【正文】 00 1 1 11 0. 28 3 0. 96 31 7. 6ddT T i T i N m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Ⅱ軸 111 2 2 3 3 1 7 . 6 1 4 . 3 0 . 9 8 0 . 9 7 1 2 9 8 . 2 8T T i T i N m? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Ⅲ軸 222 3 2 3 1 2 9 8 . 2 8 3 . 1 0 . 9 8 0 . 9 7 3 8 2 5 . 8 4T T i T i N m? ? ???? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 卷筒軸 24 38 25 .8 4 0. 98 0. 96 37 11 .8 3VT T N m??? ???? ? ? ? ? ? ? ? 各軸輸出轉(zhuǎn)矩 Ⅰ軸 39。 0 .9 8 3 1 7 .6 1 0 .9 8 3 1 1 .2 6T T N m??? ? ? ? ? ? Ⅱ軸 39。 0 .9 8 1 2 9 8 .2 8 0 .9 8 1 2 7 2 .3 1T T N m?? ??? ? ? ? ? ? Ⅲ軸 39。 0 .9 8 3 8 2 5 .8 4 0 .9 8 3 7 4 9 .3 2T T N m??? ???? ? ? ? ? ? 卷筒軸 39。 0 .9 8 3 7 1 1 .8 3 0 .9 8 3 6 3 7 .5 9VVT T N m??? ? ? ? ? ? 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表： 軸名 效率 P kW 轉(zhuǎn)矩 T Nm? 轉(zhuǎn)速 n r/min 傳動(dòng)比 i 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 730 3 Ⅰ軸 243 Ⅱ軸 Ⅲ軸 卷筒軸 9 三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一） V型帶及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 確定計(jì)算功率 cap 由書本表 87查得工作情況系數(shù) ? ，故 11 1. 1 12 .1ca Ap K P kW? ? ? ? ? 選擇 V帶的帶型 根據(jù) 1 2 .1 7 3 0 / m inc a mp k W r??、 n,由書本圖 811 選用 A型帶。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 、實(shí)際傳動(dòng)比并驗(yàn)算帶速 V 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 。由書本表 86和表 88，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1 150dd mm? 。 2)驗(yàn)算帶速 V 1 3 . 1 4 1 5 0 7 3 0 / 5 . 7 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dmdnv m s m s? ??? ? ??? 因?yàn)?5m/sV30m/s,故帶速合適。 3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 021 3 15 0 45 0dddd i m m? ? ? ?，圓整為 2 450dd mm? 。 確定 V帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL 1）由 1 2 0 1 20. 7 ( ) 2( )d d d dd d a d d? ? ? ?得 042 1200a?? ，初定 中心距 0 800a mm? 。 2) 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 2 2210 0 1 2 0() 3003 . 1 42 ( ) 1 6 0 0 6 0 0 2 5 7 02 4 2 4 8 0 0ddd d d ddL a d d m ma? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? 由表 82選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 2500dL mm? 。 3） 計(jì)算實(shí)際中心距 a 00 2 5 0 0 2 5 7 0( 8 0 0 ) 7 6 522ddLLa a m m m m? ?? ? ? ? ? 中心距的變化范圍為 ~ 1064mm。 驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? 1 2 1 ( ) 180 300 120765dddd a? ? ? ? ? ? ? ? ? 計(jì)算帶的根數(shù) Z 1）由 1 15 0 , 73 0 / m i ndmd m m n r??， 查表 84a得 0 kW? 。 根據(jù) 0 3730 / m in,mn r i ?? 和 A型帶，查表 84b得 0 kW?? 。 查表 85得 ? ? ， 表 82得 ? ,于是 10 00( ) ( 1 . 4 2 0 . 0 9 ) 0 . 9 4 1 . 0 9 1 . 5 4 7rLp p p K K k W?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2） 計(jì)算 V帶的根數(shù) Z 1 2 .1 7 .81 .5 4 1carpZ p? ? ?，取 8根。 計(jì)算單根 V帶的初拉力的最小值 0 min()F 由表 83得 A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 /q kg m? ,所以 220 m i n ( 2 . 5 ) ( 2 . 5 0 . 9 4 ) 1 2 . 1( ) 5 0 0 [ 5 0 0 0 . 1 5 . 7 3 ] 2 1 80 . 9 4 8 5 . 7 3caKpF q v NK z v??? ??? ? ? ? ? ? ??? 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 0 0 min()FF? 。 計(jì)算壓軸力 pF 1m in 0 m in 158( ) 2 ( ) sin 2 8 21 8 sin 34 2422pF z F N N?? ? ? ? ? ? ? 帶傳動(dòng)主要參數(shù)匯總表 帶型 Ld mm Z dd1 mm dd2 mm a mm F0 N FP N A 2500 8 150 450 800 218 3424 （二）高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）材料及熱處理 由表 101選得小齒輪的材料均為 40rc （調(diào)質(zhì)） ，硬度為 280HBS； 大齒輪的材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者的硬度差為 40HBS。 2） 精度等級(jí)選用 8 級(jí) ,選取小齒輪比為 1 20z? ，則大齒輪 2 1 1 2 0 4 .6 9 2z z i? ? ? ? ?,取2 92z? ，螺旋角 14?? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即 21131 11 ()2 HEt dHitiTk ZZd?? ? ???????? 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1試選載荷系數(shù) ? 。 2計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1 317000 .T N mm? 11 3由表 107取 1d?? 。 4由表 106查得材料的彈性影響系數(shù) MP? 