南汇电大电气传动技术及应用课程设计任务书

级机电实用技术专业

《电气传动技术及应用》

课程设计任务书

姓名

学号

上海电视大学

南汇分校

11月

一、课程设计概述

电气传动技术课程是本专业的一门专业课, 主要讲述交、直流电动机原理及其应用, 是一门实践性很强的课程, 经过电气传动技术的课程设计, 掌握在工厂设备中电动机的选择、校验和计算。

课程设计模拟工厂常见的生产流水线, 设计一条电动机驱动的输送带, 根据加工工艺要求, 在输送带上的工件大小和重量是变化的, 输送的位置和距离根据不同的要求, 有所变化, 要求正确的选择电动机的额定功率、转速、工作制以及考虑生产现场的实际条件, 需要采取的措施。

二、课程设计任务

有一条生产流水线的输送带如下图所示, 在装料点0, 按生产节拍依次装上各种电动机的零配件: A转子、 B定子、 C前端盖、D后端盖、 E底座。分别要求送到工位1、工位2、工位3、工位4、工位5进行加工装配。输送带采取带上无零配件的空载启动, 在传送中, 自动控制系统使输送带上始终只有一个零配件, 而且两个零配件传送过程中无间隔、停顿。各种零配件依次送完后, 再重复循环传送, …。传动系统设计参数:

空载负载力矩 T L0 ＇= 1000N·m

输送带的输送速度ν= 7.5m/min;

输送带的加速度 dv/dt = 0.05m/s2 ;

电源供电电压 3相380V、变压器容量13Kva

电压波动安全系数 0.75。

传动系统的减速装置第一级采用减速采用皮带轮, 第二和第三级采用齿轮减速箱, 参数见表1:

工艺要求送料的次序和位置见表2:

假设四极交流电动机转速1470 r/min、六极970 r/min, 功

率以0.1Kw 分档, Tst/T N =1.2, Tmax/T N =2, 电源电压波动安全系数0.75。( 计算中保留两位小数点)

三、 课程设计要求

根据输送机的启动和送料过程中给出的阻力矩和飞轮转矩, 在保证启动过程和送料过程中系统要求的速度和加速度的条件下, 设计、 计算所需的电动机力矩, 然后分析负载特性, 选择电动机的工作制, 确定电动机的额定功率、 转速, 最后在车间供电条件下, 以及可能出现的供电电压不稳的特殊情况下, 选择电动机的类型、 电压、 启动方式。

四、 课程设计步骤

1: 当输送带加速度=0.05m/s 2

时, 计算电动机在空载条件下的启动转矩、 负载转矩、 飞轮转矩、 转速和功率;

（1） 求出各级传动机构速比 j

带轮( 1) 和带轮( 2) 的速比;

12248

4.1360

j =

= 带轮( 1) 到齿轮( ４) 的速比;

3.2018

89

1.4341214=⨯

==j j j 带轮( 1) 到齿轮( ６) 的速比; 10320101

3.20561416=⨯===j j j j L 电动机轴的飞轮转矩;

2

21202615m N GD GD GD M ⋅=+=+=

带轮( ２) 和带轮( ３) 的飞轮转矩;

2

2322223413m N GD GD GD ⋅=+=+=

带轮( ４) 和带轮( ５) 的飞轮转矩;

2

2524245624m N GD GD GD ⋅=+=+=

带轮( ６) 和送带轮的飞轮转矩;

2

2726263567m N GD GD GD L ⋅=+=+=

总的飞轮转矩;

2

22

14

245

2

12

223

22L

L

M

Z

j GD j GD j GD GD GD +

+

+=

222

4663

6 4.1320.3103=+

++ 2

6.26N m

=⋅

总的传动效率: 1230.870.910.90.71L ηηηη==⨯⨯= 空载负载转矩: m N j T T L L L LM ⋅=⨯==

67.1371

.01031000

0η

皮带轮7加速度: 6060

0.05 3.76/min 0.254L L L

dn

dv

r gs dt D dt ππ==⨯=

电动机轴加速度: 103 3.76387.28/min M L

L

dn dn j r gs dt dt

==⨯= 电动机空载转矩: LM M Z M T dt

dn GD T +=3752

6.26

387.2813.67375

=

⨯+

20.13N m =⋅

送带轮的转速: L L 7.5/min

9.40/min D 0.254L v m n r m

ππ=

==

电动机的转速: M 1039.4968.20/min L L n j n r ==⨯=

空载功率: M 1120.13968.209.559.55

M M P T n =

=⨯⨯

2040.82 2.04W KW

==

2: 分别计算电动机在启动后送各种料的过程中, 电动机的转矩、 负载转矩、 飞轮转矩、 转速和功率;

电动机在运行过程中, 在上料和下料的过程中转速会发生变化, 在稳定运行后转速保持不变即:

M 968.20/min n r =

当工步1时的负载转矩

m N n T T T L L L LM ⋅=⨯+=+=

98.2571

.0103900

1000j L 101 当工步1时的飞轮转矩 2

212214245212223221

L

L L M

Z j GD GD j GD j GD GD

GD ++++= 22

2

1

2

27.610312026.6m N j GD GD L L Z ⋅=+=+=

当工步1时的电机转矩

dt

dn GD T T M

Z LM M 3752

111

+= 28.387375

27

.698.25⨯+

=

m N ⋅=46.32

当工步1时的功率:

55

.92

.968445.329.5511⨯=⨯=

M M M n T P

KW W 289.33289==