【正文】 3 4 輸入轉(zhuǎn)矩n*mm 輸出轉(zhuǎn)矩n*mm 傳動比 傳動效率 四、傳動零件的設計計算 注：本計算示例采用哈工大編《機械設計》（第三版）講述的計算方法，有關(guān)設計計算公式，圖表數(shù)據(jù)引自此書。 1. 普通 V 帶傳動的設計計算 ① 確定計算功率 CP P=4KW,由表 查得工作情況系數(shù) KA ＝ 則 :Pc＝ KA P＝ 4＝ ② 根據(jù)計算功率 Pc與小帶輪的轉(zhuǎn)速 nm，查引用教材 圖得，選擇 A 型 V 帶。 ③ 確定帶輪的基準直徑 12,dd KA ＝ PC ＝ 選擇 A 型 V 帶 ??i 0 符合要求。 V=25 故速度合適。 取 a0=400mm Ld=1400mm 機械設計課程設計 7 取小帶輪直徑 dd1＝ 100mm ，大帶輪的直徑 dd2＝ 1i dd1＝ 2 100=200mm ,查引用教材 表的 dd2＝ 200mm 其傳動比誤差 )210 0/20 0( ????? i 故可用。 ④ 驗證帶速 V＝ 100060 1? md ndπ ＝ ?? ?? m/s 在 5 / ~ 25 /m s m s之間。故帶的速度合適。 ⑤確定 V 帶的基準直徑和傳動中心距 0a 初選傳動中心距范圍為： (dd1+ dd2)≤ a0≤ 2(dd1+ dd2)，取 a0=400mm V 帶的基準長度： L0=2a0+021221 4 )()(2 a dddd ddd ???π 4004 )100200()20xx00(24002 2??????? π = 查表 ，選取帶的基準直徑長度 Ld=1400mm 實際中心 a=a0+ 2 0LLd ? =400+ 2 ? = ⑥ 驗算主動輪的最小包角 α 1=180o－ 012 ??a dd dd =180o－ 100200 ?? =o＞ 120 o 故主動輪 上的包角合適。 ⑦ 計算 V 帶的根數(shù) z ? ?00CaLPz P P K K? ?? 查表 查取單根 V 帶能傳遞的功率為 P0= 由公式 計算功率增量 0p? 查表 得 ???bk 查表 得 ?ik 故 kwknkp iwb )/11(*0 ???? 查表 ，得 Ka =，查表 ，得 LK = 故 )( ?????z, 所以取 z=4 根。 ?a ???bk ?ik LK = Z=4 m=F0= FQ= 機械設計課程設計 ⑧ 計算 V 帶的合適初拉力 0F 20 *)(*5 0 0 vmKVZ PFaC ??? 查表 71，取 m=,得 : F0= )1 ( 2 ????? ?N ⑨ 計算作用在軸上的載荷 i i n2 10 ?????? azFF Q N V 帶的主 要參數(shù)歸于表中 五 、 帶輪的結(jié)構(gòu)設計 : （單位） mm 六． 齒輪的設計 （一）高速級齒輪傳動的設計計算 １． 齒輪材料 ，熱處理及精度 考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用斜齒輪 （ 1） 齒輪材料及熱處理 帶輪 尺寸 小帶輪 大帶輪 槽型 A A 基準寬度 db 11 11 基準線上槽深minah 基準線下槽深minfh 槽間距 e 15? 15? 槽邊距 minf 9 9 輪緣厚 min? 6 6 帶輪寬度 3B ef 323 ??? =63 ef 323 ??? =63 帶輪結(jié)構(gòu) 實心式 腹板式 高速級小齒輪 選 用 45鋼，采用軟齒面，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 236HBW,取小齒齒數(shù) 1Z =21 高速級大齒輪選用 45 鋼采用軟齒面，正火處理，齒面硬度為大齒輪 190HBW, 802?z 齒輪精度選擇 8級 ?tk AK =1 KV = 機械設計課程設計 9 ① 材料：高速級小齒輪選用 45 鋼，采用軟齒面，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 236HBW 高速級大齒輪選用 45鋼，采用軟齒面，正火處理，齒面硬度為大齒輪 190HBW ② 齒輪精度 按 GB/T10095－ 1998，選擇 8 級 ２．初步設計齒輪傳動的主要尺寸 按齒面接觸強度設計 2131 )][(12 HHEdttZZZZuuTKd ?? ?????? 確定各參數(shù)的值 : （ 1） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ?T N/mm （ 2） 設計時，因 v 值未知， vK 不能確定，故可初選 ~?tK ，這里初選 ?tK （ 3） 由表 取齒寬系數(shù) ?d? （ 4） 由表 查得彈性系數(shù) MPaZE ? （ 5） 初選 ?12?? ，由圖 814 查得節(jié)點區(qū)域系數(shù) ?HZ ， （ 6） 齒數(shù)比 ??iu （ 7） 初選 211?z ，則 ??uzz ，取 802?z 由公式 得端面重合度 o s))/1/1((21 ???? ?? zza 由公式 n3 1 1 ?? ??? ? dz 由圖 得重合度系數(shù) ??Z （ 8） 由圖 查得螺旋角系數(shù) ??Z （ 9） 許用接觸應力由公式 [ H? ]=HHNSz lim? 