【正文】 0 . 0 1 0 7 / 1 0 0 0 1 . 6 7 81000e FV? ? ? ? ? ? (32) 由參考文獻(xiàn) [1]有， 電動(dòng)機(jī)所需的功率： 12 23 34 45 56? ? ? ? ? ??總 （ 33） ? ? ? ? 三角帶的傳動(dòng)效率為 12 ? ? ； 二級(jí)圓柱齒輪的減速器效率為 4534?? ； 滾動(dòng)軸承效率為 56? ； 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 所需功率為： P= 1 .6 7 8 2 .0 2 4 k W0 .8 2 9eP? ??總 （ 34） 電動(dòng)機(jī)的功率是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng) 濟(jì)性都有影響。但如果工作軸轉(zhuǎn)速很低時(shí)，選擇轉(zhuǎn)速過(guò)高的電動(dòng)機(jī)就會(huì)使傳動(dòng)比過(guò)大，這時(shí)往往需要增大減減速器（后者其他傳動(dòng)）的傳動(dòng)比，因而也增大了減速器外型尺寸，重量和制造成本，而且減速器和電動(dòng)機(jī)的外型尺寸相差懸殊，安裝上也造成很大困難，因此，一般采用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min和同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min為宜。 ，可取 i1 = 2(~)i ， i1 = (~)i? 式中分別為高速 級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比。 各軸的轉(zhuǎn)速 n(r/min)[1] 高速軸的轉(zhuǎn)速 n1 = 11420 3 5 5 r m in4 i ?? ? ?電 機(jī)。窄 V帶能承受較大的預(yù)緊力，允許速度和曲擾次數(shù)高，傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用，窄帶與普通帶相比，當(dāng)高速相同時(shí)，窄帶的帶寬約是普通帶的 1/3，而承載能力可提高 ~ 倍，使用于傳遞大功率而又要求傳動(dòng)裝置緊湊的場(chǎng)合，特別用在重型和中型設(shè)備上。 = 102Z F cos ( )22?? ? =2Z 0F sin 1 1 5 0 .6 92 3 1 6 7 .7 8 si n 9 7 3 .9 6 Na ? ? ? ? ? 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) V 帶時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布的均勻，轉(zhuǎn)速較高時(shí)要考慮動(dòng)平衡，輪槽工作面要精細(xì)加工（表面粗糙度一般為 m），以減小帶的磨損，各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。由于碳素鋼比合金鋼價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳素鋼制造傳動(dòng)軸比較廣泛。已知齒輪的輪轂寬度為 100，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂寬度，取 xl =90,端蓋仍取凸緣式 2 85mmD ? ， e=,齒輪與軸的聯(lián)接用平鍵 1016???hb 查得長(zhǎng)為 90mm,另一端長(zhǎng)為 68。但是齒輪傳動(dòng)的制造及其安裝精度要求較高，價(jià)格較貴，且不宜于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。 由任務(wù)書(shū)的已知參數(shù)可知工作臺(tái)的沖程是 20mm,則曲柄長(zhǎng)度為 l=10mm,由圖所示： 圖 81 曲柄滑塊 機(jī)構(gòu) 0180? ? ?? ? ? sin sinab??? 05?? ， 040?? 解得 b 按機(jī)床的整體設(shè)計(jì)要求取 b=400mm 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由 ? ?NA???? 3516 10 10 NF ? ? ? ? ? 05c os 5 1. 56 2 10 NNF? ? ? 則 ? ? 5 221 . 5 6 2 1 0 6 . 5 6 3 1 0 m m238NA ? ?? ? ? ? 取 21300mmA? 孔與軸想連，其內(nèi)部利用平鍵與軸固定在一起，首先 校核 他是否滿足強(qiáng)度要求 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 ? ? 21 14 0 70 20 14 00 m mA ? ? ? ? ? ?2 45 20Al? ? ? 2 2 22 0 1 2 4 5 m mL R a? ? ? ? 21 1300mmA ? 22 1300mmA ? 故滿足強(qiáng)度要求 ? ?A????? 51 . 5 6 2 1 0 2 2 1 . 1 m p a142QA A ?? ? ? 由上式 2 , 7 0 . 4 1 m m , 4 4 m mAD A D D? ?? ? ? ? 所以與曲柄想連的兩軸直徑滿足要求，故整個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。 