【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 選擇 V帶的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算得知的功率 caP 和電動(dòng)機(jī)上帶輪（小帶輪）的轉(zhuǎn)速 1n （與電動(dòng)機(jī)一樣的速度），查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)圖 14— 12，可以選擇 V帶的型號(hào)為 B 型。 （ 1）初選主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑 1D ：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)，可選擇 V 帶的型號(hào)參考表 14— 2，選取 1D mm125? 。 （ 2）計(jì)算 V帶的速度 V： smNDv 0 0 060 1 4 4 01 0 0 0 060 11 ?? ???? ??? ? V帶在 10～ sm20 的范圍內(nèi)，速度 V符合要求。 電動(dòng)機(jī)與主軸傳動(dòng)比的計(jì)算 014 4021 ??? nni （ 3）計(jì)算從動(dòng)輪的直徑 2D mmDnnD 24012575014401212 ????? 確定傳動(dòng)中心距和帶長(zhǎng) 取 )(2)( 2121 DDaDD ?????? 即： )2 4 01 2 5(2)2 4 01 2 5( 0 ?????? a 得： mmamm 7 3 5 5 0 ?? ?。? mma 5000 ? 帶長(zhǎng) 012210 4 )()(22 a DDDDaL d ??????? ? 即： 5004 )125240()240125( ? ???????dL 得： mmLd 1463? 按《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)中查表 14— 5，選擇想近的基本長(zhǎng)度 ddL 和 ddL 相對(duì)應(yīng)的公稱長(zhǎng)度（內(nèi)周長(zhǎng) iL ）可查得： mmLdd 1440? ， mmLi 1400? 。 實(shí)際的中心距可按下列公式求得： ? ?8 )(8)(2)(2 1222121 DDDDLDDLa dd ???????????? ?? 也可用經(jīng)驗(yàn) 公式： 20 ddd LLaa ??? 求得 ： mma 530? 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 01201 60180 ???? a DD? 即： 001 60500 125240180 ????? 求得 ： 001 ??a 滿足 V帶傳動(dòng)的包角要求。 確定 V帶的根數(shù) V帶的根數(shù)由下列公式確定：kpkkp pZ la ca ?????? )( 00 其中 ： 0p — 單根普通 V帶的許用功率值 )(0 kwp ?k — 考慮包角不同大的影響系數(shù)，簡(jiǎn)稱包角系數(shù) lk — 考慮的材質(zhì)情況系數(shù)，簡(jiǎn)稱材質(zhì)系數(shù)，對(duì)于棉簾布和棉線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 ?k ，對(duì)于化學(xué)線繩結(jié)構(gòu)的膠帶，取 ?k 。 0p? — 計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根普通 V 帶所能傳遞的功率的增量，其計(jì)算公式如下： nTp ????? KW 式中： T? — 單根普通 V帶所能傳遞的轉(zhuǎn)矩修正值 mn? ，從《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可以查表 14— 10 1n — 主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 minr 查得： ??T mn? min14401 rn ? 則： kwp 41 ????? 查表取值： ??k ?lk ?k 0p 由 smv ? mmD 1001 ? 查得： ?p 所以： 8 8 )4 1 7 ( ??????Z 即： ?Z 取 3?Z 根 確定帶的初拉力 單根 V帶適當(dāng)?shù)某趵?0F 由下列公式求得 20 )(500 qvkZv pF ca ?????? ? 其中： q — 傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量， mkg 即： NF 1 9 9 ) ( 0 00 ????????? V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力 為了設(shè)計(jì)安裝帶輪軸和軸承，比需確定 V 帶作用在軸上的壓力 Q ，它等于 V 帶兩邊的初拉 力之和，忽略 V帶兩邊的拉力差，則 Q 值可以近似由下式算出： 即： 2s in22c o s2 1?? ?????? ZZQ 求得； NQ 4 4 5s in1 9 032 0 ????? 5 V 帶帶輪的設(shè)計(jì) 因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速 smv ? ，即 smv 25? ，轉(zhuǎn)速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為 150HT 。 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號(hào)來(lái)確定帶論輪槽的尺寸，設(shè)計(jì)如下： 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸 mmD 1251 ? ，而與主動(dòng)帶輪 配合的電動(dòng)機(jī)軸的直徑是 mmd 381 ? ，因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 (1?D ～ 47)3 1 ??d ～mmmm 300114 ? ，所以主動(dòng)帶輪采用腹板式。 帶輪參數(shù)的選擇： 通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基 礎(chǔ)》一書(shū)，可以確定主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。 表４ 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（ mm） 帶的型號(hào) m f t s pb ? ? 39。b B 16 5 20 14 14 038 主動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： stZB ????? 2)1( 求得 即 ： mmB 5814220)13( ?????? 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 2： 圖 2 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu) 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 從動(dòng)帶輪的結(jié)果選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑和傳動(dòng)比來(lái)確定， 即 mmD 2402 ? ， mmD 3002 ? ，所以從動(dòng)帶輪同樣采用腹板式。 