【正文】 3 45wPP??? ? ? 3. 67wd PP KW??? 電動機的確定 表 21 電動 機型號參數(shù)表 額定功率 kW 滿載 轉(zhuǎn)速 同步 轉(zhuǎn)速 質(zhì)量 A D E F G H L AB 4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280 分配傳動比 1）總傳動比 由于選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速 mn 和工作機主動軸轉(zhuǎn)速為 n，可得傳動裝置總傳動比為 總i ＝ mn /n＝ 960/19＝ 。 2）分配傳動裝置傳動比 i ＝ 0/ii總 ＝ ＝ 根據(jù)展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，查圖得高速級傳動比為 1i ＝ ，則 2i ＝ 1/ii ＝ ／ = 傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算 計算各軸轉(zhuǎn)速 將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為 1軸、 2 軸、 3軸、 4軸。 1 2 3 4, , ,? ? ? ? 依次為電機與軸 1，軸 1與軸 2，軸 2與軸 3，軸 3與軸 4 之間的傳動效率。 1 960 3 1 4 .8 6 / m in3 .0 5mnnri? ? ?帶 1211960 6 8 / m in3 4 . 6 3mnni i i? ? ? ???帶 232 1 2960 1 9 . 1 / m in3 4 . 6 3 3 . 5 6mnnnri i i i? ? ? ?? ? ? ?帶 4 計算各軸輸入功率 1 01 p k W?? ? ? ? ? 2 1 12 01 12 7 6 9 6 1dp p p k W? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 2 23 01 12 23 7 6 9 6 9 6 5dp p p k W? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 3 3 4 0 1 1 2 2 3 3 43 . 6 7 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 9 3 3dp p p kW? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 計算各軸輸入轉(zhuǎn)矩 3 . 6 79 5 5 0 9 5 5 0 3 6 . 5 .960ddwpT N mn? ? ? ? 1 01 36 .5 3. 05 0. 96 10 6. 9 .dT T i N m?? ? ? ? ? ? ?帶 2 1 1 1 2 1 0 1 1 2 36 .5 3. 05 4. 63 0. 96 0. 99 0. 9647 0. 3 .dT T i T i iNm? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??帶 3 2 2 23 1 2 01 12 233 6 .5 3 .0 5 4 .6 3 3 .5 6 0 .9 6 0 .9 9 0 .9 6 0 .9 9 0 .9 6 1 5 9 1 .5 .dT T i T i i iNm? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?帶 4 3 34 0 1 2 01 12 23 343 6 .5 3 .0 5 4 .6 3 3 .5 6 0 .9 6 0 .9 9 0 .9 6 0 .9 9 0 .9 6 0 .9 9 0 .9 9 3 1 5 7 5 .6 .dT T T i i iNm? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 V 帶的設計 1）確定 V 帶型號 查《機械設計基礎》 201P 表 136得： ?AK 則 7 A dP K P k W? ? ? ? ?根據(jù) cP =, 0n =960r/min,由《機械設計基礎》 205P 圖 135，選擇 A型 V帶，取 1 125d? 。 ? ?1212 1 3 . 0 5 1 2 5 0 . 9 8 3 7 3 . 6 3nddn ?? ? ? ? ? ? ? ?查課本《機械設計基礎》第 206 頁表137 取 2 375d ? 。 ? 為帶傳動的滑動率 ? =～ 。 5 2）驗算帶速 11 1 2 5 9 6 0 6 . 2 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ??? ? ??? 帶速在 5～ 25 /ms范圍內(nèi)，合適。 3）取 V帶基準長度 dL 和中心距 a 初步選取中心距 a： ? ? ? ?0 121. 5 1. 5 12 5 37 5 75 0a d d? ? ? ? ?，取 0 750a? 。由課本《機械設計基礎》第 203 頁式 1317得： ? ? ? ?000221122 2 3 0 5 .824 ddL a d d a? ?? ? ? ? ?查課本《機械設計基礎》第 202 頁表 138 取 2500dL? 。由《機械設計基礎》第 203 頁式 1318計算實際中心距： 00 ?? ? ?。 4）驗算小帶輪包角 ? 由課本《機械設計基礎》第 203 頁式 131得 211 8 0 5 7 . 3 1 6 3 1 2 0dda? ? ? ? ??? ? ? ? ?。 5）求 V帶根數(shù) Z 由課本《機械設計基礎》第 203 頁式 1319 得： ? ?00 LcPZ P P K K?? ?? ，查課本《機械設計基礎》第 203 頁表 138由內(nèi)插值法得 0 ? , 0 ?? 。 EF AFBC AC? EF= 0P =+= 圖 31 線性圖 EF AFBC AC? EF= 0 ? ? ? 圖 32線性圖 查《機械設計基礎》第 201 頁表 136 得 ? ，查《機械設計基礎》第 201 6 K αα 1頁表 136 由內(nèi)插值法得 ?? 。 1? = AFBC AC? EF= K? =+= 則： ? ?? ?00 1. 38 0. 10 8 0. 95 9 1. 09LcPZP P K KkW??????? ? ? 所以，取 3Z? 根 。 