【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）結果是 5 根 A— GB11544— 89V 帶，中心距 a=600mm,帶的基準直徑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計 圓柱齒輪設計計算及結構設計的方法、步驟均可依教材的有關內(nèi)容進行，其注意事項如下： （ 1）齒輪材料的選擇要注意毛坯制造方法：選擇材料前應先估計大齒輪的直徑，如果大齒輪直徑較大，應選用鑄造毛坯，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，選用的材料應兼顧軸的要求，同一減速器的各小齒輪（或大齒輪）的材料應盡可能一致，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 設計帶式輸送機傳動系統(tǒng)中的普通 V 帶傳動。 軸 名 參 數(shù) 電動機軸 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) 傳動零件的設計計算 一、減速箱外傳動零件 —— 帶傳動設計 （ 1）帶傳動設計的主要內(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、結構和尺寸等。 四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 為進行傳動件的設計計算，應首先 推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，一般按由電動機至工作機之間運動傳遞的路線推算各軸的運動和動力參數(shù)。 i2…… in 計算出總傳動比后，應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注意以下幾點： 12 （ 1）各級傳動的傳動比應在推薦的范圍之內(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所示帶式運輸機的傳動方案。 表 22 常用機構的性能及適用范圍 傳動機構 選用指標 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 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)境適應性 不能接觸酸、堿、油、爆炸性氣體 好 一般 設計時可由工作機的轉(zhuǎn)速要求和傳動結構的合理傳動比范圍，推算出電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍，即 10 nd=(i1 本課程設計的題目為長期連續(xù)運轉(zhuǎn)、載荷平穩(wěn)的機械，確定電動機功率的原則是： Ped ≥ kPd Pd= Pw/η Pw=FV/1000η w=Tn/9550η w Ped—— 電動機的額定功率 Pd—— 電動機的輸出功率 Pw—— 工作機的輸入功率 η — 電動機至工作機間的總效率 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，設計時可參考表 21 選取。傳動方案簡圖如圖 2： 6 123456 1— V 帶傳動； 2— 電動機； 3— 圓柱傳動減速器； 4— 聯(lián)軸器； 5— 輸送帶； 6— 滾筒 圖 22 帶式運輸機傳動裝置 二、選擇原動機 —— 電動機 電動機為標準化、系列化產(chǎn)品，設計中應根據(jù)工作機的工作情況和運動、動力參數(shù)，根據(jù)選擇的傳動方案，合理選擇電動機的類型、結構型式、容量和轉(zhuǎn)速，提出具體的電動機型號。 a 方案 寬度和長度尺寸較大，帶傳動不適應繁重的工作條件和惡劣的環(huán)境。課程設計中，學生應根據(jù)設計任務書，擬定傳動方案，分析傳動方案的優(yōu)缺點。 表 11 課程設計步驟 3 次序 設計內(nèi)容 時間分配（天） 1 設計準備 和擬定設計方案 3 設計計算 3 4 裝配圖的設計 和繪制 4 5 零件圖 的設計和繪制 2 6 整理 設計說明書 四、設計任務書 設計題目 設計帶式運輸機傳動裝置 原始數(shù)據(jù)見表 12。 （ 4）裝配圖設計 計算和選擇支承零件，繪制裝配草圖，完成裝配工作圖。 2 課程設計的任務 本課程設計要求在 2 周時間內(nèi)完成以 下的任務： （ 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）設計計算說明書 1 份 . 三、課程設計的步驟 課程設計是一次較全面較系統(tǒng)的機械設計訓練，因此應遵循機械設計過程的一般規(guī)律，大體上按以下步驟進行： （ 1）設計準備 認真研究設計任務書，明確設計要求和條件，認真閱讀減速器參考圖，拆裝減速器，熟悉設計對象。課程設計是《機械設計 》課程最后一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，也是機電類專業(yè)學生第一次較為全面的機械設計訓練，其目的： （ 1）通過課程設計培養(yǎng)學生綜合運用《機械設計 》課程及其它先修課程的理論知識，解決工程實際問題的能力，并通過實際設計訓練，使理論知識得以鞏固和提高。 （ 2）通過課程設計的實踐使學生掌握一般機械設計的基本方法和程序，培養(yǎng)獨立設計能力。 （ 2）傳動裝置的總體設計 根據(jù)設計要求擬定傳動總體布置方案，選擇原動機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)。 （ 5）零件工作圖設計 零件工作圖應包括制造和檢驗零件所需的全部內(nèi)容。 運輸帶工作拉力 F=_________N 運輸帶工作速度 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 )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 運輸帶工作拉力 F/（ N） 1900 2100 2020 4 運輸帶工作速度 V/（ m/s） 卷筒直徑 D/(mm) 400 400 450 第二節(jié) 傳動裝置的總體設計 傳動裝置的總體設計，主要包括擬定傳動方案、選擇原動機、確定總傳動比和分配各級傳動比以及計算傳動裝置的運動和動力參數(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 帶式運輸機傳動方案比較 傳動方案應滿足工作機的性能要求，適應工作條件，工作可靠，而且要求結構簡單，尺寸緊湊，成本低，傳動效率高，操作維護方 便。但若用于鏈式或板式運輸機，有過載保護作用； b 方案 結構緊湊，若在大功率和長期運轉(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； 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，輸入軸線與工作機位置是水平位置。 選擇電動機類型和結構型式 電動機有交、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。 F— 工作機的工作阻力 V— 工作機卷筒的線速度 T— 工作機的阻力矩 nw— 工作機卷筒的轉(zhuǎn)速 η w— 工作機的效率 8 表 21 機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 — 計算傳動裝置的總效率時需注意以下幾點： （ 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，均應單獨計入總效率 （ 3）軸承效 率均指一對軸承的效率 確定電動機的轉(zhuǎn)速 同一類型、相同額定功率的電動機低速的級數(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；高速電動機則與其相反，設計時應綜合考慮各方面因素，選取適當?shù)碾妱訖C轉(zhuǎn)速。 i2已知卷筒直徑 D=500mm，運輸帶的有效拉力 F=1500N,運輸帶速度 v=2m/s,卷筒效率為 ，長期連續(xù)工作。再根據(jù)計算出的容量查有關手冊選擇電動機型號，本設計中可參考表 **，然后將選擇結果列于下表 。 （ 2）應使傳動裝置結構尺寸較小，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為電動機的滿載速度 n1 、 n n3分別為 3 軸的轉(zhuǎn)速 i0—— 電動機至 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分別為電動機軸與 1 軸， 1 軸與 2 軸， 2 軸與 3 軸間的傳動效率。 （ 2）設計依據(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。原動機為 Y132M16型電動機，電動機額定功率 Ped=4KW,滿載轉(zhuǎn)速 nm=960r/min,小帶輪安裝在電機軸上，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）計算齒輪的嚙合幾何尺寸時應精確到小數(shù)點后 2~3 位，角度應精確到秒，而中心距、寬度和結構尺寸應盡量圓整為整數(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)強度初算，計算式為： d≥ c