坏,还有V带及带轮的结构简单、制造成本低、容易维修和保养、便于安装,所以,在电机和摘果机的传送带之间选用V带轮的传动配合是很合理的。本设计中有两处可以用到V带的传动,输入系统和电机之间,摘果滚筒和电机之间,我们来确定输入系统和电机之间的带传动。方案如下:
图4 传动方案图
Fig 4 Transmission program figture
3.1电动机的选择和传动参数的设计
根据4HZ—95型花生摘果机所给相关设计的参考数据条件,摘果主轴为750~850rmin,滚盘半径150mm,滚筒长890mm,在主轴的滚盘上设有八条钉齿条,每条钉齿条上均匀分布着30个钉齿,总共240个钉齿呈螺旋均匀安装,以便玉米芯随螺旋钉齿的螺旋作用排出机体之外,钉齿滚筒的直径为,滚筒上的钉齿长度为40mm。
根据实践测量得知每个钉齿的均匀受力为20N,当摘果机正常工作时钉齿滚筒上的钉齿条快速旋转,其中均有两条钉齿条受玉米所给的切向力,而另外两个钉齿条是空行程,因此,F?N*M*Z?20?15?2?600N,即玉米脱粒机正常工作时,受到的切向力为600N。
其中:N—钉齿所受的力
M—参与工作的钉齿个数 Z—参与工作的钉齿条数
3.1.1 钉齿条上的钉齿转速
当摘果机的钉齿滚筒快速转动时,其上钉齿条的钉齿同样有一定的转速,这个转速原于主轴的转速和齿钉的半径
即:V???N轴?D60?1000?3.14?750?(150?2?50)?9.81m,
s60?1000
其中:V—钉齿的转速 N轴—脱粒机主轴的转速 D—钉齿距轴心的距离 3.1.2钉齿滚筒的转速
摘果机所需功率为PW,应由摘果机的工作阻力和运转参数求定,即:PW?计算求得:
pW?600?9.81?5.8KW。
1000F?V,1000
3.1.3 电动机的功率
电动机功率由公式Pd?Pw?aKW来计算,脱粒机传动装置的总效率?a,应由组成传
动装置的各个部分运动副的效率只积,即?a??1??2??3 ,其中?1、?2、?3 分别为每一个转动副的效率,选取传动副的效率值如下:
滚动轴承(每对)0.98~0.995 即取 ?1=0.99 V带传动 0.94~0.97 即取 ?2=0.97 滚筒转动 (因为钉齿条固定于滚筒上)
即取 ?3=1
则 ?a??1??2??3?0.99?0.96?1?0.96 由此可得电动机的功率:Pd?F?V600?9.81??6.1KW
1000??a1000?0.96
3.1.4 电动机的转速
根据4HZ—95型花生摘果机所给相关设计的参考数据条件可得主轴的转速在 750~850rmin,按《机械设计指导书》中表一所推荐的传动比合理取值范围,取V带的传动比i?2~4,即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹配,故电动机转速范围
?750?1500~3000r可选为:nd?i?n?(2~4)min。
符合这一范围的同步电动机转速的有720rmin,1440rmin,2900rmin,根据容量和相关转速,由《机械设计通用手册》查出三种适宜的电动机型号,因此有三种
不同的传动比方案,如表1:
表1 电动机的型号和技术参数及传动比 额定 电动机转速 基本参数 功率 电动机方案 电动机型号 同步 满载 效率功率因P/kW 重量转速 转速 (%) 数 (KG) 1 2 3 Y160L-8 Y132M-4 Y132S2-2 7.5 7.5 5.5 750 1500 3000 720 1440 2900 86.0 87.0 86.2 140 79 72 0.80 0.85 0.88
综台考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动的传动比,可知方案2比较适合。因此选定电动机型号为Y132M-4。所选电动机的额定功率Pd=7.5kw,满载转速
nm=14400r/min,总传动比适中,传动装置结构较紧凑。如表2:
表2 其主要参数如下表
满 载 时 型 额定功额 定 电 额 定 转 最 大 转 号 率 转速r电流效 功率流 矩 矩
/min (380率因数 KW
V)
%
Y132M-4 7.5 1440 11.6 87.0 0.87 2.3 2.5
5
表3 电动机尺寸列表
单位mm 中心 外形尺寸 底脚安装地脚螺栓轴伸尺寸 装键部位电动机高 尺寸 孔直径 D?E 尺寸 的输出L?(AC?AD)?HD2F?GD H 轴尺寸 K A?B G 33 38?80 10?41 475?345?315 216?140 132 12
3.2 V带传动的设计
根据花生摘果机的具体传动要求,可选取电动机和主轴之间用V带和带轮的传动方
式传动,因为在脱粒机的工作过程中,传动件V带是一个挠性件,它赋有弹性,能缓和冲击,吸收震动,因而使花生摘果机工作平稳,噪音小等优点。虽然在传动过程中V带与带轮之间存在着一些摩擦,导致两者的相对滑动,使传动比不精确但不会影响花生摘果机的传动,因为摘果机不需要精确的传动比,只要传动比比较准确就可以满足要求,而且V带的弹性滑动对摘果机的一些重要部件是一种过载保护,不会造成机体部件的严重损坏,还有V带及带伦的结构简单、制造成本底、容易维修和保养、便于安装,所以,在电动机与摘果机机之间选用V带与带轮的传动配合是很合理的。
选择V带和带轮因当从它的传动参数入手,来确定V带的型号、长度和根数,再来确定导轮的材料、结构和尺寸(轮宽、直径、槽数及槽的尺寸等),传动中心距(安装尺寸),带轮作用在轴的压力(为设计轴承作好准备)。
1) 确定计算功率
由于机器工作环境恶劣,工作时间不超过11个小时,估计算功率 Pca?KA*P 其中: KA—工作情况系数 P—电动机的功率 查《机械设计》?2?书中的表8—7可知:KA=1.0 摘果电机Pca=1.0×6.1=6.1(KW)
2) 选择V带的型号
根据计算得知的功率Pca和电动机上的带轮转速n(与电动机一样的速度),查《机1械设计》?2?一书8—8,可以选择V带的型号为A型系列。
3) 确定带轮的基准直径
初选电动机的带轮基准直径:根据《机械设计》?2?一书,可选
择V带的型号参考表8—4a,选取D1min≥75mm,取大摘果系统标准直径
D1=100mm,喂入系统D1=75mm,P0 =6.82KW.
计算V带的速度V: v?
??D1?N160?1000?3.14?100?1440?7.5m
s60?1000 在10~20M/S范围内,速度V符合要求
n 电动机与主轴传动比的计算 i?1n?1440750?1.92
2计算从动轮的直径D2
n D2?1n?D1?1440750?125?240mm
2

