畢業(yè)設計-大棚卷簾機(編輯修改稿)
2024-08-24 07:56 本頁面
【文章內容簡介】 +θ)yp=ye+esin(θ1+θ)②直線段A→B經計算=,O→P點總的展開弧長為：S=+（xp1）/cosα或S=+(yp1)/sinα又S（t）=r0ωt+ω2δt2/4π,S=S(t),則xp=+(r0ωt+ω2δt2/4π)cosα yp=+(r0ωt+ω2δt2/4π)sinα草簾卷筒中心運動方程①圓弧段O→Axpx=R(t)cos(θ1+θ)yyp=R(t)sin(θ1+θ)則x=xe(e+R(t))cos(θ1+θ)y=ye(e+R(t))sin(θ1+θ)其中θ=（r0ωt+ω2δt2/4π）/e。②直線段A→Bx=xpR(t)sinα=+(r0ωt+ω2δt2/4π)cosαR(t)sinαy=yp+R(t)cosα=+(r0ωt+ω2δt2/4π)sinα+R(t)cosα任一時刻草簾卷筒中心的速度和加速度 根據(jù)草簾卷筒中心運動方程，只要對其求一次和二次導數(shù)可方便地得到草簾卷筒中心運動的速度和加速度。（1） 圓弧段O→Ax′=R′(t)cos(θ1+θ)+(e+R(t))sin(θ1+θ)dθ/dty′=R′(t)sin(θ1+θ)+(e+R(t))cos(θ1+θ)dθ/dtv==由于R（t）隨著時間改變緩慢，即R′（t）=ωδ/2π為小量，可略去。又dθ/dt=dS/edt=R(t)ω/e則v=(1+R(t)/e)R(t)ωx″=R′(t)ωsin(θ1+θ)+R(t)ωcos(θ1+θ)dθ/dty″=R′(t)ωcos(θ1+θ)R(t)ωsin(θ1+θ)dθ/dt則a==≈[R(t)ω]178。/e又v=R(t)ω,所以aτ=R′（t）ω179。δ/2π,an=(2) 直線段A→Bx′=R(t)ωcosαR′(t)sinαy′=R(t)ωsinα+R′(t)cosαv=≈R(t)ωx″=R′(t)ωcosαy″=R′(t)ωsinαa=R′(t)ω=ω178。δ/2π(3) 草簾卷筒中心的最大速度和加速度因為e=2m,A處R(t)計算可得RA=，e≥RA,A處卷筒速度不大。由上述公式分析可知最大速度發(fā)生在B點，因為此時R（t）最大。通過計算B處的R（t）為RB=,ω=6π rad/min,δ==vmax=，則a=ω178。δ/2π=178。.可見草簾在整個卷動過程中速度和加速度都很小，慣性作用不大。電動機帶動主要部件作擺動運動時產生的阻力矩，為了便于計算 ，認為各主要部件的作用點在卷簾軸中心上。電動機帶動主要部件作擺動運動時產生的阻力矩由公式（31）給出： (31)式中：G1 =Σmg = 95 = — 主要部件的重量； R — 擺動半徑 R =[(x – )2 + z2]1/2分析：① 最大阻力矩發(fā)生在初始位置，M1 = =4285Nm 。② 阻力矩初始位置最大，隨著卷簾軸的上移逐漸減小，=90176。時等于0，＞90176。時反而變成主動力矩。圖31 轉動力矩示意圖卷簾軸轉動產生的阻力矩M2 該阻力矩是卷簾軸本身轉動產生的阻力矩與卷簾時產生的阻力矩之和。如圖31所示。卷簾軸轉動產生的阻力矩M2 =G2（nδ + r0）cos α M2max = 2048 N m起動阻力矩M3M3 = J； 式中：J= m2 r2/2 — 靜力矩 M3 = = 9 N m① 采用蝸桿減速器時，其軸承摩擦力阻力矩和蝸桿、蝸輪之間的阻力矩很小，可以忽略不計。② 主要部件作擺動運動所產生的起動阻力矩，起動角加速度很小，可以忽略不計阻力矩。③ 靜力矩變化引起的慣性阻力矩，其大小很小可以忽略不計?？傋枇貫椋?，最大阻力矩取時，偏于安全。電動機功率由公式（10）給出： (32)(取K=)代入數(shù)據(jù)得：。4 減速器設計確定傳動方案：考慮到電機轉速高，傳動功率大，采用2KH型少齒差減速，其傳動方案如圖41所示：國內生產的單級漸開線少齒差減速器的效率一般為80%90%，少齒差傳動的效率主要由公式（41）給出： (41)代入數(shù)據(jù)得：。圖41 齒輪連接方式按工作要求和工作條件選擇Y系列籠型三相異步電動機，其結構為全封閉式自扇冷式結構，電壓為380V。 工作機的有效功率為：；從電動機到卷簾軸之間的總效率為：；所以 。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、質量及價格等因素，為使傳動裝置結構緊湊，決定選用同步轉速為1430r/min的電動機。根據(jù)電動機的類型、容量和轉速，由機械設計手冊選定電動機的型號為Y100L14，其主要性能如表41所示。表41 Y90L4型電動機的主要性能型號額定功率/kW滿載轉速/ r/min效率/%質量/kgY100L143143020 由選定的電動機滿載的轉速和 工作機的轉速可以傳動裝置總傳動比為：。減速器的傳動比為。由于選用的是2KH型少齒差減速，傳動形式如圖41所示，根據(jù)該型傳動的特點，選取齒數(shù)差Zd=1傳動比的計算公式iH1=z1z3/(z1z3z2z4)再由z4z3=z1z2=Zd=1,通過試湊法，取整得各齒輪齒數(shù)如下表所示表42 齒輪齒數(shù)各齒輪齒數(shù)傳動比錯齒數(shù)差齒數(shù)Z1Z2Z3Z3iH1ZcZd3736394048131一般采用標準齒形角，當齒數(shù)差Zd=1時，取齒形角α=14176。25′，結合標準采用α=20176。當齒形角α=20176。時，齒頂高系數(shù)=。當減小時，嚙合角也減小，有利于提高效率。但太小時，變位系數(shù)太小會發(fā)生外齒輪切齒干涉（根切）或插齒加工時的負嚙合。根據(jù)2KH型傳動結構特點在偏心軸上安裝兩個行星輪，則一個行星輪上的輸入滾動軸承效率，外齒輪選用45號鋼調質，硬度HBS=220~齒輪由表查得彎曲極限應力σlim1=650Mp,內齒輪選用45號鋼調質后表面淬火，硬度HRC=40~50，查得彎曲極限應力σlim2=850Mp。使用系數(shù)KAr因原動機是電動機，工作機有振動，查表得使用系數(shù)KA=，動載荷系數(shù)KV=（取齒輪平衡精度為8級）因YF1/σF1＞YF2/σF2,按外齒輪校核，根據(jù)機械設計手冊，取齒寬系數(shù)φd=~。根據(jù)校核公式，取標準模數(shù)m=2。壓力角α=20176。 初選嚙合角α′=56176。 模數(shù)=2 取=Z1=36，內齒輪Z2=37變位系數(shù) 外齒輪 內齒輪標準中心距a=m(Z2Z1)/2=2(3736)/2=1中心距a′===精確計算嚙合角分離系數(shù)反變位系數(shù) 分度圓半徑 外齒輪 內齒輪基圓半徑 外齒輪 內齒輪齒頂圓半徑 外齒輪 內齒輪齒頂壓力角 外齒輪 內齒輪
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