應(yīng)根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算 ,但對(duì)齒面抗磨損能力的計(jì)算方法迄今不夠完善 ,故此今以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 主動(dòng)軸的齒輪設(shè)計(jì) 選擇齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1） 按圖的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）考慮到此減速器的功率較大，孤大小齒輪采用軟齒面，由表 [4]選得大、小齒輪的材料為 45 號(hào)鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)即表面淬火，齒面硬度 162~217HBS， 580MPb? ? ，290MsP? ? 3）選取精度等級(jí)，因采用表面淬火，齒輪的變形不大，不需要磨削，選 6級(jí)精度 4）選小齒輪的齒數(shù) 1 20Z? ，大齒輪齒數(shù) 21 4 .1 2 0 8 2ZZ?? ? ? ? 5）選取螺旋角，初選螺旋角 020?? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1）確定公式的各計(jì)算值 ①試選載荷系數(shù) ? ②小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 41 4. 9 10 N m mT ?? ③由 表查取齒寬系數(shù) ? ? ④由表查得材料的彈性影響系數(shù) M Pa? ⑤由圖選取區(qū)域系數(shù) ? ⑥由圖查得 1 ? ? ， 2 1 18 , 99a a a a? ? ? ?? ? ? ? ⑦計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1160 hN n jL? （ 71） 96 0 3 5 5 1 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 1 .5 3 3 6 1 0? ? ? ? ? ? ? ? ? 2N = 10? /= ? 式中： n1 —— 小帶輪的轉(zhuǎn)速； j—— 小帶輪每轉(zhuǎn)一周，同一齒面嚙合的次數(shù)； Lh —— 齒輪的工作壽命。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第 7 章 齒輪的設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一。鍵槽用銑刀加工，長(zhǎng)為 73，選取齒輪與軸的配 合為 H7/n6，皮帶輪與軸的聯(lián)接選取平鍵 18 11bh? ? ? 。 結(jié)構(gòu)尺寸 鑄鐵制帶輪的典型結(jié)構(gòu)有幾種形式，帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd ? 時(shí)，可采用實(shí)心式；300mmdd ? 可采用副板式，（當(dāng) D1 d1 ? 100mm 時(shí)，可采用孔板式）；當(dāng) 300mmdd ? 時(shí)，可采用輪輻式。 、確定計(jì)算功率 由表 [2]查得工作情況系數(shù)： K ? ， P 3 K Wca P? ? ? ? 、選用窄帶帶型 根據(jù) caP 和主動(dòng)帶輪（小帶輪）轉(zhuǎn)速 n由圖確定選用 SPZ 型 帶輪設(shè)計(jì)基本計(jì)算 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 ： 1 80mmD ? 根據(jù)公式 111 60 1000pdnv ?? ? （ 51） 可驗(yàn)算帶的速度 V帶 = 1 8 0 1 4 2 0 5 . 9 5 m /s 3 5 m /s6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0Dn? ? ??? ? ???電 機(jī) 所以帶的速度合適 D 2 =iD 1 ,并且按照表 …… 圓整，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑：2 4 80 320 m mD ? ? ? 根據(jù)表取 2D =355mm 確定窄帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù) 1 2 0 1 20 .7 ( ) 2 ( )D D a D D? ? ? ?， 870a??初步確定中心距 0 500mma ? 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 21 120 1 2 0()2 ( )24 DDL d a D D a? ?? ? ? ? （ 52） 23 . 1 4 ( 3 5 5 8 0 )2 5 0 0 ( 8 0 3 5 5 )2 4 5 0 0?? ? ? ? ? ? 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ? 取基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld=1800mm 實(shí)際中心距 10 1 8 0 0 1 7 2 0 . 7 65 0 0 5 3 9 . 6 m m22Ld L daa ??? ? ? ? ? 考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力的需要，中心距的變動(dòng)范圍： mina = maxa =a+ 五、驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 a1 = 00211 8 0 5 7 .5DDa???