【文章內(nèi)容簡介】 學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 5 V帶傳動的傳動設(shè)計 V帶的設(shè)計計算 caP 由設(shè)計手冊 [14]查得工作情況系數(shù) ,?AK 故 kWPKP mAca ???? V帶帶型 根據(jù) caP ， nm=1440r/min,由設(shè)計手冊選用 A型。 （ 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1=90mm。 （ 2）驗算帶速 v smsmndv d /?? ????? ?? 因為 smvsm /30/5 ?? ，故帶速合適。 （ 3）計算大帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1 mmmmdid dd 360904102 ???? 根據(jù)設(shè)計手冊標(biāo)準(zhǔn)，將大帶輪直徑圓整為 dd2=355mm V帶的中心距和基準(zhǔn)長度 （ 1） 初選中心距 由機械設(shè)計教材 [15]查得， (dd1+dd2)≤a≤2(dd1+dd2) 公式（ 51） 由公式 51計算得， ≤a≤890mm， 初定中心距 mma 5000 ? 。 （ 2）計算帶所需的基準(zhǔn)長度 xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 ? ? ? ?? ? ? ?mmmmaddddaL ddddd1 7 3 4]5004903553559025002[42220122100???????????????? 由設(shè)計手冊標(biāo)準(zhǔn)選帶的基準(zhǔn)長度 mmLd 1800? 。 （ 3）計算實際中心距 a mmmmLLaa dd 533)2 17341800500(2 00 ??????? mmmmLaa d 5 0 6)1 8 0 00 1 3 3(0 1 i n ?????? mmmmLaa d 587)( a x ?????? 所以中心距變動范圍為， 506mm— 587mm 1? ? ? ? ? ????? 90157533 0121 ???????? add dd? z （ 1）計算單根 V帶的額定功率 由 mmdd 901 ? 和 min/1440m rn ? ，由設(shè)計手冊查得 kWP ? 根據(jù) min/1440 rnm ? ， i=4和 A帶型，查設(shè)計手冊得 kWP ?? 由設(shè)計手冊查得 ??K ， ?lK ，于是 ? ? ? ? kWKWKKPPP Lr ???????? ? （ 2）計算 V帶的根數(shù) z。 ??? rcaPPz 取 4根。 V帶的初拉力的最小值 F0 由設(shè)計手冊得 A型帶的單位長度質(zhì)量 q=。 所以 xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 ? ?? ?NNqvzvK PKF ca] [)(22m in0????? ????????? 所以應(yīng)使帶的實際初拉力 F0＞（ F0） min Fp ? ? ? ? NNFzF op i i n2 1m i n0m i n ?????? ? 所以應(yīng)使壓軸力 Fp＞（ Fp） min （ 1） V帶輪的材料采用鑄鐵，牌號為 HT200 （ 2）加工要求：輪槽工作面粗糙度為 （ 3）結(jié)構(gòu)要求： 基準(zhǔn)寬度 mmbd ? ，基準(zhǔn)線上槽深 mmha ? ，基準(zhǔn) 線下槽深 mmhf ? ，槽間距 mme ?? 。 大帶輪根據(jù)結(jié)構(gòu)需要采用輪輻式，如圖 5— 1，具體尺寸詳見圖紙。 小帶輪采用實心式，如圖 5— 2所示。 xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 圖 5— 1大帶輪 圖 5— 2小帶輪 xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 6 圓柱齒輪設(shè)計 設(shè)計壽命為 15年，假設(shè)每年工作 300天，每天工作 8小時 第一級齒輪傳動設(shè)計 選定精度等級、材料及齒數(shù) （ 1）彎曲機為一般工作機器，速度不高，故選用 8級精度。 （ 2） 材料選擇。 選擇小齒輪 材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度相差為 40HBS。 （ 3）選用小齒輪齒數(shù) z1=20,大齒輪齒數(shù) z2= 80204 ?? 。 由設(shè)計計算公式進行試算，即 d1t= ? ?3 21 )(HEdt ZuuTK ?? ??? 公式 （ 61） （ 1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 試 選載荷系數(shù) Kt=。由設(shè)計手冊選取齒寬系數(shù) Φd=1，材料彈性影響系數(shù)ZE=189。；按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ζHlim 1=600MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限 ζHlim 2=550MPa。 （ 2）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 N1=60n1jLh=603601830015=108 N2=108/4=108 （ 3）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 由設(shè)計手冊取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=， KHN2=；取失效概率為 1%，安全系數(shù)S=1，得 ? ? MP aSK HNH ???? ?? ? ? MP aSK HNH ???? ?? xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 （ 1）計算小齒輪分度圓直徑 d1t,代入 [ζH]中較小的值 d1t≥ 323 ??????????? （ 2）計算圓周速度 v v= smnd t /100060 11 ?? ???? ?? （ 3）計算齒寬 b b=Φdd 1t=1= （ 4）計算齒寬與齒高比 模數(shù) mt= mmzd t ?? 齒高 h=== ??hb （ 5）計算載荷系數(shù) 根據(jù) v=， 8級精度，并由設(shè)計手冊查得，動載系數(shù) Kv=；直齒輪， KHα=KFα=1；使用系數(shù) KA=；用插值法查得 8級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時， KHΒ=；由 ?hb ， KHΒ= KFΒ=； 故載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHΒ=1= 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由公式 得 d1= mmKKd tt 331 ??? （ 6）計算模數(shù) m mmzdm ??? xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 設(shè)計公式為 ? ?3 211 )(2FSaFadYYzKTm ??? 