【正文】 ： 大型車床刀架快速移動機構重量 W＝ 5300N，移動速度v＝ 15m/min，傳動比 i＝ 100，動摩擦因數(shù) μ＝ ，靜摩擦因數(shù) μs＝ ，傳動效率 η＝ ，試選驅動電動機的容量。負載力和負載功率分別為 (2)初選電動機 取電動機額定功率 Pe＝ ＝ 1129＝ 1355kW，每臺電動機額定功率為 700 kW，額定轉速為 ，飛輪矩 22 mN10 65 00 0 ??DGD? ? %201 1 ????? GGkW1 1 2 91 0 0 0 167 0 5 6 01 0 0 0 ???? ex GvP(3)繪制電動機負載圖 ①各段運行時間計算 加速時間和加速階段罐籠運行高度分別為 1611 ??? avt e 2121 22111 ????? tah 減速時間和減速階段罐籠運行高度分別為 s1611633 ??? avt e m1281612121 22333 ????? tah穩(wěn)速時間罐籠運行高度和穩(wěn)速時間分別為 4 21 2 4 49 1 5312 ??????? hhHh ???evht停歇時間為 3210 ????????? ttttt x②折算到電動機軸上的飛輪矩 GD2的計算 轉動部分的飛輪矩為 其中兩導輪折算到電動機軸上的飛輪矩為 ? ?222222222222mN1936000166058400026022??????????????????????????????????? eee ndvGDnnGDGD22 mN6 7 9 6 0 0 01 9 3 6 0 0 02 7 3 0 0 0 01 0 6 5 0 0 02 ??????aGD直線運動部分的飛輪矩為 222222b ??????? ee nvGGD其中直線運動部分總重量 ? ? N4166209022321 ?????? HGGGG最后得折算到電動機軸上的飛輪矩為 ? ????? 222122 22 GDGDGDGD Da22b22 mN24050000172540006796000 ?????? GDGDGD a③ 轉矩的計算 加速轉矩 mN1 6 9 2 4 018 7 52 4 0 5 0 0 0 03 7 51121 ?????? tnGDTamN1 9 0 4 0 016 7 52 4 0 5 0 0 0 03 7 5323 ????????? tnGDT ea 1 ?????? dGT x減速轉矩 穩(wěn)速轉矩 負載圖上各段轉矩分別為 33211 axxax TTTTTTTT ????? ，代入數(shù)據(jù)給出電動機負載圖。 缺點 ①需要柴油或汽油作為燃料； ②通常對燃料的要求也比較高，特別是高速內燃機需用 潔凈度高的汽油和輕質柴油； ③內燃機的排氣污染和噪聲都較大； ④在結構上也比較復雜； ⑤對零部件的加工精度要求較高。 斜置式 ：氣缸中心線與水平面呈一定角度（不是直角）的內燃機。 汽油機 活塞由上向下運動將預先混合好的燃油和空氣的混合氣吸及氣缸 —— 吸氣過程 活塞由下向上運動壓縮燃燒室的混合氣使之提高混合氣的壓力和溫度 —— 壓縮行程 當活塞達到上頂點前，火花塞點火使混合氣燃燒，產(chǎn)生爆炸氣壓，推動活塞由上向下運動向外輸出功率作功 —— 做功行程 當活塞達到下頂點前，排氣門開，活塞由下向上運動將氣缸廢氣排出 —— 排氣行程 。 指示功率 ＝ 有效功率 +總的機械損失功率 有效功率 Pe 9549eenMP ?Pe—有效功率 ， kW； Me — 輸出轉矩 ， N 判斷發(fā)動。 第二行程： 活塞由下止點向上止點運動。