【正文】 動機(jī)和磁滯同布電動 機(jī)。感應(yīng)電動機(jī)又分為三相異步電動機(jī)、單相異步電動機(jī)和罩極異步電動機(jī)等。 直流電動機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無刷直流電動機(jī)和有刷直流電動機(jī)。電磁直流電動機(jī)又分為串勵直流電動機(jī)、并勵直流電動機(jī)、他勵直流電動機(jī)和復(fù)勵直流電動機(jī)。 3．按起動與運(yùn)行方式分類 電動機(jī)按起動與運(yùn)行方式可分為 電容 起動式單相異步電動機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)、電容起動運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)和分相式單相異 步電動機(jī)。 驅(qū)動用電動機(jī)又分為電動工具（包括 拋光 、 切割、 鉆孔、 擴(kuò)孔 、開槽 等工具）用電動機(jī) ；家電（包括電風(fēng)扇、電冰箱、錄音機(jī)、 吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動剃須刀等）用電動機(jī)及其 它通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、 醫(yī)療器械 、電子儀器等）用電動機(jī)。 5．按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類 電動機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動機(jī)）。低速電動機(jī)又 分為齒輪減速電動機(jī)、電磁減速電動機(jī)、力矩電動機(jī)和爪極同步電動機(jī)等。 電動機(jī)選擇時的注意事項 ，就會出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成電動機(jī)長期過載，使其絕緣因發(fā)熱而損壞，甚至電動機(jī)被燒壞。 電動機(jī)的選擇計算 選擇電動機(jī)的類型和機(jī)構(gòu)型式 在交流電動機(jī)中，三相異步電動機(jī)在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。 經(jīng)常啟動，制動和反轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備要求電動機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較大的過載能力，應(yīng)選用起重的冶金用的三相異步電動機(jī)電動機(jī)，常用 YX 型（籠型 ）和 YZR 型 (繞線型 )。 選擇電動機(jī) 為了計算驅(qū)動輥道所需的電動機(jī)功率，必須先求出輥道的驅(qū)動力矩。常根據(jù)輥道電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式可以分為長期工作制和啟動工作內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 11 制兩種。 輥道穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時，帶卷做等速運(yùn)動。但是考慮到特殊情況 ，如當(dāng)在輥道上移動的帶卷遇到阻物而突然停止時，此時驅(qū)動輥道的靜力矩達(dá)到最大值。即： 輥道的最大驅(qū)動力矩： ?M )( 1CGQ? u 2d + 1Qu 2D （ 31） 式中 M — 輥道運(yùn)轉(zhuǎn)時的最大驅(qū)動力矩， mN? ； Q — 在該組輥道上作用的帶卷的重量， N ； C — 由一臺電動機(jī)所驅(qū)動的輥?zhàn)拥臄?shù)目； u — 輥?zhàn)虞S承中的摩擦系數(shù)，對于輥?zhàn)虞S承， ?u ； d — 輥?zhàn)虞S頸的直徑， m。 查表知： 1? （開式齒輪傳動（脂潤滑）） =； 2? （一對滾子軸承） =； 3? （二級圓柱齒輪減速器） =～ ； 4? （齒式聯(lián)軸器） =； 則 12437291 ????? ???? ? 1279 ??? =； 代入公式（ 34）得： ?gd PP ?= = 選擇電動機(jī)容量時，應(yīng)保證電動機(jī)的額定功率 edP 等于或大于工作機(jī)所需的電動機(jī)功率 dP ，故取 edP = WK 。電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速越高，磁極對數(shù)越少， 其重量越輕。因此在確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速時應(yīng)進(jìn)行分析比較，選擇最優(yōu)方案。 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 13 第四章 減速器的選擇 減速器概述 減速器是原動機(jī)和 工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿足各種工作機(jī)械的需要。 減速 器 的作用 減速器的作用主要為： ，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。 減速器的分類 減速器的種類很多，按照傳動形式不同可分為齒輪減速器，蝸桿減速器和行星減速器；按照傳動的級數(shù)可分為單級和多級減速器；按照傳動的布置形式又可以分 為展開式，分流式和同軸式減速器，常用減速器主要有； 主要有圓柱齒輪減速器，圓錐齒輪減速器，和圓錐 圓柱齒輪減速器。 2).