电动机驱动的输送带设计.

1、电机传动设计课程设计任务书姓名学号上海电视大学2013年6月目录一、课程设计概述 3装配输送机及传动布置41.3I/O端口配置5三、课程设计要求5四、课程设计步骤5电动机额定功率、转速、电压参数 10五、课程设计小结15电源供电电压Tlo / = 1000N mv = 7.5m/mi n;dv/dt = 0.05m/s2 ；3相380V、变压器容量13Kva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

2、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

3、循环传送，传动系统设计参数： 空载负载力矩 输送带的输送速度 输送带的加速度电压波动安全系数0.75传动系统的减速装置第一级米用减速米用皮带轮，第二和第二级米用齿轮减速箱，参数见表1:表1名称GD (N m2)传动参数传动效率0电动机:5（初选）1带轮1C 60n 1=0.872带轮3C 2483 :齿轮118齿n 2=0.914齿轮489齿5齿轮220齿n 3=0.96齿轮7101齿7送带轮560 254mm工艺要求送料的次序和位置见表 2:表2：负载Tl /GD2(N M /2 N M )工位 距离工艺十一工位1工位2工位3工位4工位5工步1C前端盖200 / 70L5=15M工步2D后端

4、盖400/ 150L4=14M工步3A转子1000/300L3=11M工步4E底座700 / 240L2=8M工步5B定子1800/600L1=5M假设四极交流电动机转速1470 r/min、六极970 r/min，功率以O.IKw分档，TsTn=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

5、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；（1）求出各级传动机构速比j带轮（1）带轮（1）和带轮（2）的速比;248, “J124. 160到齿轮（4）的速比；89j14 = j34 =4.1 89 = 20.318带轮（1）到齿轮（6）的速比;j16 二耐56 =20.3 101 =10320电动机轴的飞轮转矩；GD： =GD：+GD；=5+1=6N m2带轮（2）和带轮（3）的飞轮转矩;GD；3 二 GD； GD； = 31 = 4N m2带轮（4）和带轮

6、（5）的飞轮转矩;2 2 2gd45 二 gd4 gd5带轮（6）和送带轮的飞轮转矩;gdL2 2=GD6 GD7=756 = 63 N m2总的飞轮转矩;gdZ245gd： gd45 gdL- lJ 12Jl4Jl6634.1320.31032= 7.88N m总的传动效率:123= 0.87 0.91 0.9 = 0.713空载负载转矩:TlmTl0Jl l氏t1367N m加速度:60 dvL 60dtD L dt : 0.20.05 二 4.77r/ min gsdnMdtJL 灵皿 4.77=491.31r/mings电动机空载转矩:TmGDz dnM375 dt7 88491.31

7、13.6737523.99N m送带轮的转速:nLVLdl7mn=11.94r/min二 0.2m电动机的转速:nM二 JlnL= 103 11.94 =1229.82r/min空载功率：Pm9.5523.99 1229.829.55= 3089.35W =3.1KW2: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：nM = 1229.82r / min当工步时的负载转矩TLM 1 -= 1000200 975N mjLnL103 11.94当工步时的飞轮转矩GDZ1 =

8、 GDM2222.GD23 GD45 GDl GDl1J14j12JlGDuJl二 7.88 四 8.56N m2103当工步时的电机转矩GDZ1 dnM375 dt8 56-2.43491.31375=13.64N m当工步时的功率:Pm 1TM1nM 13.64 1229.829.559.55= 1756.5W =1.76KW当工步2时的负载转矩tlm 2TL0 TL21000 400JLnL1.14N m103 11.94当工步2时的飞轮转矩gd；2 二 GDM gd3GD：5 GDi GD：2Jl2J14Jl= GD；醒Jl“88 等 9.34N m2当工步2时的电机转矩GDZ2 dn

