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电动机传动系统传动效率怎样计算

时间:2024-10-29 百科知识 版权反馈
【摘要】:传动装置的运动参数,主要指的是各轴的功率、转速和转矩。下面以图2.7的带式输送机为例,说明传动装置运动参数的计算。为此用上述相关公式进行的计算,都要记载在计算机上用文字处理软件编写的《机械设计基础课程设计说明书》中。因此在计算之前应在文字处理软件中做好《机械设计基础课程设计说明书》的模板。试选择合适的电动机并计算该传动装置各轴的运动参数。

2.3 传动装置运动参数的计算

传动装置的运动参数,主要指的是各轴的功率、转速和转矩。在选定了电动机型号,分配了传动比之后,应将这些参数计算出来,为传动零件和轴的设计计算提供依据。最后将算出的参数汇总列于表中,以备查用(参见例2.1的格式)。下面以图2.7的带式输送机为例,说明传动装置运动参数的计算。

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图2.7

1.电动机;2.带传动;3.减速器;

4.联轴器;5.驱动滚筒;6.输送带

2.3.1 各轴功率的计算

图2.7所示的带式输送机属于通用机械,故应以电动机的额定功率P作为设计功率,用以计算传动装置中各轴的功率。于是,

高速轴Ⅰ的输入功率:

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低速轴Ⅱ的输入功率:

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式中:η1——V带传动的效率;

   η2——一对滚动轴承的效率;

   η3——一对齿轮传动的效率。

2.3.2 各轴转速的计算

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式中:n——电动机的满载转速(r/min);

   i1——V带传动的传动比;

   i2——齿轮传动的传动比。

2.3.3 各轴输入转矩的计算

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设计专用的传动装置时,只需将式(2-10)中的电动机额定功率P换成其计算功率kPd即可。

由于现在企事业单位机械设计时进行的计算、绘图、查取数据、编写文件等基本上都是在计算机上完成的,所以现在的机械设计基础课程设计也提倡在计算机中进行。为此用上述相关公式进行的计算,都要记载在计算机上用文字处理软件编写的《机械设计基础课程设计说明书》中。因此在计算之前应在文字处理软件中做好《机械设计基础课程设计说明书》的模板。对于模板的格式、如何在《机械设计基础课程设计说明书》中插入公式、用何处的计算器等内容可参考第8章8.3节“设计计算说明书的模板及相关处理”这一节。并且尽量按第8章8.2节“对设计计算说明书的要求”去做,这样能大大地方便最后应进行设计说明书编写和整理的工作,同时要养成在计算机中进行操作时经常存储的好习惯。

例2.1 在图2.7所示的带式输送机中。已知输送带的拉力F=3kN,输送带速度v=1.5m/s,驱动滚筒直径D=400mm,驱动滚筒与输送带间的传动效率ηw=0.97,载荷稳定、长期连续工作。试选择合适的电动机并计算该传动装置各轴的运动参数。

解:(1)电动机的选择

①带式输送机所需的功率Pw

由式(2-1)得:

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从电动机到输送带间的总效率由式(2-3)得:

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式中:η1、η2、η3、η4——分别为V带传动、轴承、齿轮传动、联轴器的效率。

由[1]→【常用基础资料】→【常用资料和数据】→【机械传动效率】查得η1=0.96,η2=0.99,η3=0.97,η4=0.99。

电动机所需的输出功率由式(2-4)得:

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②选择电动机

因为带式运输机传动载荷稳定,取过载系数k=1.05,由式(2-5)得:P≥kPd=1.05×5.134=5.391kW,据表2.1,取Y132M2-6电动机。再由[1]→【常用电动机】→【三相异步电动机】→【三相异步电动机选型】→【Y系列(IP44)三相异步电动机技术】→【机座带底脚、端盖上无凸缘的电动机】选定电动机的主要结构尺寸。其主要数据如下:

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(2)总传动比计算及传动比分配

①总传动比计算

据式(2-7)得驱动滚筒转速nw

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由式(2-6)得总传动比i:

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②传动比的分配

为了使传动系统结构较为紧凑,取齿轮传动比i2=5,则由式(2-8)得V带的传动比:

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(3)传动装置运动参数的计算

①各轴的输入功率

由式(2-10)得,高速轴的输入功率:

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由式(2-11)得,低速轴的输入功率:

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②各轴的转速

据式(2-12),高速轴转速:

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据式(2-13),低速轴转速:

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③各轴的转矩

据式(2-14),高速转矩:

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据式(2-14),低速转矩:

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各轴功率、转速、转矩列于下表:

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