圖 33 線性圖 6）求作用在帶輪軸上的壓力 QF 查課本《機械設計基礎》第 193 頁表 131 得 m= m1，故由課本第 204頁式 1320 得單根 V帶的初拉力： 220 500 2 . 5 5 0 0 4 . 4 2 . 5( 1 ) m ( 1 ) 0 . 1 0 6 . 2 8 1 9 0 . 93 6 . 2 8 0 . 9 5 9cPF v Nz v K??? ? ? ? ? ? ? ?? 作用在軸上壓力： 0 1632 s in 2 3 1 9 0 . 9 s in 1 1 3 2 . 822cF Z F N?? ? ? ? ? ?。 4 齒輪的設計 高速級齒輪的設計 1）確定材料熱處理方式 高速級小齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS。高速級大齒輪選用 45鋼正火，齒面硬度為 220HBS。 2）許用彎曲應力的計算 查課本《機械設計基礎》第 146 頁表 105得： lim 1 550H Mpa? ? lim 2 540H Mpa? ? 。查課本《機械設計基礎》第 149頁表 107 得 ： ? ? 。 故 ? ? l i m 11 550 5001 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ? ? ? l i m 22 540 4901 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ?。查課本《機械設計基礎》第 151 頁表 1021C 圖得： lim 1 200F Mpa? ? lim 2 150F Mpa? ? 故 7 ? ? l i m 11 200 1541 .3FF F M p a M p aS?? ? ? ? ? ? l i m 22 150 1151 .3FF F M p a M p aS?? ? ? ?。 3）齒面接觸強度設計 9級精度制造，查課本《機械設計基礎》第 148 頁表 106得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 計算中心距：由課本《機械設計基礎》第 149 頁式 1014得： ? ? ? ? ? ?1112 2 533 335 335 9 101 1 179 .4490 HaKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 考 慮 高 速 級 大 齒 輪 與 低 速 級 大 齒 輪 相 差 不 大 取 210a? ? 則12 2 168aZZ m? ? ? 取 1 29Z? 2 139Z? 實際傳動比 139 ? 傳動比誤差：4 . 7 9 4 . 6 31 0 0 % 3 . 5 % 5 %4 . 6 3? ? ? ?齒寬： 0. 4 21 0 84aba?? ? ? ?取 2 84b? 1 90b? 高速級齒輪： 2 84b? 2 139Z? 。 因為 500ad mm??采用腹板式齒輪結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸見表 41： 表 41 齒輪結(jié)構(gòu)尺寸表 代號 結(jié)構(gòu)尺寸和計算公式 結(jié)果（ mm） 輪轂處直徑 1D 45sd ?? 72 輪轂軸向長度 L LB? 84 倒角尺寸 n nnm? 1 齒根圓處的厚度 0? 0 ( ~ 4) nm? ? 10 腹板最大直徑 1D 102fDd??? 板孔直徑 0d ( )d D d?? 腹板厚度 c ? 齒 寬 4）驗算輪齒彎曲強度 查《機械設計基礎》第 148 頁表 107 得： 1 ? 2 ? 按最小齒寬 2 84b?計算得： ? ?11111 3222 2 1 . 2 1 0 6 . 9 2 . 6 1 0 4 3 . 58 4 2 . 5 2 9FFFK T Y M p ab m Z??? ? ? ?? ? ? ??? 8 ? ?22 1 21 3 6 . 8FF F FFY M p aY? ? ?? ? ? ? 所以安全。 5）齒輪的圓周速度 11 2 9 2 . 5 3 1 4 . 8 1 . 1 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ? ? ?? ? ??? 查課本《機械設計基礎》第 162 頁表112 知選用 9 級精度是合適的。 低速級齒輪的設計 1）確定材料熱處理方式 低速級小齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 250HBS。低速級大齒輪選用 45鋼正火，齒面硬度為 220HBS。 2）許用彎曲應力的計算 查課本《機械設計基礎》第 146 頁表 105得： lim 3 550H Mpa? ? lim 4 540H Mpa? ? 。查課本《機械設計基礎》第 149頁表 107 得： ? ? 。故： ? ? l i m 33 550 5001 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ? ? ? l i m 44 540 4901 .1HH H M p a M p aS?? ? ? ? 查課本《機械設計基礎》第 151頁表 1021C圖得： lim 3 200F Mpa? ? lim 4 150F Mpa? ?故： ? ? l i m 33 200 1541 .3FF F M p a M p aS?? ? ? ? ? ? l i m 44 150 1151 .3FF F M p a M p aS?? ? ? ?。 3）齒面接觸強度設計 采用 9級精度制造，查課本《機械設計基礎》第 148頁表 106得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 4）計算中心距 由課本《機械設計基礎》第 149頁式 1014 得： ? ? ? ? ? ?2222 2 333 335 335 470 .3 101 1 241 .3490 HKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 取 250a? 4m? 則 34 2 125aZZ m? ? ?取 3 27Z? 4 98Z? 計算傳動比誤差 98 100% % 5%? ? ? ?，合適。齒寬 250 125ba?? ? ? ? 9 則取 4 125b? ? ?34 5 1 0 1 3 0bb? ? ?低速級齒輪 4 125b? 4 98Z? 5）驗算輪齒彎曲強度 查課本《機械設計基礎》第 148 頁表 107 得： 3 ? 4 ?