智能密集架传动系统及承载能力设计计算

智能密集架传动系统及承载能力设计计算

一、原始资料

1、下架图

2、直流电机及减速器

二、运动分析

1、位移

设计选取密集架移动距离s=1000mm。

2、速度

已知90ZWN24-120直流电机的额定转速n电机= 1500r/min;90JB减速器的传动比i1=50;链传动的传动比i2=1;地轮直径取D=Φ120mm。

密集架运行速度：

计算得v=0.188m/s。

3、加速度

根据电机的启动时间一般为1-3s，取t=2s确定密集架起步时的加速度。

计算得a=0.094m/s。

三、承载能力计算

根据密集架的受力分析，可知直流电机对地轮产生的驱动力Fq应该等于地轮与轨道间的滚动摩擦阻力Ff与密集架惯性阻力Fa之和。即

Fq=Ff+Fa

(1)驱动力Fq

式中：直流电机额定转矩T电机=7800g﹒cm，传动系统总传动效率η=0.85。

(2)滚动摩擦阻力Ff

Ff=f﹒m﹒g

式中：地轮与轨道间的滚动摩擦阻力系数f=0.008，重力加速度g=9.8N/kg，m为密集架承载重量(总质量)。

(3)惯性阻力Fa

Fa=m﹒a

将各参数值代入以上各公式中，进行计算和整理后得到密集架理论最大承载重量(总质量)m：

m=3140kg

四、滚动轴承寿命计算

选用MT207外球面球轴承，密集架是每天工作8小时的机械，属于间歇式的运动，轴承的预期使用寿命Lh达到14000小时。下面进行寿命计算：

式中：轴的转速n=30r/min，轴承寿命系数ε=3，额定动载荷C=12.16kN，当量动载荷P=1.5×3140×9.8×10-3/12kN=3.85kN。

将各参数带入公式，经计算得：

Lh=17504 h

可见，MT207轴承可以达到预期的使用寿命。在实际使用时，可根据密集架的载重，适当增加地轮数量和轴承的数量，以减小轴承所受动载荷，提高轴承的使用寿命。