【正文】 始資料提供的數(shù)據(jù)，主機(jī)的功率為 2kw，根據(jù) 節(jié)的初步計算紙筒卷管機(jī)傳動裝置的總效率 58%。取 Pd =4kW。同一功率的異步電動機(jī)有 3000r/min、 1500r/min、 1000r/min、750r/min 等幾種同步轉(zhuǎn)速。當(dāng)工作機(jī)轉(zhuǎn)速高時，選用高速電動機(jī)較經(jīng)濟(jì)；而工作機(jī)轉(zhuǎn)速較低時也選用高速電動機(jī)，則會使總傳動比增大，導(dǎo)致傳動裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價也高。一般機(jī)械中，用的最多的是同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 和 1000r/min 這兩擋的電動機(jī)。為了使總的傳動比不太大，傳動裝置的結(jié)構(gòu)簡單，從而使造價降低，故選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動機(jī)。其性具體性能參數(shù)見表 2 所示，結(jié)構(gòu)參數(shù)見表 3 所示。 表 2 電機(jī)參數(shù) 型 號 功 率 （ kW） 電 流 （ A） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 效率 （ %） 功 率 因 數(shù)（ cosφ ） 額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 最大轉(zhuǎn)矩 重量（ kg） 噪 聲 A（ dB） Y132M16 4 960 84 80 71 表 3 電機(jī)安裝尺寸單位 (mm) ：1ⅠⅠ 圖 3 電機(jī)安裝尺寸 電動機(jī)電器保護(hù)。異步電動機(jī) 起、停、保護(hù)電氣控制電路是廣泛應(yīng)用的，也是最基本的控制線路，如圖 4 所示。在如圖 4 所示的電氣控制線路中，三相交流異步電動機(jī)和由其拖動的機(jī)械運動系統(tǒng)為控制對象，通過由控制器、熔斷器、熱繼電器和按鈕所組成的控制裝置對控制對象進(jìn)行控制。 起動電動機(jī)，合上閘刀開關(guān) Qs，按下起動按鈕 SB2，接觸器 KM 的吸引線圈得電，B C D E F GD G BB 178 89 38 80 10 8 33 238 安徽科技學(xué)院 工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 6 其主觸點 KM 閉合，電動機(jī)起動。這個并聯(lián)接于起動按鈕的輔助常開觸點通常稱為自鎖觸點。 使電動機(jī)停轉(zhuǎn)：按停止按鈕 SB1，接觸器 KM的吸引線圈失電釋放，所有 KM常開觸點斷開。 FU1PEQSL 3L 2L 1SB2KMFU2FU1 SB1FRKMMFRKM 圖 4 電機(jī)電氣控制線路 圖 短路保護(hù) —— 絕緣保護(hù)、負(fù)載短接、接線錯誤等故障，都可能產(chǎn)生短路現(xiàn)象。短路保護(hù)要求具有瞬動特性，即要求在很短的時間內(nèi)切斷電源。 過載保護(hù) —— 過載也是指電動機(jī)運行電流大于其額定電流，但超過額定電流的倍數(shù)更小些。 FR在過載時其常閉觸點動作，使接觸器 KM 失電，電動機(jī)停轉(zhuǎn)而得到保護(hù)。當(dāng)電源電壓消失（如停電），或者電源電壓嚴(yán)重下降，使接觸器 KM 由于鐵心吸力消失或減小而釋放，這時電動機(jī)停轉(zhuǎn)并失去自鎖，而電源電壓又重新恢復(fù)時，要求電動機(jī)及其拖動的運動機(jī)構(gòu)不能自行起動，以確保操作人員和設(shè)備的安全。 通過上述電路的分析可以看出：電器控制的基本方法是通過按鈕發(fā)布命令信號；而由接觸器執(zhí)行對電路的控制；繼電器則用以測量和反映控制過程中各個量的變化，例如熱繼電器反應(yīng)被控制對象的溫度變化，并在適當(dāng)?shù)臅r候發(fā)出控制信號使接觸器實 現(xiàn)對主電路的各種必要的控制。剛性聯(lián)軸器適用于兩軸能夠嚴(yán)格對中并在工作中不發(fā)生相對位移的地方；撓性聯(lián)軸器適用于兩軸有偏斜（可分為同軸線、平行軸線、相交軸線）或在工作中有相對位移（可分為軸向位移、徑向位移、角位移、綜合位移）的地方。彈性聯(lián)軸器都具有緩和沖擊的作用。 對于載荷平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、同軸度好、無相對位移的可選用剛性聯(lián)軸器；對于有相對位移的需選用無彈性元件的撓性聯(lián)軸器；載荷和速度不大、同軸度不易保證的，宜選用剛度彈性聯(lián)軸器；載荷、速度變化較大的最好選用具有緩沖、減振作用的變剛度彈性聯(lián)軸器；對于動載荷較大的機(jī)器，宜選用重量輕、轉(zhuǎn)動慣量小的聯(lián)軸器；另外，對聯(lián)軸器的選擇還應(yīng)考慮的幾個因素是： 1）裝拆方便； 2）尺寸較小； 3）質(zhì)量較輕； 4）維護(hù)簡單等。