【正文】 定單根 V 帶的拉力 F0 F0=500Pc()/Zv+qv2= （ 9）對軸的壓力 FQ FQ=2ZF0Sinα 1/2= 16 （ 10）結(jié)果是 5 根 A— GB11544— 89V 帶，中心距 a=600mm,帶的基準(zhǔn)直徑dd1=112mm,dd2=355mm ，對軸的壓力 FQ=，帶輪的寬度 B=(Z－1)e+2f=78(mm). 二、減速器內(nèi)傳動零件 —— 一級圓柱齒輪傳動設(shè)計(jì) 圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法、步驟均可依教材的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行，其注意事項(xiàng)如下： （ 1）齒輪材料的選擇要注意毛坯制造方法：選擇材料前應(yīng)先估計(jì)大齒輪的直徑，如果大齒輪直徑較大，應(yīng)選用鑄造毛坯，材料一般可選鑄鋼或鑄鐵；如果小齒輪的齒根圓直徑與軸徑接近，可制成齒輪軸，選用的材料應(yīng)兼顧軸的要求，同一減速器的各小齒輪（或大齒輪）的材料應(yīng)盡可能一致，以減少材料的牌號，降低加工的工藝要求。 63m/s 5m/sv25m/s， v 符合要求。 例 31 設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)中的普通 V 帶傳動。 軸 名 參 數(shù) 電動機(jī)軸 1 軸 2 軸 卷筒軸 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 960 輸入功率 P(kw) 輸入轉(zhuǎn)矩 T (Nm) 14 傳動比 i 4 1 效率η 第三節(jié) 傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、減速箱外傳動零件 —— 帶傳動設(shè)計(jì) （ 1）帶傳動設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 選擇合理的傳動參數(shù)；確定帶的型號、長度、根數(shù)、傳動中心距、安裝要求、對軸的作用力及帶的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等。 四、計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 為進(jìn)行傳動件的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)首先 推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，一般按由電動機(jī)至工作機(jī)之間運(yùn)動傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)。 i2…… in 計(jì)算出總傳動比后，應(yīng)合理地分配各級傳動比，限制傳動件的圓周速度以減少動載荷 ，分配各級傳動比時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 12 （ 1）各級傳動的傳動比應(yīng)在推薦的范圍之內(nèi)選取。取 η 1= η 2= η 3= η 4= η 5= η w= 所以 ηη w=η 1η 22η 3η 4η 5η w= = 所以 pd= Fv/（ 1000η wη） =1500 2/（ 1000 ） KW= 11 （ 3） 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為 ： nw =60 1000V/（ ?D） =60 1000 2/（ 500） r/min=按推薦的合理傳動比范圍取 V 帶傳動的傳動比 i1’ =2~4,單級齒輪傳動比 i2’ =3~5 則合理總傳動比的范圍為： i’ =6~20，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n’ d= i’ nw =(6~20) ~1528 r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750 r/min， 1000 r/min， 1500 r/min。 例 如前圖 a所示帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動方案。 表 22 常用機(jī)構(gòu)的性能及適用范圍 傳動機(jī)構(gòu) 選用指標(biāo) 平帶傳動 V 帶傳動 鏈傳動 圓柱齒輪傳動 功率（常用值）/kw 小 （≤ 20） 中 （≤ 100） 中 （≤ 100） 大 （最大達(dá) 9 50000） 單級傳動比 常用值 2~4 2~4 2~5 3~5 最大值 5 7 6 8 傳動效率 查表 21 許用的線速度 ≤ 25 ≤ 25~30 ≤ 40 6 級精度≤18 外廓尺寸 大 大 大 小 傳動精度 低 低 中等 高 工作平穩(wěn)性 好 好 較差 一般 自鎖性能 無 無 無 無 過載保護(hù)作用 有 有 無 無 使用壽命 短 短 中等 長 緩沖吸振能力 好 好 中等 長 要求制造及 安裝精度 低 低 中等 高 要求潤滑條件 不需 不需 中等 高 環(huán)境適應(yīng)性 不能接觸酸、堿、油、爆炸性氣體 好 一般 設(shè)計(jì)時可由工作機(jī)的轉(zhuǎn)速要求和傳動結(jié)構(gòu)的合理傳動比范圍，推算出電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍，即 10 nd=(i1 本課程設(shè)計(jì)的題目為長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷平穩(wěn)的機(jī)械，確定電動機(jī)功率的原則是： Ped ≥ kPd Pd= Pw/η Pw=FV/1000η w=Tn/9550η w Ped—— 電動機(jī)的額定功率 Pd—— 電動機(jī)的輸出功率 Pw—— 工作機(jī)的輸入功率 η — 電動機(jī)至工作機(jī)間的總效率 η =η 1η 2η 3……η n η 1η 2η 3……η n分別為傳動裝置中各傳動副（齒輪、蝸桿、帶或鏈、軸承、聯(lián)軸器）的效率，設(shè)計(jì)時可參考表 21 選取。