從動(dòng)帶輪的參數(shù)選擇：通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)，可查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)間 表，其他一些相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。 表５ 帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（ mm） 帶的型號(hào) m f t s pb ? ? 39。b B 16 5 20 14 14 038 從動(dòng)帶輪的厚度可以由計(jì)算公式： stZB ????? 2)1( 求得 即 ： mmB 5814220)13( ?????? 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 3： 圖 3 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu) 6 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸是玉米脫粒機(jī)的主要設(shè)計(jì)部件之一，他在玉米脫粒機(jī)正常工作過(guò)程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動(dòng)軸上的回轉(zhuǎn)零件，玉米脫粒是瞬時(shí)沖擊很大，而且沖擊次數(shù)很頻繁的工作環(huán)境，因此傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一個(gè)步驟。它的主要公用是：一是支持軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置；而是傳遞軸上的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸按照軸線形狀的不同， 可以分為曲軸、直軸、軟軸和撓形軸等，根據(jù)玉米脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成形狀及工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求，玉米脫粒機(jī)的主軸選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。此軸的設(shè)計(jì)如下： 根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來(lái)初步計(jì)算確定其最小直徑，可利用經(jīng)驗(yàn)公式： 30 npAd? 其中： 0A — 軸常用的幾種材料的 ??T? 的 0A 值 p — 主軸上的功率 kw n — 主軸上的轉(zhuǎn)速 minr 軸上的材料由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)中表 18— 1 可以查到，應(yīng)選取調(diào)質(zhì)處理的 45號(hào)鋼，MPB 650?? ，書(shū)中表 18— 2 取 1180 ?A ，于是得 ： mmd 237 18 3m in ??? 輸出軸上的最小直徑顯然是安裝帶輪的 內(nèi)孔，必在軸上開(kāi)有鍵槽，因此，為了開(kāi)鍵槽又不消耗輸出軸的強(qiáng)度，可以使周的直徑增加 5%以上，這樣增加輸出軸的尺寸，因而可以提高軸的工作強(qiáng)度。即： mmdd 25%)51(21 3%)51( ??????? 主輸出軸的最小直徑是安裝帶輪處的直徑，為了使所選的軸直徑與帶輪相配合，故使輸出軸端的軸徑選為 25mm 在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)。查表可以得知帶輪的厚度 mmB 58? ，則取輸出軸的次段軸徑為 mmd 25? ，其長(zhǎng)度為 mm60 。 為了滿足帶輪的軸向定位要求，Ⅰ — Ⅱ軸段右端需要制出一個(gè)軸肩，故?、?— Ⅲ段的軸直徑 mmd 28? ，輸出軸的徑向定位由普通平鍵來(lái)完成。選用鍵的型號(hào)為普通平鍵 lhb ??為 3578 ?? 。鍵的型號(hào)可以通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書(shū)取得。 初步選擇輸出軸系 由脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)尺寸可知所設(shè)計(jì)的軸上裝 有帶輪和釘齒滾筒，其上的釘齒承螺旋排列，但由于受力不大可以忽略它的受力。又根據(jù) mmd 28? ，初步選取支撐的軸承為相心球軸承，在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得相心球軸承的型號(hào)為 406，它的結(jié)構(gòu)尺寸 BDd ?? 為307230 ?? ，故取Ⅲ — Ⅳ段與Ⅴ — Ⅵ段的直徑相等，即 mmd 30? 。 考慮到機(jī)體的制造誤差等原因造成的安裝錯(cuò)位或是借口不齊等，滾動(dòng)軸承應(yīng)在機(jī)體內(nèi)有一段移動(dòng)的位移，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可 等位移量 mms 8? 。 取安裝釘齒的軸Ⅳ — Ⅴ段的直徑為 mmd 40? ，軸承與軸肩用軸端擋圈固定，左、右兩端采用的軸承用軸承座固定軸承，配合為67KH ，其上在距離 mm50 處，焊接釘齒滾筒，已知釘齒滾筒長(zhǎng)為 mm735 。軸的基本結(jié)構(gòu)如圖 4： 圖 4 軸的結(jié)構(gòu) r 值 按前面所述的原則，求出軸肩處的圓角半徑 r 的值，詳細(xì)見(jiàn)圖。軸端倒角在軸的兩端均為 0452? ，小軸肩為0451?軸肩的作用是使階梯直軸在軸徑改變截面上減小應(yīng)力集中。 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 作軸的簡(jiǎn)圖 求輸出軸上的所受作用力的大小 根據(jù)公式： npT ?? 9550000 求得 其中： p — 電動(dòng)機(jī)的額定功率 kw n — 主軸的轉(zhuǎn)速 minr 即： MNT ???? 7 0 0 3 37 5 5 5 0 0 0 0 根據(jù)公式： dTFt 2? 求得 其中 ： d — 輸出軸的軸心到釘齒定的距離 即 ： NFt 6 3 72 2 07 0 0 3 32 ?? 根據(jù)公式： %80?? tr FF 求得 其中： 80%— 徑向力占圓周力的百分?jǐn)?shù) （根據(jù)《脫粒機(jī)》查得） 即 ： NF r 510%80637 ??? 根據(jù)公式： ?tgFF ta ?? 求得 由于玉米脫粒機(jī)的主軸軸向不受力。 則取 0?aF （根據(jù)《脫粒機(jī)》查得） 圓周力 tF 徑向力 rF 軸向力 aF 的方向如圖所示（ b） 根據(jù)公式： 3231 LL LFR tH ??? 求得 其中： 2L — 是輸出軸上Ⅲ — Ⅳ段的中心線到Ⅳ — Ⅴ段距左端三分之一處的距離 mm 3L — 是輸出軸上Ⅳ — Ