【桥式起重机运动小车结构的电动机和减速器选择分析案例3500字】

桥式起重机运动小车结构的电动机和减速器选择分析案例1.1小车运行机构传动方案图3-1小车运行机构结构简图小车运行机构的驱动原理：电动机的定子得电运转、电动机的输出轴输出转速到减速器，根据不同传动比的齿轮进行减速，再由联轴器整合输出转矩再驱动车轮是小车完成在双梁上的横向移动。小车运行机构流程：电机—联轴器—减速器—联轴器—车轮轴—车轮，小车运行。工作类型为中级，起重量：Q=50/10t；跨度：H=19.5m；起升速度：V=8m/min；大车运行机构采用集中驱动方式；大车运行速Vq=90m/min;小车轮距Bxc=1400mm，小车的规矩Lxc=2000mm；起重机估计总重（含小车重量）G=24t，小车重Gxc=4t。1.2运行阻力的计算a、静阻力初选车轮摩檫阻力系数(查表)W式中：查书机械设计及其使用[M]第43页得出表示的是运行机构静阻力，；查书机械设计及其使用[M]第36页得出表示的是额定起重量，；查书机械设计及其使用[M]第643页得出表示的是起重机或小车的自重，；查书机械设计及其使用[M]第45页得出表示的是重力加速度，。b、运行惯性阻力a=0.013QUOTEWa=K×Gn+式中：查书机械设计及其使用[M]第26页得出表示的是机构起动时的惯性阻力，；查书机械设计及其使用[M]第34页得出表示的是考虑旋转件的惯性阻力系数，取；查书机械设计及其使用[M]第86页得出表示的是起动平均加速度，。c、总的阻力距W1.3电动机的选择电机选择的原则1.对类型进行相应的选择机器的生产效率以及它自身的相关特性都取决于电动机的相关类型，如果在相关设计当中没有对启动以及速度有相关要求的话，那么就选择使用三相异步笼型电机就比较合适了。2.对功率进行相应的选择机器生产产品的效率取决于电机功率的大小，对电机功率的选择要严格把控，主要的目的是为了时刻了解电动机的工作效率是否符合生产实际。1.对电压进行相应的选择我国目前使用的电压为110v或者220v，对于较为特殊的电动机来说，它的电压能够达到600v—1000v，因此在选择电机电压的同时，要与相关实际的供应电压相匹配。2.对转速进行相应的选择电动机的传动方式以及效率也会受到转速的影响，电机越大或者越重也会对它的转速产生一定的影响，因此想要确定电机的转速，首先要把电动机的整体大小以及实际质量测量出来。5．对工作制的电机进行相应的选择实际状态当中运行电动机与预想的肯定是不一样的，因此要选择较为经济的才能够更好的长远发展。6.对电机的型号进行相应的选择首先要与相关厂家联系是否有相关尺寸大小的电机，并且电压以及功率能否满足产生的的需要在进行选择。Pn≥式中：—海拔高度系数；—工作环境的温度系数；—齿轮传动效率；—电动机数目。电动机功率11电动机额定转速970转动惯量0.1325输出轴38比较之后，本次设计选用通用异步电动机。电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂维护难度大，同时成本高，通常情况下不考虑选择。三相交流电源是生产中常用的，本次就选用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类REF_Ref21792\w\hREF_Ref21533\w\h[1]。异步电动机有笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多。在经常起动、制动和反转的场合（如起重机等），要求电动机转动惯量小和过载能力大，应选用起重及冶金用三相异步电动机YZ型（笼型）或YZR（绕线型）REF_Ref31457\w\h[2]。电动机除按功率、转速排成系列之外，为适应不同的输出轴要求和安装需要，电动机机体又有几种安装结构形式。根据不同防护要求，电动机结构还有开启式、防护式、封闭式和防爆式等区别。电动机的额定电压一般为380VREF_Ref21533\w\h[1]。电动机选择首先要根据驱动机械的负载要求，空间、温度等工作环境。考虑启动性能、过载能力调速性能、正反转运行。再次基础上优先考虑价格低廉、结构简单及维护方便的电动机。根据工作环境和要求,选用Y系列三相异步电动机。参考一般桥式起重机电动机初选Y2-160M-4B3515KW型电动机。电动机的功率的选择，要了考虑电动机在工作中的效率及经济条件。功率太小，容易发生过载现象造成发热严重烧坏电动机；功率大的电动机会带来不必要的经济负担，电能消耗提升。电动机发热条件验算等效功率：式中：Y2-工作类型系数，当JC%=25时，k=0.5；γ由按起重机工作场所得tq/tg=0.2，得γ=1.12。则Nx<Ne，故初选电动机发热条件通过。