【正文】 滾筒對(duì)滾方式傳動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的擬定 確定傳動(dòng)方案以后，就可以確定運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖， 現(xiàn)在先擬定運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下圖所示。 由圖知傳動(dòng)過程由電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)，聯(lián)軸器再帶動(dòng)減速器里的減速齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過離合器帶動(dòng)主傳動(dòng)中心齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過過渡齒輪帶動(dòng)從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到使 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 7 頁 上下鏈輪傳動(dòng)的目的 [2]。 電機(jī)容量的 選擇 和確定 電機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 通用的電動(dòng)機(jī)為 Y(IP34)、 Y(IP44)及 J 型等三相交流異步電動(dòng)機(jī)，各類電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造的特點(diǎn)、性能、外型尺寸及技術(shù)性能可參看電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄 電機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù) 電源種類（直流或交流）、工作條件（環(huán)境、溫度等）、工作時(shí)間的長(zhǎng)短（連續(xù)或間歇）及連載的性質(zhì)、大小、起動(dòng)性能和過載情況等條件來選擇。 則本設(shè)計(jì)采用三相交流電動(dòng)機(jī)。 而且 工業(yè)上一般 采用三相交流電動(dòng)機(jī)。其中 Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。 小型異步電動(dòng)機(jī)主要有以下系列： Y(IP34)、 Y(IP44)系列三相異步電動(dòng)機(jī)是全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的產(chǎn)品 [3]。 Y(IP34)型系列為一般用途的自行通用、防滴式鼠籠轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，能防止水滴或其他雜物在垂直方向落入電機(jī)內(nèi)部。防護(hù)式籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)容量范圍 ～ 125kw；轉(zhuǎn)速范圍 580～ 2960r/min；電壓 380V，它適用于在起動(dòng)、調(diào)速等性能上無特殊要求的一般機(jī)械，如水泵、鼓風(fēng)機(jī)、金屬切削機(jī)床及運(yùn)輸機(jī)械等。 Y(IP44)型系列為封閉自扇冷式鼠籠轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，能防止灰塵、 鐵屑或其他雜物侵入電機(jī)內(nèi)部。容量范圍 ～ 100kw；轉(zhuǎn) 速范圍 580～ 2950r/min；電壓380V。它具有與 Y(IP34)相同的用途外，更適用于灰塵多、水土飛濺的地方，如碾米機(jī)、磨破機(jī)及其他農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械等。 JO3 型系列為一般用途封閉自扇冷式鼠籠轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)能防止機(jī)座 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 8 頁 內(nèi)外空氣自由交換，但不完全密封。可用于起動(dòng)靜止負(fù)載或慣性負(fù)載比較大的機(jī)械，如壓縮機(jī)，柱塞式水泵、傳送帶、磨床和錘擊機(jī)等。 JQO2 型系列為高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、封閉自扇冷式雙鼠籠轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，容量范圍 —100kw，轉(zhuǎn)速范圍 730— 2960r/min，電壓 380V。可 用于起動(dòng)靜止負(fù)載或慣性負(fù)載比較大的機(jī)械，并用于灰塵較多、水土飛濺的地方。 JR型系列為防滴式繞線子異步電動(dòng)機(jī)，容量范圍 — 100kw，轉(zhuǎn)速范圍 710— 1450r/min，電壓 220/380v。它適用需要小范圍調(diào)速的傳動(dòng)裝置上，當(dāng)配電容量不足，起動(dòng)鼠籠電動(dòng)機(jī)會(huì)引起過大的壓降，以致不能順利起動(dòng)或影響其他用電設(shè)備時(shí)，可用本系列電機(jī)，其中有 JR JRO JR3 等系列 電動(dòng)機(jī)功率的確定 電動(dòng)機(jī)功率的確定與其發(fā)熱有關(guān)，而發(fā)熱又與工作情況有關(guān)，電動(dòng)機(jī)的工作情況一般可分為兩種 [5]. 對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù) 運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷不變或很少變化的，且在常溫下工作的機(jī)器（如邊疆運(yùn)輸機(jī)，風(fēng)扇等）所用的電動(dòng)機(jī)，可按電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或等于或略大于所需功率可在手冊(cè)中選擇相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)型號(hào)既可，不必再作發(fā)熱計(jì)算。 