算??k ?ak K= ?d? MPaZE ? ?HZ ??iu ?T N/mm ??? ??? ??Z ??z MPaH 5701lim ?? MPaH 3902lim ?? ?Hs M PaHH 437][][ 2 ?? ?? 機械設計課程設計 得。 由圖 （ e）、 )（ a）取接觸疲勞極限應力 MPaH 5701lim ?? ， MPaH 3902lim ?? 小齒輪 1 和大齒輪 2 的應力循環(huán)次數(shù)分別為 811 ?????????? haLnN 88212 ????? iNN 由圖 查得壽命系數(shù) , 21 ?? NN ZZ 由表 取安全系數(shù) ?Hs 故 [ H? ]1 =HHNSz 1lim1? = ?? MPa [ H? ]2 =HHN SZ 2lim2? = ?? MPa 故取許用接觸應力 M PaHH 4 3 7][][ 2 ?? ?? 初算小齒輪 1 分度圓直徑 td1 ，得 2131 )][(12 HHEdttZZZZuuTKd ?? ?????? 3 2)4 3 7 7 8 9( 0 4 2 ???????? = mm （ 1） 計算載荷系數(shù) 由表 查得使用系數(shù) ?AK 。 因 11 ?? ????? ?? ndv t m/s 由圖 查得動載系數(shù) ?Vk 由圖 查得齒向載荷分布系數(shù) ??k 由表 查得齒間載荷分布系數(shù) ??k 故載荷系數(shù) ?????? ?? KKKKK VA (2) 對 td1 進行修正 ?v m/s ?k ?d 機械設計課程設計 11 因 K 與 tK 有較大差異 ，故需對按 tK 值計算出的 td1 進行修正，即 3311 ???? tt KKdd mm （ 3） 確定模數(shù) nm 12c o o s11 ???? ?zdm n ? （按表 ，取 ?nm ） （ 4） 計算中心距 中心距 2 9co s2 )( 21 ??? ?zzma n mm 圓整為 130?a mm,則螺旋角 ?7 9 3 02 )8021( r c c o s2 )(a r c c o s 21 ?? ????? a zzm n? 所以 mmzmd n s s 11 ???? ?? mmzmd n s s 22 ???? ?? 由 ????? db d? mm,取 602?b mm 又 )10~5(21 ?? bb ，取 671?b mm 4 校核齒根彎曲疲勞強度 ? ?FSFnp YYYYdbmkT ?? ?? ?? 112 式內(nèi)各參數(shù)： （ 1） K,T, nm ， 1d 同前 （ 2） 齒寬 b= b2=60mm （ 3） 齒形系數(shù) 確定齒數(shù) FY 和應力修正系數(shù) SY 計算當量齒數(shù) s 21co s 3311 ??? ?zz v s 80co s 3322 ??? ?zz v ?nm 取 a=130mm ? ?? ?d mm ?d mm 取 602?b mm 671?b mm 齒寬 b= b2=57mm ?vz ?vz 齒形系數(shù) : ??FFYY 應力校正系數(shù) : ??SSYY 機械設計課程設計 由圖 查得 齒形系數(shù) ??FFYY 應力校正系數(shù) ??SSYY （ 4） 由圖 查得 重合度系數(shù) ??Y （ 5） 由圖 查得 螺旋角系數(shù) ??Y （ 6） 許用彎曲應力可由公式 ? ?FNF sY lim?? ? 算得 由圖 （ f）查得彎曲疲勞極限應力 MPaMPaFF 17 022 02lim 1lim ???? 由圖 查得壽命系數(shù) ?? NN YY 安全系數(shù) 由表查得 S ＝ 故 ? ? M P asY FNF 1 7 2 2 i m11 ???? ?? ? ? M P asY FNF 1 3 1 7 i m22 ???? ?? ? ? 111111 FSFnF M P aYYYYdbm kT ?? ?? ??? ? ? 222222 FSFnF M P aYYYYdbm kT ?? ?? ??? 滿足齒根彎曲疲勞強度 ?Y = ??Y MPaMPaFF 1702202lim1lim ???? ?? NN YY S ＝ 高速級小齒輪 選 用 45鋼，采用軟齒面，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 236HBW 取小 齒 齒 數(shù)283?z 高速級大齒輪 選用 45 鋼采用軟齒面，正火處理，齒面硬度為大齒輪190HB