傳動率高：單級大于 %，雙級大于 93%，三級大于 90%。 4).體積小，重量輕，使用壽命長，承載能力高。 主要有圓柱蝸桿減速器，環(huán)面蝸桿減速器和錐蝸桿減速器。其中應(yīng)用最廣的是單級蝸桿減速器，兩級蝸桿減速器則應(yīng)用較少。但是一般體積較大，傳動效率不高，精度不高。 行星減速機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊， 回程間隙小、精度較高，使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大。 其中圓柱齒輪減速器的特點(diǎn)是效率高及可靠性高，工作壽命長，維護(hù)簡便，因而應(yīng)用范圍很廣。 減速器的選用 根據(jù) 已知 的 設(shè)計要求 ，即 減速器計算傳動比 ??? gwnnir/min； 由此 查表選擇 行星齒輪 減速器型號為 60500 ??ZB ZD 。直齒圓柱齒輪的設(shè)計加工容易，但速度高時有噪音，故多用于減速器低速級中，亦可用于高速級但噪音大。人字齒輪基本上與斜齒輪相同，它對軸承不產(chǎn)生軸向力，多用于大型減速器。錐齒輪常用于高速級上，如用弧齒錐齒輪時噪音小，工作平穩(wěn)，故速度可高些。 齒輪 分配箱 是用來將電動機(jī)的扭矩傳遞分配給 輥道 。 通過大量的 實(shí)踐表明，大型齒輪座和減速機(jī)的破壞形 式主要是由早期點(diǎn)蝕、齒面剝落或塑性變形等因素引起的，很少是彎曲折 段。 下面是齒輪分配箱 的剖面圖 ： 圖 齒輪分配箱 的剖面圖 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 16 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1） 齒輪精度的確定。 2） 材料 選擇 綜合考慮齒輪的工作條件（載荷大小，有無沖擊）、加工工藝、經(jīng)濟(jì)性以及材料來源等， 查 【機(jī)械設(shè)計】教材 表 10— 1 可選得齒輪材料為 45（調(diào)質(zhì)），硬度為 262HBS。 假定齒數(shù)比 ?為 ，則對應(yīng)嚙合齒輪 （ 2） 齒數(shù)為 602032 ???z 4） 選取螺旋角。 3 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 由 【機(jī)械設(shè)計】教材 上設(shè)計計算公式（ 10— 9）進(jìn)行試算，即 ? ?3 211 )(12HHEadZZuuTKd ??? ??? (5— 1) （ 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) tK =。 3）計算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 17 10）由 【機(jī)械設(shè)計】教材 圖 10— 26 查得 , 21 ?? aa ?? 。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由 【機(jī)械設(shè)計】教材 式（ 10— 12）得 ? ? ][ 222111????????SKSKFNFNFFNFNF???? (5— 18) 308][ ?F? 6） 計算載荷系數(shù) K ?????? ?? FFVA KKKKK (5— 19) 7)查取齒形系數(shù) 由 【機(jī)械設(shè)計】教材 表 10— 5 查得 , 21 ?? FaFa YY ，則 4.?FaY 8）取應(yīng)力校正系數(shù) 由 【機(jī)械設(shè)計】教材 表 10— 5 查得 , 21 ?? SaS YY ? ，則 681?SaY 9) 計算齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 ? ?111FSaFaYY? = ?? ][ 2 22 ???F SaFa YY ? (5— 20) 齒輪（ 1）的數(shù)值大。 .則 ???z (5— 22) 6 幾何尺寸確定 （ 1）計算中心距 ? ? mmmzza n )( 21 ?????? (5— 23) 將中心距圓整為 380mm （ 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ???? rc c os 21 a mzz n? (5— 24) （ 3） 計算 齒輪的 分度圓直徑 mmmzd os 11 ?? ? mmmzd 580c os 22 ?? ? (5— 25) 由于齒輪箱結(jié)構(gòu)的特殊要求，必須結(jié)構(gòu)要緊湊。 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 380?a 螺旋方向 右旋 配對齒數(shù) 116 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 21 第六章 齒輪 軸 的設(shè)計 軸的簡介 軸是機(jī)械設(shè)備中的重要零件之一，它的主要功能是直接支承回轉(zhuǎn)零件，如齒輪、車輪 和帶輪等，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動并傳遞動力 ,軸要由軸承支承以承受作用在軸上的載荷。而且有很多的軸上零件需要彼此聯(lián)接，它們的性能互相影響，所以將軸及軸上零部件統(tǒng)稱為軸系零部件。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)軸上零件的安裝，定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。因此軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是軸設(shè)計中的重要內(nèi) 容。