=1200 (53) 六、計(jì)算窄帶的根數(shù) Z=lca kkpp p?)( 00 ?? (54) 式中 ?k —— 包角系數(shù) lk —— 長(zhǎng)度系數(shù) 0p —— 單根 V 帶的基本額定功率（ kW） p? —— 單根 V 帶額定功率的增量（ kW） 由文獻(xiàn) [3]查表得： ak = lk = 0 ? ， 0 ?? ， 3 . 6 2 . 2 9(1 . 6 0 0 . 2 3 ) 0 . 9 8 1 . 0 1Z ??? ? ? 取帶根數(shù)為三根 七、計(jì)算預(yù)緊力 0F 0F = 21121avec avefF qvef ? ?? （ 55） 用 ecF =100capzv 代如上式，并且考慮包角對(duì)所需預(yù)緊力的影響，可將 0F 的計(jì)算公式寫(xiě)為 0F = 2500 capVZ （ 1 ） +qVk [2] （ 56） 式中 ： q —— V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量（㎏） 由文獻(xiàn) [2]查 表得 q=， v=，將其代入式（ 56）中得， 0F 23 .65 0 0 5 .9 53 .5 1 .9 5? ? ?? （ 1 ） + = 八、計(jì)算作用在軸上的壓軸力 Q 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 為了設(shè)計(jì)安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動(dòng)作用在軸上的力 Q。 低 速軸的轉(zhuǎn)速 n 123 8 6 .5 9 2 9 .8 6 r m in2 .9sni ?? ? ? ? 各軸的輸入功率 P（ kW） 對(duì)于通用機(jī)器，常用電動(dòng)機(jī)的額定功率 P 作為設(shè)計(jì)功，對(duì)于專(zhuān)用機(jī)器，常用電動(dòng)機(jī)的輸出功率最為設(shè)計(jì)功率，于是 高速軸的功率 P 1 kW kWCP ?? ? ? ? 中間軸的功率 P 21 1 .8 2 2 k W 0 .9 9 0 .9 5 1 .7 1 4 k WfP ?? ? ? ? ? 低速軸的功率 P 32 1 .7 1 4 k W 0 .9 9 0 .9 5 1 .6 1 2 k WSP ?? ? ? ? ? 各軸的轉(zhuǎn)距 T（ Nmm） 高速軸的轉(zhuǎn)距 T 11 1 1 . 8 2 29 5 5 0 9 5 5 0 4 9 . 0 N m m355Pn? ? ? 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 中間軸的轉(zhuǎn)距 T 22 29 5 5 0 1 8 9 .0 N m mpn?? 低速軸的轉(zhuǎn)速 T 33 39 5 5 0 5 1 5 .5 6 N m mpn?? 表 41 各項(xiàng)參數(shù)表 參數(shù) /軸名 主動(dòng)軸 1 主動(dòng)軸 2 主動(dòng)軸 3 轉(zhuǎn)速 /min 355 功率 kW 轉(zhuǎn)距 Nmm 傳動(dòng)比 4 效率 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 5 章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 選擇帶型 在一般機(jī)械傳動(dòng)中，應(yīng)用最廣泛的是帶傳動(dòng)，帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽，傳動(dòng)時(shí)帶只和輪槽的兩個(gè)側(cè)面接觸 ，即以?xún)蓚?cè)面為工作面，根據(jù)槽面摩擦，再加上帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)緊湊，以及帶多已標(biāo)準(zhǔn)化并大量生產(chǎn)等特點(diǎn)?？砂磧杉?jí)大齒輪具有相近的直徑分配比。電動(dòng)機(jī)選 定 后 ， 根 據(jù) 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 轉(zhuǎn) 速 n 及 工 作 軸 的 轉(zhuǎn) 速 確 定 總 傳 動(dòng) 比i 1420 4 7 .330nn? ? ?電 工 機(jī)總 工 作 軸 使所有傳動(dòng)零件的總傳動(dòng)比比較方便，各傳動(dòng)的傳動(dòng)比應(yīng)按推薦范圍選取 .，使三角皮帶傳動(dòng) 比 i為 2~4，圓柱齒輪的傳動(dòng)比 i 為 8~40。選的過(guò)大則電動(dòng)機(jī)價(jià)格過(guò)高，能力不能充分使用。 圖 31 曲柄滑塊 機(jī)構(gòu) 簡(jiǎn)圖 該曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為對(duì)心機(jī)構(gòu)。三相異步電動(dòng)機(jī)的重量和成本分別約為同功率、同轉(zhuǎn)速的直流電動(dòng)機(jī)的一半左右。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 圖 22 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)