智能密集架傳動系統(tǒng)及承載能力設計計算

一、原始資料

1、下架圖

2、直流電機及減速器

二、運動分析

1、位移

設計選取密集架移動距離s=1000mm。

2、速度

已知90ZWN24-120直流電機的額定轉速n電機= 1500r/min;90JB減速器的傳動比i1=50;鏈傳動的傳動比i2=1;地輪直徑取D=Φ120mm。

密集架運行速度：

計算得v=0.188m/s。

3、加速度

根據(jù)電機的啟動時間一般為1-3s，取t=2s確定密集架起步時的加速度。

計算得a=0.094m/s。

三、承載能力計算

根據(jù)密集架的受力分析，可知直流電機對地輪產生的驅動力Fq應該等于地輪與軌道間的滾動摩擦阻力Ff與密集架慣性阻力Fa之和。即

Fq=Ff+Fa

(1)驅動力Fq

式中：直流電機額定轉矩T電機=7800g﹒cm，傳動系統(tǒng)總傳動效率η=0.85。

(2)滾動摩擦阻力Ff

Ff=f﹒m﹒g

式中：地輪與軌道間的滾動摩擦阻力系數(shù)f=0.008，重力加速度g=9.8N/kg，m為密集架承載重量(總質量)。

(3)慣性阻力Fa

Fa=m﹒a

將各參數(shù)值代入以上各公式中，進行計算和整理后得到密集架理論最大承載重量(總質量)m：

m=3140kg

四、滾動軸承壽命計算

選用MT207外球面球軸承，密集架是每天工作8小時的機械，屬于間歇式的運動，軸承的預期使用壽命Lh達到14000小時。下面進行壽命計算：

式中：軸的轉速n=30r/min，軸承壽命系數(shù)ε=3，額定動載荷C=12.16kN，當量動載荷P=1.5×3140×9.8×10-3/12kN=3.85kN。

將各參數(shù)帶入公式，經計算得：

Lh=17504 h

可見，MT207軸承可以達到預期的使用壽命。在實際使用時，可根據(jù)密集架的載重，適當增加地輪數(shù)量和軸承的數(shù)量，以減小軸承所受動載荷，提高軸承的使用壽命。