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強(qiáng)度。而對剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長軸，還應(yīng)進(jìn)行剛度計算，以防止工作時產(chǎn)生過大的彈性變形。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1） 軸的 材料及其熱處理選擇 軸的 失效 多為疲勞破壞，所以軸的材料應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、耐磨性等方面的要求， 軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼，對于碳素鋼來說， 對較重要或傳遞載荷較大的軸 ，常用 3 45 和 50 號優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中 45 鋼應(yīng)用最廣泛。進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理可提高其機(jī)械性能。 （ 2） 確定軸的最小直徑 根據(jù) 【機(jī)械設(shè)計】教材 表 15— 3， 0A 值為 103— 126，取 0A =105，于是 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 22 得 mmnPAd 330m in ???? (6— 1) 軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 21?d ,為了使所選的軸直徑 21?d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器是機(jī)械傳動中常用的部件。 在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。一般動力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與 工作機(jī)相聯(lián)接 。 。 。 按軸上的最大轉(zhuǎn)矩作為計算轉(zhuǎn)矩 caT 。 查 【機(jī)械設(shè)計】教材 表 14— 1，由于考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ?AK ，則： mmNTKT Aca ????? 2 6 4 9 6 4 3 3 0 (6— 2) 按照計算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計手冊，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，其型號為 HL7（ JB/T50141985）， 其公稱轉(zhuǎn)矩為 6300000 mmN? .半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 751 ? ，故取 mmd 7521 ?? ，半聯(lián)軸器長度 mmL 142? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 mmL 1071 ? ，根據(jù)理論與設(shè)計要求，此聯(lián)軸器完全符合要求。 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1） 為了 能夠和聯(lián)軸器配合和安裝 ，軸左端安裝半聯(lián)軸器左軸肩直徑 應(yīng)該為內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 23 d=75mm； 半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 mmL 1071 ? 。 2） 設(shè)計安裝 滾動軸承 處的軸 。 3） 設(shè)計 安裝齒輪處軸 。由上面 已知齒輪輪轂的長度為 80mm，所以 安裝齒輪的軸的長度設(shè)置為 L=76mm， 略小于齒輪的輪轂長度以保證定位和拆裝的方便。 考慮到要和左邊的齒輪配合和定位，所以也設(shè)置直徑 d=80的軸，長度也為 84，同時安裝套筒和軸承，軸承安裝在最右端，用軸承擋圈定位。 圓周力： dTFt 2?=9583N (6— 3) 徑向力： NFF tr 4306c osta n2 ?? ?? (6— 4) 軸向力： NFF ta 6 4 0tan ?? ? (6— 5) 關(guān)于軸的具體校核，以下用軟件 SolidWorks 進(jìn)行分析： 材料屬性 內(nèi)蒙古科技大 學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)論文 24 號數(shù) 實(shí)體名稱 材料 質(zhì)量 體積 1 SolidBody 1(倒角 2) 45 鋼，調(diào)質(zhì) kg m^3 材料名稱 : 45 鋼，調(diào)質(zhì) 說明 : 材料來源 : 材料模型類型 : 線性彈性同向性 默認(rèn)失敗準(zhǔn)則 : 最大 von Mises 應(yīng)力 應(yīng)用程序數(shù)據(jù) : 屬性名稱 數(shù)值 單位 數(shù)值類型 彈性模量 +011 N/m^2 恒定 泊松比 NA 恒定 抗剪模量 8e+010 N/m^2 恒定 質(zhì)量密度 7850 kg/m^3 恒定 張力強(qiáng)度 +008 N/m^2 恒定 屈服強(qiáng)度 +008 N/m^2 恒定 熱擴(kuò)張系數(shù) /Kelvin 恒定 熱導(dǎo)率 W/() 恒定 比熱