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第2章 电动机类型与参数的选择 内容来自www.paper51.com
2.1. 类型功率选择 copyright paper51.com 当人在跑步机上跑步或走路时，跑步机所承载的重量是人体重的0.8~2.5倍，而马力就是在这样的载重量下，还能满足并维持所选择的速度，让人可以在跑步机上走跑自如的驱动力。通常跑步机一个马力大概可提供50~60公斤的承载重量，但跑步带面积大小也和跑步机马力有相当直接的关系，跑步机的马力越大，可以带动的跑步带面积也越大，所以衡量效率及安全性后，一般建议，家用跑步机合宜的持续(continuous)马力应该至少1.5马力以上，如果家人的体重有超過80公斤，則应选2.0持续(continuous)馬力以上的跑步机。 paper51.com 此跑步机设计标准为100公斤，则电动跑步机用电动机—ZYT42（NEMA）型永磁直流电动机该型电动机系大功率跑步机中配套的专用驱动元件，经一定的电磁、结构派生处理也可适用于相应的机械装置中作为驱动元件。该电动机显著的特点：具有转速精度高，当人在跑步机上运动时，是一个冲击负载，该机在这种冲击负载作用下一转不差，保持同步转速，如同在平地上一样感觉。表现在调速方便（可无级调速）， paper51.com 调速范围宽，低速性能（启动转矩大），运行平稳，噪音低，效率高。 http://www.paper51.com 2.2. 技术参数 paper51.com 型号 ZYT42/06 电压220VDC paper51.com 功率2.0 HP 电流不大于9.8A paper51.com 转速3400±7% 转向 逆时针 paper51.com
绝缘等级 F级 copyright paper51.com
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图2-1 电动机外型图 copyright paper51.com
L1=28.5 L2=272 http://www.paper51.com 电动机特性曲线： http://www.paper51.com
paper51.com 表2-1 电动机特性曲线 内容来自www.paper51.com 小结 copyright paper51.com 跑步机属于健康器材类产品,由于跑步机驱动电机必须满足各种体重的人来使用.一般使用跑步机的目的有两种:健身,减肥瘦身;如果是减肥瘦身的人来使用,因为身体较肥胖,跑不快,因此驱动电机的低速必须转矩大才能使用.相反的,健身的人跑步快,但是重量轻,因此高速时的转矩需求较小;跑步机必须满足家庭成员每一个人都能使用,因此调速范围要宽广,低速转矩要大,才能满足不同重量的人. 目前跑步机使用的驱动装置以直流有刷电机为多,优点是价格便宜 copyright paper51.com
第3章 传动机构设计 copyright paper51.com 工作机构类型选择带传动,属于定传动比匀速转动机构。带传动具有结构简单，成本低廉 能缓和载荷冲击，运行平稳，无噪声，过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏，具有过载保护作用 paper51.com 3.1. 设计步骤及参数选择 paper51.com 初始条件：选择电机为专门为跑步机生产的永磁直流电动机，传动功率P=1.5KW，主动轮转速为n1=3400r/min 传动比定为i=2.1 由于多楔带适于传递功率较大而又要求结构紧凑的场合，特别能适应带轮直径小的传动，所以择之。以下计算过程所用到的表和图来源： 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 卜炎主编. 机械传动装置设计手册（上册），机械工业出版社，1999 paper51.com 1、确定设计功率Pd paper51.com Pd＝KAP （3-1） paper51.com KA——工作情况系数，根据跑步机使用的特性，选择每天工作时间〈10小时，载荷变动小。KA=1.1见表8-9 paper51.com Pd=1.1*1.5=1.65kw 内容来自www.paper51.com 2、带型号的选择 paper51.com 对于多楔带的型号可根据设计功率Pd=1.65KW和小带轮转速n1=3400r/min由图8—21选取,选PJ型多楔带。 paper51.com
3、确定带轮直径de1、de2（有效直径） 内容来自www.paper51.com
小带轮有效直径： copyright paper51.com 由表8-90demin=20mm,由表8-91选de1=33.5mm copyright paper51.com 大带轮有效直径: 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 小带轮节圆直径 paper51.com dp1=de1+2△e=33.5+2*1.2=36mm copyright paper51.com 由表8-90，△e=1.2 内容来自www.paper51.com 大带轮节圆直径dp2=idp1=2*33.5=67mm 内容来自www.paper51.com de2=dp2-2△e=67-2*1.2=64.6mm 内容来自www.paper51.com 由表8-91，选de2=63mm http://www.paper51.com 4、计算带速v copyright paper51.com v=πdp1n1 /（60×1000） m/s （3-2） http://www.paper51.com 注意：v↑ —→离心力、离心应力↑—→FQ↓ 内容来自www.paper51.com —→单位时间内的应力循环次数N↑ 内容来自www.paper51.com v↓ —→P=F×v/100可知，P一定时，F↑—→张紧力↑ 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 一般v在5～25 m/s，最大30 m/s，在8～15 m/s较好 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
V=∏*36*3400/60*1000=6.4<30m/s,合适 copyright paper51.com
5、初定中心距a0 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
中心距的大小对带传动的影响： 内容来自www.paper51.com a↑—→结构大—→由于载荷变化引起带的颤动—→掉带 http://www.paper51.com a↓—→带的长度↓—→在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数N愈多，会加速带的疲劳损坏； paper51.com —→当传动比i较大时，包角↓ paper51.com
对于V带传动，中心距a一般可取 paper51.com 2（de1 ＋de2 ）≥a0≥0.7（de1＋de2） （3-3） paper51.com 67.55〈a0〈193 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 初定 a0=150mm copyright paper51.com 6、确定带的有效长度Le 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
Le0=2a0+∏/2（de1＋de2）+(de2-de1)2/4a0 内容来自www.paper51.com =2*150+151.505+1.45 copyright paper51.com =452.96mm paper51.com
由表8-52，选Le=450mm http://www.paper51.com |