机械设计毕业论文3.doc

数钞机构结构设计 电机类型的选择 电动机是一种将电能转换为机械能的能量转换装置，通过控制其电压、电流、频率等。来实现定速、变速驱动或反复起动、停止的增量驱动以及复杂的驱动。数钞机构中所用到控制电动机主要是指能提供回转运动的电机。目前在驱动系统中常用的驱动电机有异步电机、直流伺服电机、交流伺服电机等。所以我们对这三种电机的各项性能进行了比较分析： 1．2．3．DSP的全数字化控制。 其特点结构较简单，体积较小，运行可靠，使用维修方便；无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低；适应于高速大力矩工作状态；价格高于直流伺服电机。 综上，由于本次设计中，要求功率小，转速高，而且要求成本费用比较低，根据以上的分析，相比之下异步电机更加相对符合要求。 确定设计功率 纸币复点机的技术参数为100张纸币4秒复点完毕，开机时间为2秒，也就是回转体的加速时间为2秒，再2秒内回转体的速度达到最大值，回转体的半径（R）、高度（H）、质量（M）已知。根据转动惯量（J）和转动力矩（K）的关系可算出回转体功率P的值，然后根据工况系数和带传动的效率来近似确定电机的效率。已知参数如表3-1所示。 表3-1计算已知参数 半径 （R）mm 高度 （H）mm 质量 （M）g 转速 （N）r/s 加速时间 ( T ) s R=35 H=23.5 M=450 N=5 T=2 转动惯量J与回转体的半径（R）、质量（M）与高度（H）所对应的关系为式3-1-1 ，转动力矩K与转动惯量J的关系为式3-1-4，为角加速度，角加速度又与角速度有关，他们的关系为式3-1-3，角速度与转速N存在一定的关系，关系为式3-1-2，这样一来转动力矩K为已知量，最后根据公式3-1-5，可计算得回转体的实际功率P的值。计算过程如下。 转动惯量J与M 158521.9 (3-1) 角速度与转速的关系 0.14 (3-2) 角加速度与角速度的关系 0.07 (3-3) 转矩与转动惯量的转系 (3-4) 功率与转动力矩的关系 18 W (3-5) 根据皮带传动的效率值和工况系数可以算得电机的额定输出功率， 再根据额定功率、额定电压及产品效率来确定电机的基本型号。 具体型号选择 3-2 异步电机技术参数 品牌 型号 YN70-20/70JB20G 额定功率 20（W） 额定电压 24（V） 额定电流 0.95（A） 额定转速 3000（rpm） 额定转矩 800（NM） 产品认证 CCC 效率 83（%） 皮带传动 带型的选择 带的选型：V型带传动是由一条截面为v型的环形皮带和具有相应V型槽的带轮所组成，运行时，带与带轮靠摩擦传递运动和动力。带传动具有较为准确的传动比，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小，传动比范围大，允许线速度高，传动效率高，结构紧凑，还适于多轴传动，不需要润滑，无污染，因而可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场合下正常工作。而且具有耐屈挠性好、伸长率低、高强力、耐热、耐寒、耐老化、耐臭氧、抗龟裂的优点。 带轮的设计 带轮的设计的基本步骤如下所示:首先根据电机的功率来确定带轮的设计功率，根据设计功率和小轮转速来确定带型，再由表查的小带轮的直径，根据带轮之间的传动比来设计大带轮的直径，再计算带速，确定中心距，再根据计算基准长度来确定实际中心距， 通过3.1电机的选择我们确定了电机的额定功率与额定转速n，通过这两个已知条件和工况系数由表3-3选取,我们可以由公式 计算出计算功率。再根据和n参照表3-4选取带型，由表选取选取小带轮直径d，传动比i=n/N因为n、Ni可求。大带轮直径。 表3-3普通V带工况系数选取 普通V带 工况 空、轻载启动 重载启动 每天工作小时数/h 10 10-16 16 10 10-16 16 载荷变动最小 液体搅拌机、通风机和鼓风机 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 载荷变动小 带式输送机、发电机和金属切削机 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 载荷变动较大 斗式提升机、往复式水泵 1.2 1.3 1.4 1.4 1.