傳動方案簡圖如圖 2： 6 123456 1— V 帶傳動； 2— 電動機(jī)； 3— 圓柱傳動減速器； 4— 聯(lián)軸器； 5— 輸送帶； 6— 滾筒 圖 22 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置 二、選擇原動機(jī) —— 電動機(jī) 電動機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運(yùn)動、動力參數(shù)，根據(jù)選擇的傳動方案，合理選擇電動機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型式、容量和轉(zhuǎn)速，提出具體的電動機(jī)型號。 a 方案 寬度和長度尺寸較大，帶傳動不適應(yīng)繁重的工作條件和惡劣的環(huán)境。課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，擬定傳動方案，分析傳動方案的優(yōu)缺點(diǎn)。 表 11 課程設(shè)計(jì)步驟 3 次序 設(shè)計(jì)內(nèi)容 時間分配（天） 1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 和擬定設(shè)計(jì)方案 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 3 4 裝配圖的設(shè)計(jì) 和繪制 4 5 零件圖 的設(shè)計(jì)和繪制 2 6 整理 設(shè)計(jì)說明書 四、設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置 原始數(shù)據(jù)見表 12。 （ 4）裝配圖設(shè)計(jì) 計(jì)算和選擇支承零件，繪制裝配草圖，完成裝配工作圖。 2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 本課程設(shè)計(jì)要求在 2 周時間內(nèi)完成以 下的任務(wù)： （ 1）繪制減速器裝配圖 1 張（ A1 圖紙）； （ 2）零件工作圖 2 張（軸、 齒輪 ， A3 圖紙）； （ 3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 1 份 . 三、課程設(shè)計(jì)的步驟 課程設(shè)計(jì)是一次較全面較系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，因此應(yīng)遵循機(jī)械設(shè)計(jì)過程的一般規(guī)律，大體上按以下步驟進(jìn)行： （ 1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求和條件，認(rèn)真閱讀減速器參考圖，拆裝減速器，熟悉設(shè)計(jì)對象。課程設(shè)計(jì)是《機(jī)械設(shè)計(jì) 》課程最后一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)電類專業(yè)學(xué)生第一次較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，其目的： （ 1）通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用《機(jī)械設(shè)計(jì) 》課程及其它先修課程的理論知識，解決工程實(shí)際問題的能力，并通過實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使理論知識得以鞏固和提高。 （ 2）通過課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐使學(xué)生掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和程序，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。 （ 2）傳動裝置的總體設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求擬定傳動總體布置方案，選擇原動機(jī)，計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)。 （ 5）零件工作圖設(shè)計(jì) 零件工作圖應(yīng)包括制造和檢驗(yàn)零件所需的全部內(nèi)容。 運(yùn)輸帶工作拉力 F=_________N 運(yùn)輸帶工作速度 V=_________m/s 卷筒直徑 D=___________mm 每日工作時間 T=24h 傳動工作年限 a=5 年 卷筒 (工作機(jī) )效率 96% 工作條件 轉(zhuǎn)動不逆轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，起動載荷為名義載荷的 倍，運(yùn)輸帶速度允許誤差為 +5% 表 12 原始數(shù)據(jù) 參數(shù) 題號 1 2 3 運(yùn)輸帶工作拉力 F/（ N） 1900 2100 2020 4 運(yùn)輸帶工作速度 V/（ m/s） 卷筒直徑 D/(mm) 400 400 450 第二節(jié) 傳動裝置的總體設(shè)計(jì) 傳動裝置的總體設(shè)計(jì)，主要包括擬定傳動方案、選擇原動機(jī)、確定總傳動比和分配各級傳動比以及計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)?