為了使這一能量的轉變過程能連續(xù)不斷地進行下去，在工質膨脹后，活塞必須由下向上運動，將廢氣從排氣門排出氣缸，為再次吸入新鮮空氣，進行下一個熱能轉換過程作準備。 高速內燃機（轉速 1000r/min或活塞平均速度高于 9m/s) 中速內燃機（轉速 600~1000r/min或活塞平均速度 6~9m/s) 低速內燃機 （轉速低于 600r/min或活塞平均速度低于 6m/s) 分類 柴油機 液體燃料 醇類 汽油機 按燃料種類分 氣體燃料（液化石油氣、天然氣、沼氣等） 多種燃料（柴油甲醇） 水冷 風冷 按冷卻方式分 二沖程內燃機 四沖程內燃機 按沖程數(shù)分 按點火方式分 壓燃式內燃機 點燃式內燃機 自然吸氣式內燃機 增壓式內燃機 按進氣方式分 單缸內燃機 多缸內燃機 按氣缸數(shù)目及布置分類 立式 ：氣缸布置于曲軸上方且氣缸中心線垂直于水平面 臥式 ：氣缸中心線平行于水平面 直列式內燃機：兩個或兩個以上直立氣缸呈一列布置 V形內燃機 ：兩個或兩列氣缸，其中心線夾角呈 V形，并共用一根曲軸輸出功率的內燃機。 由過載能力校驗公式： 20 .9dgePP??可得 ? ?2 0. 74 1. 8 ~ 1. 30. 9 0. 81 7. 5dgePP? ? ? ? ?? —— 電動機停機時的散熱惡化系數(shù)，對于 Y系列 全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機， 取 ～ —— 電動機的工作制。 一礦井提升機傳動示意圖 解 由題意知負載為周期性斷續(xù)運行，應按周期性斷續(xù)工作制選擇電動機的容量。試選擇電動機。傳動效率 ηc＝ 1，余量因數(shù)K＝ ，則電動機軸上的負載功率為 3)當選用電動機在重載下起動時，應校驗起動能力； 4)如果環(huán)境溫度離標準值 40℃ 較遠時應修正電動機的額定功率。上兩式計算結果除必須滿足 Idx≤ IeFC或Tdx≤ TeFC外，還要求 FCx=FCe。 例：右圖是 根據(jù)起重機起升機構的工作循環(huán)圖繪制的電動機轉矩負載圖示例，圖中TL為起升機構的負載轉矩，T為電動機的負載轉矩。m IN —— 額定電流， A； TN —— 額定轉矩， N (c)斷續(xù)周期性工作制 標準負載持續(xù)率有 15%、 25%、 40%、 60%，且重復周期tw ＋ t0＜ 10min。 載荷類型： 反映載荷在數(shù)值上隨時間變化的特性。 電動機額定轉速的選擇 但 當機械執(zhí)行系統(tǒng)的工作速度較低時 ，選用高速電動機將使傳動系統(tǒng)的總傳動比加大，傳動鏈增長，增加傳動系統(tǒng)的復雜性，影響傳動系統(tǒng)性能和機械部分的經(jīng)濟性。 對還要求啟動轉矩大的機械， 如電車、電氣機車、重型起重機等， 宜用直流串勵電動機。 轉速 電動機 → 減速器或調速控制的變頻器、伺服驅動器等 耐久性 注意 【 電刷式電動機 】 控制性 對轉速、位置的控制精度注意必須配套選擇電動機和調控器。 缺點： 構造復雜，價格昂貴，效率較低，工作可靠性較差。 通過電能直接產(chǎn)生電磁推力的 應用： XYY系列扁平型 ～ 應用于 電梯、沖壓機、電動門、電動窗簾、真空斷路器、電磁錘、打樁機、抽油機等設備。 三相異步電動機 單相異步電動機 由 220V單相電流供電的小功率異步電動機，常用的系列有BO CO DO YC等。 電源容量足夠大時，應盡量用此方法。 AB段： M↑ n ↑ （不能穩(wěn)定運行） BD段： M↑ n ↓ （工作段） 硬 特 性 在電動機的工作段，電動機的轉速隨轉矩的增加而略降低，這種機械特性稱為～。 JS型是容量較大的型號，從 45~410kW。 