9、MTm 2 - Tlm 2 375 dt9 34= 1.14491.31375= 13.38N m当工步2时的功率:PM 2 Tm 2 nM13.38 1229.829.559.55= 1723W =1.7KW当工步3时的负载转矩Tlm 3jLnL1000 10001.63N m103 11.94当工步3时的飞轮转矩GDz 3 = GDmGD：J 12J14Jl= gdZ+GD3Jl= 7.88 300 =10.79N m2103当工步3时的电机转矩GDz3 dnMTm 3 = Tlm 3 375 dt10 79=1.63491.31375= 15.77N m当工步3时的功率:PM 3Tm3

10、nM15.77 1229.829.559.55= 2030.8W =2.03KW当工步4时的负载转矩TLM 4TL0 TL4JlHl1000700 =4N m103 11.94当工步4时的飞轮转矩2 2 2 2 22 GD23 GD45 GDl GDl4GDZ4 二 GDM:J12j14Jl22 GD L42402二 GD；7.8810.2N m2103Jl当工步4时的电机转矩2GDz4 dnMI M 4 = I LM 4375 dt10 2= 1.4491.31375= 14.76N m当工步4时的功率:Pm 4 =Tm4 nM 14.76 1229.829.559.55= 1900.7W

11、=1.9KW当工步5时的负载转矩TLM 5Tl0 Tl5Jl1000 800 46N m103 11.94当工步5时的飞轮转矩GD；5 =gdM +唾J122 2 2.GD GDl GDl5J14JlGDL2GDz5 dnM-TLM 5当工步5时的电机转矩375 dt13 71=1.46491.31375= 19.42N m当工步5时的功率:PM 5TM 5 nM9.5519.42 1229.829.55二 2500.8W =2.5KW3:根据计算得到的电动机在送各种料时各个转矩、功率和电动机的工作制 选择电动机额定功率、转速、电压参数；根据以上计算得到的电动机转矩画出该系统的负载变化图如下2

12、0T m/ N.mTm5Tm3Tm415 TmiTm215.7714.7613.641013.3819.42可以确定该系统为带变动负载连续工作的电动机，这种“连续工作制”可以用“等值法”来计算电动机的功率，它的公式：p = PjtPftnh = 60“ = 60 540St2v 7.57.5t3 =60-3 = 60= 24Sv7.5t4 =60 士 =6014 1 =24Sv7.5t5 =60士 S =60154 =8Sv7.5Pdtit2 ta t4t52 2 2 2 2PM1t1PM2t2PM3t3PM 4t4PM5t51.762 40 1.72 24 2.032 24 1.92 24

13、2.52 840+24+24 + 24 + 8123.9 69.3698.9 86.64 50120= 3.57KW根据以上计算及已知条件可以确定电动机的初选额定功率：Pn=3.57KW电动机的初选额定转速：nN=1470r/mi n电动机的初选额定电压：三相 380V4:校验电源电压波动时，电动机的功率；当电压波动时要求所选电动机的最大转矩 Tmax必须大于运 行过程中出现的最大负载转矩 TLmax,即!T L max Tmax= mTNI即是 PLm ak Pm a 远m Pn当电源电压波动的安全系数为：0.75时m =2 0.75 =1.5此时电动机的最大功率：Pmax = m PN =

14、5 3.1 = 4.65KW最大负载功率：PLmax = PM5 =2.5KW则PLmax Sor电动机在额定功率下不可以直接启动电动机的额定转矩：PN4.65Tn =9550 N =955030.2N mnN1470电动机的启动转矩：Tst =1.2TN =1.2 30.2 =36.24N mKtTst 19.42 cue0.53Tst 36.24电动机的额定电流：3,Pn 3.57 汉 10“I n9.39AU380电动机的启动电流：Pmax = 4.651 03= 12.23AU3801st 9.39Ki0.76 1st 12.23采用Y降压启动或自耦变压器降压启动， 降压比为80%电动机空载转矩：Tm =23.99N m即Tst Tm电动机空载可以启动电动机的最大转矩：Tmax=2TN=2X 30.2=60.4N.m负载的最大转矩：T max=T M5 =19.42 N.m即Tmax