，F(xiàn)考慮有以下幾種傳 動方案如圖 21： a) b) 5 I c) d) 圖 21 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動方案比較 傳動方案應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件，工作可靠，而且要求結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，成本低，傳動效率高，操作維護(hù)方 便。但若用于鏈?zhǔn)交虬迨竭\(yùn)輸機(jī)，有過載保護(hù)作用； b 方案 結(jié)構(gòu)緊湊，若在大功率和長期運(yùn)轉(zhuǎn)條件下使用，則由于蝸桿傳動效率低，功率損耗大，很不經(jīng)濟(jì)； c 方案 寬度尺寸小 ,適于在惡劣環(huán)境下長期連續(xù)工作 .但圓錐齒輪加工比圓柱齒輪困難； d 方案 與 b 方案相比較 ,寬度尺寸較大，輸入軸線與工作機(jī)位置是水平位置。 選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動機(jī)有交、直流之 分，一般工廠都采用三相交流電，因而選用交流電動機(jī)。 F— 工作機(jī)的工作阻力 V— 工作機(jī)卷筒的線速度 T— 工作機(jī)的阻力矩 nw— 工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速 η w— 工作機(jī)的效率 8 表 21 機(jī)械傳動和軸承效率的概略值 類型 效率 開式 閉式 圓柱齒輪傳動 — — V 帶傳動 — —— 滾動軸承（每對） — 彈性聯(lián)軸器 — 計(jì)算傳動裝置的總效率時需注意以下幾點(diǎn)： （ 1）若表中所列為效率值的范圍時，一般可取中間值 （ 2）同類型的幾對傳動副、軸承或聯(lián)軸器，均應(yīng)單獨(dú)計(jì)入總效率 （ 3）軸承效 率均指一對軸承的效率 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 同一類型、相同額定功率的電動機(jī)低速的級數(shù)多，外部尺寸及重量較大，價格較高，但可使傳動裝置的總傳動比及尺寸減少；高速電動機(jī)則與其相反，設(shè)計(jì)時應(yīng)綜合考慮各方面因素，選取適當(dāng)?shù)碾妱訖C(jī)轉(zhuǎn)速。 i2已知卷筒直徑 D=500mm，運(yùn)輸帶的有效拉力 F=1500N,運(yùn)輸帶速度 v=2m/s,卷筒效率為 ，長期連續(xù)工作。再根據(jù)計(jì)算出的容量查有關(guān)手冊選擇電動機(jī)型號，本設(shè)計(jì)中可參考表 **，然后將選擇結(jié)果列于下表 。 （ 2）應(yīng)使傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小，重量較輕。 （ 1）各軸的轉(zhuǎn)速（ r/min）： n1 = nm/i0 n2= n1/ i1= nm/i0i1 n3= n2/i2=nm/ i0i1i2 式中的 nm為電動機(jī)的滿載速度 n1 、 n n3分別為 3 軸的轉(zhuǎn)速 i0—— 電動機(jī)至 1 軸的傳動比 i1—— 1 軸至 2 軸的傳動比 i2—— 2 軸至 3 軸的傳動比 (2) 各軸的輸入功率： p1=pdη 01 p2=p1η 12=pdη 01η 12 p3=p2η 01η 12η 23 pd為電動機(jī)的輸出功率， p1 、 p2 、 p3分別為 1 、 3 軸的輸入功率，η 0 η 1 η 23分別為電動機(jī)軸與 1 軸， 1 軸與 2 軸， 2 軸與 3 軸間的傳動效率。 （ 2）設(shè)計(jì)依據(jù) 傳動 的用途及工作情況；對外廓尺寸及傳動位置的要求；原動機(jī)種類和所需的傳動功率；主動輪和從動輪的轉(zhuǎn)速等。原動機(jī)為 Y132M16型電動機(jī)，電動機(jī)額定功率 Ped=4KW,滿載轉(zhuǎn)速 nm=960r/min,小帶輪安裝在電機(jī)軸上，帶的傳動比 i=,一天工作時間 t=24h,5 年壽命。 （ 4）初步確定中心距 (dd1+dd2)a02(dd1+dd2),則 a0934mm,取 a0=600mm. （ 5） 確定期帶的長度 Ld0=2a0+ π (dd1+dd2)/2+(dd1dd2)2/(4a0)=, 取a=a0+(LdL0)/2=620. （ 6） 校核 V 帶的包角 α 1=180186。 （ 2）計(jì)算齒輪的嚙合幾何尺寸時應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后 2~3 位，角度應(yīng)精確到秒，而中心距、寬度和結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)盡量圓整為整數(shù)。 17 1）轉(zhuǎn)矩 T1=9550 p/n1=9550 2）載荷系數(shù) k 查表 102 取 k= 3）齒數(shù) Z1和齒寬系ψ d 小齒輪的齒數(shù) Z1取為 27，則大齒輪齒數(shù) Z２ ==108， Z Z2互質(zhì)，取Z2=107。軸徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初算，計(jì)算式為： d≥ c