同步電動機 電動機 直流電動機 交流電動機 異步電動機 三相異步電動機 單相異步電動機 直線型 旋轉型 使用電源 電動機的轉速與旋轉磁場的轉速是否相同 運動形式 三相異步電動機 三相異步電動機 按轉子結構分： 鼠籠型、繞線型 按外殼結構分： 開啟式、防護式、封閉式、隔爆式 按安裝方式分： 立式、臥式 機座帶地腳 端蓋有凸緣 帶底腳有凸緣 調速和啟動性能差；低載荷時，功率因數(shù)低。m2 ； 將系統(tǒng)的轉動慣量折算到 驅動裝置軸 上時，則 22112211DmmDDDmmDDDe iJiJJJJJJ ??????????????????????????22112211DmmDDDmmDDDe iJiJJJJJJ ??????????????????????????DeDe gJGD 42 ?22212122DmmDDDe iGDiGDGDGD ???等效飛輪矩 2DGD 21GD 2mGD — 分別為驅動裝置軸、中間軸、工作 機構軸的飛輪矩， N — 折算到驅動裝置軸上的等效轉動慣量， N 載荷類型 反映載荷在數(shù)值上隨時間變化的特性， 工作制 反映負載持續(xù)狀況， 二者對機械零部件的承載能力和動力機的選擇都有影響。 上次課主要內容的回顧 ？ PI＝ Pu+ Pa+ PC 答：周期載荷、非周期載荷、隨機載荷 答：工作阻力、摩擦力、自重載荷、外部動載荷、傳動系統(tǒng)的動載荷、其他載荷。 實測法常用于對類比法設計出的樣機進行實測鑒定。 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????321521212121321212212212121nnDDNNnnDDnnDDHH????設兩泵轉速相同且水密度不變，若葉輪直徑 D1／ D2＝ 2時， 問：新泵揚程、流量、功率？ 轉矩 T=FD/2 （ N但 幾何相似不一定運動相似和動力相似。 其他載荷 工作機械載荷的確定方法 相似類比法 原理： 參照同類或相近的機械，根據(jù)經(jīng)驗或簡單的計算 確定所設計機械的載荷。 ① 準周期載荷 ② 瞬變載荷 ⑶ 隨機載荷 : 不可能用確定的數(shù)學關系來描述，但可以對它進行統(tǒng)計計數(shù)處理。 理論： 惡果： 磨損、噪聲、振動、熱變形等 措施： 減少機械的能量損失 機械工作過程能量損失論 PL＝ Pu+ Pa 機械工作過程一般是變負載工作過程 理論： 惡果： 能量利用率低 能量效率 )()()(tPtPtIC??能量利用率 U： 整個工作過程的有效能和輸入總能量的比值?；緝热荩? ； ； ； 、特性和選用； （自學）； 。 機械工作過程節(jié)能效益論 一方面，工作的能量只占總耗能量的 30％； 一方面，機械的能量損失是一種有害的損失。其變化有一定規(guī)律并可重復，可用一定的數(shù)學公式來表達。 負載 轉矩是行程 s或 轉角 θ的函數(shù) 轉矩隨時間 t 變化無規(guī)律 恒轉速 Constant revolution 恒功率 nM曲線 特性 M=f(s)或 M=f (θ) 轉矩 M 為隨機變量 n為常數(shù)，而 M從0變化到一定數(shù)值 功率為常數(shù)， M ↑ 、 n↓ 或M ↓ 、 n ↑ 舉例 采用連桿機構的工作機：活塞式空氣壓縮機，曲柄壓力機，軋鋼廠的剪切機、升降擺動臺、翻鋼機 破碎機、 球磨機 電廠發(fā)電機 （由汽輪機或水輪機驅動 ) 機床切削加工 ,造紙、紡織和軋鋼設備中的卷取機構 (牽引力恒定 )，工程機械 n M O n M O C s,θ M O t M O 工作機械載荷的構成 這部分載荷應按所設計設備的最大允許工作能力來取 工