。 5由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim1 600H MPa? ?；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim 2 550H MPa? ?。 6由式 60 hN n jL?? 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ? ? 91 6 0 6 0 2 4 3 1 8 3 0 0 1 0 1 . 0 5 6 1 0hjLNn ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 9 82 5 10 8 ?? ? ? 7由圖 1019查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1 ? ， 2 ? 。 8計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 (失效概率 1%,安全系數(shù) S=1) ? ? 1 l i m 11 1 6 0 0 6 0 0HN H M P aSK? ?? ? ? ? ? ? 2 l i m 22 1 . 0 6 5 5 0 5 8 3HN H M P aSK? ?? ? ? ? 9許用接觸應(yīng)力 ? ? ? ?? ? ? ?12 6 0 0 5 8 3 5 9 1 . 522HHH M P a M P a??? ? ??? ? ? ??? 。 10由圖 1030選取區(qū)域系數(shù) ? 。 11由圖 1026查得 1 ?? ? ， 2 ?? ? ，則 12 0 . 7 9 0 . 8 9 1 . 6 8? ? ?? ? ?? ? ? ? ?。 2）計(jì)算 1試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 1td ， 由計(jì)算 公式得 231 2 1 . 6 3 1 7 4 . 6 1 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8( ) 7 8 . 51 1 . 6 8 4 . 6 5 8 3t m m m md ? ? ? ?? ? ? ?? 2計(jì)算齒輪的圓周速度 1 3 . 1 4 7 8 . 5 2 4 3 0 . 9 96 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdn mv s? ? ??? ? ??? 3計(jì)算齒寬 b及模數(shù) ntm 1 1 78 .5 78 .5dtb d m m m m?? ? ? ? 1 1c o s 7 8 . 5 c o s 1 4 3 . 7 830tnt d mmzm ? ?? ? ? m m m? ? ? ? 12 7 8 .5 9 .28 .5 0 5b h ?? 4計(jì)算縱向重合度?? 10 . 3 1 8 t a n 0 . 3 1 8 1 2 0 t a n 1 4 1 . 5 8 6d Z? ??? ? ? ? ? ? ? 5計(jì)算載荷系數(shù) 已知使用系數(shù) 1AK? ，根據(jù) s? ， 8級(jí)精度，由圖 108查得動(dòng)載荷系數(shù) ?由表 103 查得 ????,從表 104 查得 HK ??,由圖 1013 查得FK?=,故載荷系數(shù) 1 . 1 1 . 1 1 1 . 4 2 1 1 . 2 1 . 8 9A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? 6按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 3311 1 .8 97 8 .5 8 2 .4 41 .6t tK mmdd K? ? ? ? 7計(jì)算模數(shù) nm 11c o s 1 4 8 2 . 4 4 c o s 1 4 3 . 9 920n mmdm Z?? ? ? 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 ? ?213 212 c o s F a S an FdK T Y YYm Z???????? 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1計(jì)算載荷系數(shù) 1 1 . 1 1 1 . 2 1 . 3 5 1 . 7 9 8A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 2根據(jù)縱向重合 度 ?? ?,從圖 1028查得螺旋角影響系數(shù) ? ? 。 3由圖 1020d 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 500FE MPa? ? ；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2 380FE MPa? ? 4由圖 1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? 5計(jì)算彎曲疲勞許用 應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ? ? 1 11 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4FN FEF M P aSK? ? ?? ? ? ? ? 2 22 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4FN FEF M P aSK? ? ?? ? ? 6查取齒形系數(shù) 由表 105查得 1 ? 2 ? 7查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105查得 1 ? 2 ? 8計(jì)算大小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 并加以比較 13 ? ?111 2 . 7 4 1 . 5 6 0 . 0 1 4 0 83 0 3 . 5 7F a S aFYY? ??? ? ?222 2 . 1 8 1 . 7 9 0 . 0 1 6 3 42 3 8 . 8 6F a S aFYY? ??? 經(jīng)比較得大齒輪的數(shù)值大。 9計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 11 3320 os c os 14v zz ?? ? ? 22 3392 10 1c os c os 14v zz ?? ? ? 2) 設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ?2 421 33 2 212 c o s 2 1 . 7 9 8 3 1 . 7 1 0 0 . 8 8 c o s 1 4 0 . 0 1 6 3 4 4 . 21 2 0 1 . 6 8F a S an FdK T Y YY mmm Z? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ??? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得法面模數(shù) nm 大于由 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，取 mmm ? ，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 1 ? 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 11c o s 8 2 . 4 4 c o s 1 4 184 . 5ndZ m ?? ? ?，取 1 18Z? ， 則 21 1 8 4 .6 8 3iZZ? ? ? ? ?，取 2 83Z? 。 幾何尺寸計(jì)算 1計(jì)算中心距 ? ? ? ?12 1 8 8 3 1 . 5 2082 c o s 2 c o s 1 4nma m mZZ ?? ??? ? ? 將中心距圓整