电大电气传动技术及应用课程设计任务书 

2010级机电一体化专业

《电气传动技术及应用》

课程设计任务书

姓名 高亦超

学号 108071282

上 海 电 视 大 学

松 江 分 校

信 息 与 工 程 组

2012年11月

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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，通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用的生产流水线，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 TL0 ＇= 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。

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L1 L2 工位1 工位2 L3 工位3 L4 工位4 L5 工位5 装料0 工件 ν TL0 7 电动0 机 TL 3 5 4 2 6 装配输送机及传动布置 1

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：

表1 0 1 2 3 4 5 6 7 名 称 电动机 带轮⑴ 带轮⑵ 齿轮⑶ 齿轮⑷ 齿轮⑸ 齿轮⑹ 送带轮 GD2(N·m2) 5(初选) 1 3 1 4 2 7 56 传动参数 ￠60 ￠248 18齿 89齿 20齿 101齿 ￠254mm 传动效率 η1=0.87 η2=0.91 η3=0.9 工艺要求送料的次序和位置见表2：

表2： 负载TL / GD2 工位 距离 工艺四 工位1 工位2 工位3 工位4 工位5 (N·M / N·M2) 工步1 B定子 2000 /310 L1=5M 工步2 E底座 800 / 120 L2=9M 工步3 A转子 1100 / 150 L3=11M 工步4 D后端盖 400 /60 L4=14M 工步5 C前端盖 150 / 40 L5=15M 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/TN=1.2，Tmax/TN=2，电源电压波动安全系数0.75。（计算中保留两位小数点）

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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/s2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；

248j? 1260?4.13 带轮（1）到齿轮（４）的速比； j14?j12j34?4.1?89?20.3 18带轮（1）到齿轮（６）的速比； jL?j16?j14j56?20.3?101?103 20电动机轴的飞轮转矩；

2222 GDM?GD0?GD1?5?1?6N?m

带轮（２）和带轮（３）的飞轮转矩；

22GD23?GD2?GD32?3?1?4N?m2

带轮（４）和带轮（５）的飞轮转矩；

4

22GD45?GD4?GD52?4?2?6N?m2

带轮（６）和送带轮的飞轮转矩；

2222 GDL?GD6?GD7?7?56?63N?m

总的飞轮转矩；

GD?GD?2Z2M2GD23j122?2GD45j142?2GDLjL2

4663?6??? 4.13220.321032

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?6.26N?m总的传动效率：?L??1?2?3?0.87?0.91?0.9?0.71 空载负载转矩：TLM?TL01000??13.67N?m

jL?L103?0.71dnL60dvL60??皮带轮7加速度： dt?Ddt?0.254?0.05?3.76r/mings

LdnMdnL?j?103?3.76?387.28r/mings

L电动机轴加速度：dtdt电动机空载转矩：TM2GDZdnM??TLM

375dt6.26? 375?387.28?13.67

?20.13N?m

送带轮的转速：nL?vL7.5m/min??9.40r/min

?DL?0.254m电动机的转速：nM?jLnL?103?9.4?968.20r/min 空载功率：PM?

11TMnM??20.13?968.20

9.559.55

?2040.82W?2.04KW 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；

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