公式（ 62） （ 1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 由設(shè)計手冊查得，小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ζFE1=500MPa；大齒輪的彎曲強度極限ζFE2=380MPa；彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=， KFN2=； （ 2）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，得 ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? （ 3）計算載荷系數(shù) K K=KAKVKFαKFβ=1= （ 4）齒形系數(shù) 由設(shè)計手冊查得 YFa1=； YFa2=。 （ 5）應(yīng)力校正系數(shù) 設(shè)計手冊查得 YSa1=； YSa2=。 （ 6）計算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 ? ? 01 11 ???F SaFa YY ? ? ? 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的數(shù)值較大。 由公式 62得， mmmmm 2 3 ??? ???? xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 對比計算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù) m=,按接觸強度算得的分度圓直徑 d1=,得出 小齒輪齒數(shù) z1= ??md 大齒輪齒數(shù) z2=284=112 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。 （ 1）計算分度圓直徑 d1=z1m=283mm=84mm d2=z2m=1123mm=336mm （ 2）計算中心距 a= mmdd 2102 336842 21 ???? （ 3）計算齒寬 b=Φdd1=184mm=84mm 取 B2=85mm,B1=90mm。 齒輪的結(jié)構(gòu) 齒輪 Ⅰ ，如圖 61；齒輪 2，如圖 62。 xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 61齒輪 Ⅰ 圖 62齒輪 Ⅱ 第二級齒輪傳動設(shè)計 選定精度等級、材料及齒數(shù) （ 1）彎曲機為一般工作機器，速度不高，故選用 8級精度。 （ 2）材料選擇。選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度相差為 40HBS。 （ 3）選用小齒輪齒數(shù) z1=25,大齒輪齒數(shù) z2= 75253 ?? 。 xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 （ 1）確定公式內(nèi)的 各 計算數(shù)值 試選載荷系數(shù) Kt=。由設(shè)計手冊查得，齒寬系數(shù) Φd=1，材料彈性影響系數(shù) ZE=189。；按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ζHlim 1=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強度極限ζHlim 2=550MPa。 （ 2）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 N1=108/4=108 N2=108/3=107 （ 3）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 由設(shè)計手冊查接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=。KHN2=，取失效 概率為 1%，安全系數(shù)S=1，得 ? ? MP aSK HNH ???? ?? ? ? MP aSK HNH ???? ?? （ 1）計算小齒輪分度圓直徑 d1t,在公式 61代入 [ζH]中較小的值 d1t≥ 323 ??????????? （ 2）計算圓周速度 v v= smnd t / 21 ?? ???? ?? （ 3）計算齒寬 b b=Φdd 1t=1= （ 4）計算齒寬與齒高比 hb 模數(shù) mt= mmzd t ?? 齒高 xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 h=== ??hb （ 5）計算載荷系數(shù)。 根據(jù) v=， 8 級精度，并有由設(shè)計手冊查得，動載系數(shù) Kv=；直齒輪，KHα=KFα=1；使用系數(shù) KA=；用插值法查得 8級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，KHΒ=；由 ?hb ， KHΒ=，查得 KFΒ=。 故載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHΒ=1= 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由公式得， d1= mmKKd tt 331 ??? （ 6）計算模數(shù) m mmzdm ??? （ 1）確定公式 62內(nèi)的各計算數(shù)值 由設(shè)計手冊查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ζFE1=500MPa；大齒輪的彎曲強度極限ζFE2=380MPa；彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=， KFN2=； （ 2）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞 安全系數(shù) S=，得 ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? （ 3）計算載荷系數(shù) K K=KAKVKFαKFβ=1= （ 4）齒形系數(shù) 由設(shè)計手冊查得 YFa1=； YFa2=。 （ 5）應(yīng)力校正系數(shù) xxxx 大學(xué)機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 由表 105查得 YSa1=。YSa2=。 （ 6）計算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 ? ? 01 11 ???F SaFa YY ? ? ? 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的數(shù)值較大。 將以上數(shù)據(jù)代入公式 62得 mmmmm 2 3 ??? ???? 對比計算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，