机械系统设计计算题VIP免费

计算题1.设计一台车床的主传动系统。已知条件：主轴最高转速nmax＝1800r/min，最低转速nmin＝40r/min，电动机转速n电＝1500r/min。主轴转速公比φ＝1.41。φ＝1.06的标准数列为：11.061.121.181.251.321.41.51.61.71.81.922.122.242.362.52.652.833.153.353.553.7544.254.54.7555.35.666.36.77.17.588.599.5完成内容：1、求出主轴的变速范围Rn；2、用公式计算出主轴转速级数Z；3、由给定的φ＝1.06的标准数列值表确定主轴各级标准转速；4、写出至少4个不同的结构式；5、画出所列结构式中至少2个相应的结构网；6、确定一个合理的结构式，并说明其合理性；解：1、主轴的变速范围：Rn＝nmax/nmin＝1800/40＝45；2、主轴转速级数：Z＝lgRn/lgφ＋1＝lg45/lg1.41＋1≈12.08，取Z＝12；3、主轴各级标准转速为：40，56，80，112，160，224，315，450，630，900，1250，1800。4、4个不同的结构式为：12＝31×23×26；12＝32×21×26；12＝32×26×21；12＝31×26×23。共有18种，可写出任意4种。5、2个相应的结构网如下图：（共有18个，可画出任意2个）。12＝31×23×2612＝32×21×266、合理的结构式：12＝31×23×26合理性：①符合变速级数、级比规律；②传动件“前多后少”；③结构网“前密后疏”；④第二扩大组的变速范围r＝1.416＝8，满足极限变速范围要求。2.已知某机床的主轴转速为n=100-1120r/min，转速级数Z=8，电动机转速nm=1440r/min。试根据机床主传动系统的设计原则，完成：1.拟定传动系统的结构式；2.设计转速图；3.画出转速图。11.061.121.181.251.321.41.51.61.71.81.922.122.242.362.52.652.833.153.353.553.7544.254.54.7555.35.666.36.77.17.588.599.5解：1.计算公比φ已知：，Z=8.根据,则,即：φ=1.412．确定传动组、传动副和扩大顺序根据传动组和传动副拟定原则，可选方案有：①Z=4ⅹ2；②Z=2ⅹ4；③Z=2ⅹ2ⅹ2在方案①，②中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向长度，所以选择方案③：Z=2ⅹ2ⅹ2根据前疏后密原则，选择结构式为：8=21ⅹ22ⅹ243.转速图绘制设计①主轴各级转速为：100，140，200，280，400，560，800，1120r/min②确定定比传动比：取轴Ⅰ的转速值为800r/min，则电机轴与轴的传动比为：③确定各变速组最小传动比从转速点800r/min到100r/min共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，按照前缓后急的原则，第二变速组最小传动线下降2格；第一变速组最小传动线下降2-1=1格；第三变速组最小传动线下降2+1=3格。4.绘制转速图[例5-2]右图中绘出了具有尾绳和摩擦轮的矿井提升机的示意图。电动机直接与摩擦轮1相联结，摩擦轮旋转，靠摩擦力带动绳子及罐笼3（内有矿车及矿物G）提升或下放。尾绳系在两罐笼之下，以平衡提升机左右两边绳子的重量。提升机用双电动机拖动，试计算电动机功率。已知下列数据：1、井深m915H2、负载重N58800G具有尾绳和摩擦轮的矿井提升机示意图3、每个罐笼（内有一空矿车）重N771503G4、主绳与尾绳每米重N/m1064G5、摩擦轮直径m44.61d6、摩擦轮飞轮惯量221mN2730000GD7、导轮直径m52d8、导轮飞轮惯量222mN584000GD9、额定提升速度m/s16Nv10、提升加速度21m/s89.0a11、提升减速度23m/s1a12、周期长s2.89zt13、摩擦用增加负载重的20%考虑解预选电动机功率10002.1NGvkP式中——考虑起动及制动过程中加速转矩的系数，取，则25.1~2.1k25.1kkW1400kW100016588002.125.1P每个电动机的功率为700kWr/min5.47r/min44.6π1660π601NNdvn对于功率为700kW，转速为47.5r/min的电动机，飞轮矩22mN1065000DGDmN227203mN244.6588002.122.11dGTz阻转矩s18s89.0161N1avt加速时间m2.144m1889.0212122111tah加速阶段罐笼行经高度减速时间s16s1163N3avt减速阶段罐笼行经高度m128m161212122333tah稳定速度罐笼行经高度312hhHhm7.642m128m3.144m915稳定速度运行时间s2.40s167.642N22vht停歇时间sstttttz15)162.40182.89(3210折算到电动机轴上系统总的飞轮矩222baGDGDGD式中...