一般情況下，可以根據(jù)主、從動機(jī)械傳動特點和要求選擇合適 的聯(lián)軸器，必要時可進(jìn)行專門的設(shè)計。在重要場合，對其中個別關(guān)鍵零件應(yīng)作必要的驗算，甚至進(jìn)行系統(tǒng)的動力學(xué)計算。傳動系統(tǒng)的載荷類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本依據(jù)，載荷類別主要是針對工作機(jī)的工作載荷的沖擊、振動、正反轉(zhuǎn)、頻繁啟動等原因而形成不同類別的載荷。聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速高，外 緣離心力大，導(dǎo)致材料破壞，磨損增加、潤滑惡化。由于球磨機(jī)筒體較重且轉(zhuǎn)速較慢，扭矩大，應(yīng)選用彈性柱銷聯(lián)軸器。適用于啟動頻繁，正反轉(zhuǎn)較多，有啟動載荷的高速傳動。 表 4 聯(lián)軸器載荷類別 載荷類別 載荷狀況 工作系數(shù) k 載荷類別 載荷狀況 工作系數(shù) k Ⅰ Ⅱ 均勻載荷工作平穩(wěn) 中等沖擊載荷 1～ ～ Ⅲ Ⅳ 重沖擊載荷，頻繁正反轉(zhuǎn) 特重沖擊載荷，頻繁正反轉(zhuǎn) ～ 在設(shè)計和選擇聯(lián)軸器時，除應(yīng)考慮兩軸的相對位置和位置的變動情況外，還應(yīng)考慮動力機(jī)構(gòu)和工作機(jī)的工作性質(zhì)。本次選用的兩個聯(lián)軸器的實際工作轉(zhuǎn) 速分別是 960r/min 和 。 m 和 890 N 一般聯(lián)軸器是根據(jù)載荷情況，計算轉(zhuǎn)矩、軸直徑和工作轉(zhuǎn)速來選擇。聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩 cT 由下式求出： TKTc ?? 對于電機(jī)與減速器間的聯(lián)軸器：由《機(jī)械設(shè)計實用手冊》可知： T = ???? nPW N m 式中： T —— 理論轉(zhuǎn)矩 , N m； cT —— 計算轉(zhuǎn)矩， N 安徽科技學(xué)院 工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 9 由聯(lián)軸器載荷分類和工作情況系數(shù)表：紙筒卷管機(jī)載荷是均勻載荷工作平穩(wěn)，工作情況系數(shù) K= 所以經(jīng)計算可得 TC。 m，許 用轉(zhuǎn)速 n 為 5500 r/min，結(jié)構(gòu)尺寸見表 5，具體結(jié)構(gòu)見圖 5。 TKTc ?? 驅(qū)動功率：根據(jù)前面的計算，已知 21 ??、 和電機(jī)功率 電機(jī)P 分別為 、 和 4kW，所以 WP = 21?? ＝＝電機(jī) ??P kW nPKT Wc ??? 9550 N m 式中： T —— 理論轉(zhuǎn)矩 , N m； cT —— 計算轉(zhuǎn)矩， N 根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩 cT =， n = r/min 查 《機(jī)械傳動裝置設(shè)計手冊》選用凸緣聯(lián)軸器的型號是 YL12。 m，許用轉(zhuǎn)速 n 為 2900 r/min，結(jié)構(gòu)尺寸見表 5，具體結(jié)構(gòu)見圖 5。一般以齒輪，蝸桿傳動等傳動部件在鑄造和焊接的鋼性箱體中構(gòu)成，有些電動機(jī)和減速器構(gòu)成一個組合體，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。選擇減速器主要考慮幾方面的問題： ，常選用圓柱齒輪減速，其輸入與輸出軸之間平行。當(dāng)要求輸入與輸出成 90176。當(dāng)傳動比較大，要求結(jié)構(gòu)緊湊時，可采用蝸桿傳動，但蝸桿傳動 效率低，適用于短期間歇式使用。 i=6～ 60 可用二級圓柱齒輪減速器， i=40～ 400 可用三級圓柱齒輪減速器。 ，如機(jī)器人傳動裝置的減速器有運動精度，剛度和回差等方面的要求。 在本次紙筒卷 管機(jī)的設(shè)計中 要求減速裝置的輸入軸與輸出軸成 90176。所以采用蝸輪減速器來實現(xiàn)降速增矩的作用。 計算載荷 P1c 的計算： 由《機(jī)械傳動裝置設(shè)計手冊》公式有 P1c=P1 f1 式中： P1—— 蝸桿輸入功率（ kW）即為電動機(jī)的功率，前面已知為 4 kW； KA—— 蝸輪軸輸出轉(zhuǎn)矩（ N 根據(jù)紙筒卷管機(jī)原動機(jī)的內(nèi)型、日運轉(zhuǎn)時間、每小時啟動次數(shù)、和載荷性質(zhì)，查《機(jī)械傳動裝置設(shè)計手冊》查得 KA=； f1=1所以 P1c=P1 f1=4 1=5kW 再根據(jù) P1c 為 5KW， 查 《機(jī)械傳動裝置設(shè)計手冊》確定選用圓弧圓柱蝸桿減速器的具體型號是 CWS Ⅳ F JB/T 793595型圓弧圓柱蝸桿減速器 [8]。 m） 中心距 a （ mm） 1000 1365 125 蝸輪減速器安裝尺寸的確定； 依據(jù)上表所確定的蝸輪中心距 a=125，根據(jù)機(jī)械設(shè)計設(shè)計手冊查得蝸輪