PC轧机换辊小车设计 - 图文(4)

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3 传动系统的设计计算

3.1原始数据

换辊小车重量m1:12154kg

工作辊重量m2：15697kg （数量2） 上工作辊轴承座重量（操作侧）m3：3265kg 上工作辊轴承座重量（传动侧）m4：2920kg 下工作辊轴承座重量（操作侧）m5：3055kg 下工作辊轴承座重量（传动侧）m6：2920kg 换辊小车走行速度v：300mm/s 重力加速度g：9.8N/kg

3.2换辊小车所需驱动力计算

N?(m1?2m2?m3?m4?m5?m6)?g

?(12154?2?15697?3265?2920?3055?2920)?9.8 （3.1）

N. 8 ?545938 查文献[2]表4.2-6，取摩擦系数（无润滑剂）??0.15。

0.15?545938.?4 F???N?81N8 9 （3.2）

3.3电机的选择

3.3.1选择电机的结构形式

电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护比较不便，因此无特殊需要时不宜采用。

生产单位一般用三相交流电源，因此基本都选用交流电动机。交流电动机有

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异步电动机和同步电动机两类。异步电动机有笼型和绕线型两种。我国新设计的Y系列三相笼型异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便，适用于不易燃爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。而在经常起动和制动和反转的场合，要求电动机的转动惯量小和过载能力大，应选用起重及冶金用的三相异步电动机YZ（笼型）或YZR（绕线型）。根据电源种类，工作条件（温度、环境、空间位置尺寸等），载荷特点（变化性质、大小和过载情况），起动性能和起动、制动反转的频繁程度，转速高低等等确定电机首选YZR型。因为YZR型号使用于室内外多尘环境及起动，逆转次数频繁的起重机械和冶金设备等。 3.3.2选择电机的容量 求得工作功率为：

PW?Fv/1000（3.3） ?81890.76?0.3/1000

?24.75kw其中：F——换辊小车的工作阻力，N； v——换辊小车驱动链轮的线速度，m/s; 传动装置的总效率?0??1??2??3?????n 其中：滚动轴承（每对） 0.98 链轮链条（每对） 0.93 弹性联轴器 0.99 斜齿轮（每对） 0.97 蜗轮蜗杆（每对） 0.75

根据总装配图可知：从电动机到输出轴共经过一个联轴器，四对滚动轴承，经过三级齿轮-蜗轮蜗杆变速，还有一对链轮链条的效率损失。 故?0?0.99?0.75?0.972?0.984?0.93?0.6 所以P0? =

PW?0 （3.4）

24.57 0.6 第11页

=41kw

考虑到过载情况，故选择额定功率稍大的电机 查参考文献[5]表40-18选择电机额定功率为45kw，即电机型号为YZR-250MB-6，其额定转速为965r/min，重量559kg。 3.3.3电机的校核

电机选定后，根据其工作特点，考虑过载和冲击，取过载系数?为2 Mmax≤?Me 2 Me=2?9550? =2?9550?P0 （3.5） n45 965 =890.67 N·m Mmax=

d?m?g?i总 20.802= ?559?9.8?135 （3.6）

2 =16.3 N·m

M—为重锤质量； d—为卷筒直径； g—为重力加速度 i总—为总传动比

故Mmax≤?Me

过载通过，所以合格。

3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比

3.4.1传动装置总传动比

驱动链轮线速度 300mm，初选链轮链条传动中链轮分度圆直径

sD=802mm

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n?60v60?0.3??7.15r (3.7) min?D??0.802n965i13?0??135

n7.15式中：n0——电动机满载转速;

n——工作机主动轴转速 3.4.2分配减速器的各级传动比

查文献[2]表4.2-9取蜗轮蜗杆传动比i1?20.4，则i23?级斜齿轮传动比i2?3，则i3?i23i2?2.25。

i13i1?6.61；取二

3.4.3各轴的运动和动力参数

1.各轴转速：

n1?n0?965rmin （3.8）

n2?n1965 ??47.31rmini120.4n3?n247.31 ??15.77rmini23n315.77 ??7.17rmini32.25n4?n0——电动机满载转速 2各轴输入功率：

各连接的效率：?蜗?0.75 ?链?0.93 ?齿?0.97 ?滚?0.9 8

?联?0.9 9 P1?P0??联?41?0.99?40.59kw （3.9）

P2?P1??蜗??齿??滚?40.59?0.75?0.97?0.98?28.94kw

P3?P2??齿??滚?28.94?0.97?0.98?27.51kw

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P4?P3??齿??滚??链?27.51?0.97?0.98?0.93?24.32kw 3.各轴输入转矩：

(1)试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得

d1t?32KtTt??1ZHZE2?() ?d?a?[?H]?32?1.6?5841?1033?1?2.433?189.8??????179.3mm1?1.653747.5??2

(2)计算圆周速度

v??d1tn160?1000???179.3?47.3160?1000?0.44m/s