1.4打滑验算a、粘着摩檫系数值对于在室内工作的起重机取式中：查书机械设计及其使用[M]第51页得出表示的是第个驱动车轮的轮压，772.538；查书机械设计及其使用[M]第63页得出表示的是粘着摩檫安全系数，取；查书机械设计及其使用[M]第34页得出表示的是起重机或小车的运动质量，315；查书机械设计及其使用[M]第45页得出表示的是平均起动加速度6；，符合要求。b、驱动轮比与加速度驱动车轮数量因此能够与本次是设计相吻合。1.5电动机的三维建模图3-2电动机外壳图3-3电动机左端盖图3-4电动机右端盖图3-5电动机联轴器图3-6电动机支座图3-7电动机的装配2减速器的设计2.1传动系统的运动及动力参数计算a、速比查阅新编机械设计手册第四版第45页得出车轮的踏面直径减速器速比QUOTEi=N×D轮×πb、选用减速器功率查阅新编机械设计手册第四版第37页得出减速器数量查阅新编机械设计手册第四版第67页得出等效系数用ZSC-400-Ⅰ-2减速器：i0=25；[N]中级=2.8kWNj<[N]中级总传动比，其中i＝25，参考该三级减速器基考数据的得：查阅新编机械设计手册第四版第43页得出各轴的转速：查阅新编机械设计手册第四版第62页得出各轴输入功率：QUOTEPd=12.95wPdQUOTEP1=pd⋅QUOTEP2=P1⋅QUOTEP3=P2⋅QUOTEP4=P3⋅其中式中，P、PP、P分别为相对应轴的功率。查阅新编机械设计手册第四版第45页得出各轴输入转矩：T1、T2、T3、T4分别对应的是轴的转矩2.2第一级轴齿轮的设计查阅新编机械设计手册第四版第45页得出小齿轮使用的是45钢，大齿轮使用的是20CrMnTi，经渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC，7级精度，，，,2.按齿根弯曲疲劳强度①载荷系数②大小齿轮弯曲疲劳强度极限③小齿轮传递取④弯曲疲劳寿命系数,.⑤应力循环次数：；⑥计算许用弯曲应力查阅新编机械设计手册第四版第38页得出弯曲疲劳安全系数，应力修正系数，则查阅新编机械设计手册第四版第67页得出⑧重合度系数Y及螺旋角系数Y⑨因为所以按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计计算1.基本计算①②载荷系数查阅新编机械设计手册第四版第63页得出系数，传动载荷系数，查阅新编机械设计手册第四版第48页得出齿间载荷分配系数查阅新编机械设计手册第四版第96页得出齿间载荷分布系数③模数取④圆周速度:2.确定齿轮传动中的各个参数①齿轮中心距②齿宽③螺旋角④齿轮分度圆直径5.校核齿面接触疲劳强度①②③螺旋角系数④节点区域系数⑤接触许用应力⑥重合度系数⑦材料系数⑧校验齿面接触疲劳强度符合条件2.3第二级传动齿轮设计1.查阅新编机械设计手册第四版第36页得出小齿轮使用的是45钢，大齿轮使用的是20CrMnTi，经渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC，7级2.齿根弯曲疲劳强度①载荷系数②大小齿轮的弯曲疲劳强度极限③弯曲疲劳寿命系数④应力循环次数⑤小齿轮传递的转矩⑥查阅新编机械设计手册第四版第74页得出弯曲疲劳安全系数，应力修正系数，则⑦查取齿型系数和应力校正系数⑧因为所以弯曲疲劳强度的设计小齿轮的齿根计算⑨螺旋角系数重合度系数2.设计计算①齿轮模数:②计算载荷系数查阅新编机械设计手册第四版第73页得出系数，传动载荷系数，齿间载荷分配系数,齿间载荷分布系数③校正并确定模数取④圆周速度:1.计算齿轮传动几何尺寸①齿轮分度圆直径②螺旋角③齿宽④中心距2.校核齿面接触疲劳强度①②节点区域系数③④螺旋角系数⑤计算许用接触应力，取⑥材料系数⑦重合度系数⑧校核满足齿面接触疲劳强度要求2.4第三级传动齿轮设计1.查阅新编机械设计手册第四版第36页得出小齿轮使用的是45钢，大齿轮使用的是20CrMnTi，经渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC，7级2.按齿根弯曲疲劳强度设计①载荷系数②大小齿轮的弯曲疲劳强度极限③查阅新编机械设计手册第四版第75页得出弯曲疲劳寿命系数,④查阅新编设计手册第四版第37页得出应力循环次数为：⑤小齿轮传递的转矩⑥查阅新编机械设计手册第四版第45页得出弯曲疲劳安全系数，应力修正系数则⑦查阅新编机械设计手册第四版第24页得出齿型系数和应力校正系数查阅新编机械设计手册第四版第37页得出⑧计算大小齿轮的，再比较故按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计⑨螺旋角系数和重合度系数1.设计计算①计算载荷系数K查阅新编机械设计手册第四版第48页得出系数，传动载荷系数，齿间载荷分配系数,齿向载荷分布系数②圆周速度:③齿轮模数④校正并确定模数