 2雪橇从1号导辑到2号导辑过程中：负载转矩丁厂各导辐转动所需转矩+1号导辐所受滑动摩擦力/*导辐半径r；滑动摩擦力/ 二 N （为滑动摩擦系数，N为该导辐所受正压力）查询机械设计手册化学工业出版社第五版第1卷表1-1-7常用材料的摩擦系数得钢与钢的动摩擦系数为0.1；正压力 N二（雪橇重力+车身重力）/4= （410*9.81+235*9.81） /4=1581. 8625N故负载转矩了八二各导辐轴转动所需转矩+即=K+0. 1*1581. 8625*75*10一3=K+ii.86（Nm ）1. 2. 3雪橇从2号导辐到3号导辐过程中：负载转矩了八二各导辐转动所需转矩+（1号和2号）导辐所受的摩擦力矩=K+24M=K+23.73 （Nm）1. 2. 4雪橇从3号导辐到4号导辐过程中：负载转矩7；各导辐转动所需转矩+（1号2号和3号）导辐所受的摩擦力矩=K+34M=K+35.58 （Nm）1. 2. 5雪橇从4号导辐到5号导辐过程中：负载转矩70二各导辐转动所需转矩+（123号和4号）导辐所受的摩擦力矩=K+4M=K+47.44 (Nm)由此绘制出其负载转矩图(忽略个导辐转动所需转矩K)当雪橇和车身进入步骤三，被重新送入生产线上，则该过程的负载转矩特性与步骤一的负载转矩特性恰好相反，如下图：由此可见，负载转矩不属于上诉四种特性转矩中的任何一个，负载转矩与转速n无关，但却不是一个恒定值；但是，为了设计方便，我们以它的最大值为标准，看做是恒转矩负载。L 3以上诉负载特性为参考，选择电动机的类型：查询机械设计手册化学工业出版社第五版第4卷表17-1-5电动机类型的选择和表17-1-6电动机类型选择参考表得出选用的电动机类型为：笼型电动机之力矩电动机（带快速停机和准确定位功能的）1.4电动机电压和转速的选择：查询机械设计手册化学工业出版社第五版第4卷表17-1-9电动机电压和功率范围得知：选用380V电压的笼型电动机，功率范围在0. 37320KW之间。电动机额定转速是根据生产机械的要求而选定的。在确定电动机额定转速时，必须考虑机械减速机构的传动比值，两者相互配合，经过技术、经济全面比较方可确定。此处选用的电动机要求频繁启、制动，通常是电动机转子的转动惯量与额定转速平方的乘积（即值）为最小时，能获得启、制动最快的效果。在雪橇还在自动线上（即为空载情况）时启、制动，为达到快速的目的，按下式考虑最为合理：11式中：J。电动机转子的转动惯量，kg.后；生产机械在机械轴上的转动惯量，kg.市;%电动机额定转速，r/min ；儿“生产机械轴转速，r/min ；电动机转子的转动惯量和额定转速在机械设计手册第五版 第4卷相关电动机的列表中可查得；生产机械在机械轴上的转动惯量有如下公式可求得。式中：m移动物体质量，kg;物体的移动速度,ni/s;。电动机的角速度，rad/s;九一一电动机的转速(即为,)22则有人=装二”里69()71 %2当Jd'£n =誓疝时最为适宜7T VLn2则有3乙元二900加工卢F4万r42,4471 7 Jd% = 225%匕T . = 225-/JD N 4 27i r式中:m=645kg; y n=68, 4mm/s; r=75nmi解之得：= 75288821.5电动机的功率计算：此处电动机输出的机械能经过几级传动之后，最终驱动雪橇和车身共同移动，根据功能关系，电动机的输出功率应等于雪橇和车身移动所需要的功率除以一个传动效率。即p_/Nw 输送().1x645x9.81x85.33x10一 3-100()77100077为整个传动系统的总传动效率，"一联轴器.齿轮减速器.链条1 . 链条2 . 链条3 .链条4 链条5查机械设计手册化学工业出版社第五版第1卷表1-1-3机械传动效率得联轴器的传动效率最低位0. 95,齿轮传动的最低传动效率为0. 90,滚子链传动的最低传动效率为0. 96 o故：7 = 0.95 x 0.90x 0.96 x 0.96 x 0.96 x 0.96 x 0.96=0.71七 0.1x645 x9.81x85.33x1 0=0.076kw则有P =山1000x0.71综合上诉要求如下：电动机类型：笼型电动机之力矩电动机（带快速停机和准确定位功能）电动机功率：2 0.076x120% = 0.09映卬电动机转速：以这儿点为基础查询机械设计手册化学工业出版社第五版第4卷表17-1-28YEJ电动机系列得下表所示两种系列的电动机:类别系列名称主要性能及结构特点容量范围/kw用途工作条件安装方式型号及意义一般异步电动机YEJ系列电磁铁制动三相异步电动机为全封闭、自扇冷、笼型转子具有附加圆盘型直流电磁铁制动的三相异步电动机，是Y系列电动机加上直流电磁铁制动器组合而成的产品，可使配套主机快速停机和准确定位，电机约加长20%0. 5545适用于要求快速停机和准确定位的场合，如起重运输，机床等各方面，广泛应用于自动线前5项同Y系列（IP44）但电磁制动防护等级为IP23电磁制动器的额定电压为170V （中心高112mm 及以上者）B3B5B6B7B8B35YEJ100L2-4E制动J 附加电磁制动器一般异步电动机YEP系列旁磁制动三相异步电是在Y系列电动机基础上加一个制动器，电动机接通三相交流电源，产生一个旋转磁场，由于分磁铁结构限制，转子部分磁通产生轴向磁拉力，使制动盘与刹车圈脱离，电机运转，断电后，在0. 5545同上YEJ系列1、工作方式S3,负载持续率为25%（每个工作周期为lOmin）