1） 作長(zhǎng)期機(jī)構(gòu)所需要的功率 Po 如果已知工作軸上的卷筒、鏈輪、齒輪或其它機(jī)器另件上園周力 F(N)及園周速度 V(m/s),則在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下的輸出功率 Po(kW)按下列公式確定 Po=1000FV kW 如果已知卷筒、鏈輪、齒輪等直徑 d(mm)及轉(zhuǎn)速 n（ r﹒ p﹒ m） ,則圓周轉(zhuǎn)速按下列公式確定： V= 100060?dn? m/s 如果已知工作軸上的扭矩 T（ N﹒ m） 及轉(zhuǎn)速 n（ r﹒ p﹒ m） 則輸出功率按下列公式計(jì)算： Po= 9550nT? kW 2） 電動(dòng)機(jī)所需功率 P P=KPo 式中的 K— 機(jī)器的過載系數(shù)，由所設(shè)計(jì)的機(jī)器可能的過載情況而定，若所設(shè)計(jì)的機(jī)器沒有過載時(shí)，可取 K=1。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 9 頁 3）按 Pm＞ P 條件確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)， Pm為電動(dòng)機(jī)的額定功率。 對(duì)于重復(fù)短時(shí)工作或載荷不穩(wěn)定的情況，電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)根據(jù)等效功率的方法來計(jì)算，并 作發(fā)熱等核算。 本次設(shè)計(jì)中的已知條件為：共用 3 對(duì)滾筒，每只 m=7kgx8=56kg（總和） ,轉(zhuǎn)速為 750（ r﹒ p﹒ m） ，旋轉(zhuǎn)直徑為 580mm,啟動(dòng)時(shí)間 15 秒。 P=9550n? T=Ja J=mR2 A= tn602? =30n? P= 955030 2 nmRtn ??? = tnRm ?? ??? 95503022? P— 功率 kW T— 扭矩 N m J— 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 a— 角加速度 m— 質(zhì)量 單位 kg R— 回轉(zhuǎn)半徑 單位米 n— 轉(zhuǎn)速 （ r﹒ p﹒ m） t— 啟動(dòng)時(shí)間 秒 代入數(shù)據(jù)得： 4 28 9 75 0 15 54 60 ( )30 95 50 15 42 97 50 0P k W? ? ?? ? ??? 如圖 2 示，為使機(jī)器不易卡死，安全值為計(jì)算值的 2 倍，即 k=2。則配套功率為? 2=，選電機(jī)為 ，根據(jù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為 1450（ r﹒ p﹒ m） ，查附表 2，本次設(shè)計(jì)決定選用 y132M— 4 型號(hào)電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 同一功率的電動(dòng)機(jī)有 3000、 1500、 1000、 750、 500（ r.﹒ p﹒ m）五種同步轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速愈高，則電動(dòng)機(jī)的外形尺寸愈小、重量愈輕、價(jià)格愈便宜、能量指標(biāo)（功率及功率及功率因數(shù) cosφ）也愈高，從這一觀點(diǎn)出發(fā)，宜于選擇較高的轉(zhuǎn)速。但如工作軸轉(zhuǎn)速很低時(shí)，選擇轉(zhuǎn)速過高的電動(dòng)機(jī)，就會(huì)使總傳動(dòng)比過大，這樣增大了傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)級(jí)數(shù)和傳動(dòng)比，也增大了傳 動(dòng)系統(tǒng)的外形尺寸、重量和制造成本，而且傳動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)的外形尺寸相差懸殊，安裝上也造成困難。因此，一般采用同步轉(zhuǎn)速 1500 或 1000 為宜，有時(shí)也采用 3000 或 750 的。本次設(shè)計(jì)采用了 1500（ r﹒ p﹒ m） 電機(jī)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 10 頁 3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)電傳動(dòng)零件（如齒輪、蝸輪等），都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此軸的主要功能是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)構(gòu)形 式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響軸 的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會(huì)增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難度。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容 [6]。 由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故這次設(shè)計(jì)中軸的材料采用最為常見的 45 鋼，最后采用調(diào)質(zhì)處理 并且去毛刺和銳邊倒鈍 。 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)工作條件，初選軸的材料為 45 鋼，則 其強(qiáng)度為 σB=600MPa (抗拉強(qiáng)度極限 )， σS =300MPa(屈服強(qiáng)度極限 )， σ1=260MPa(彎曲強(qiáng)度極限 )， 1?? =140MPa（扭轉(zhuǎn)疲勞極限）。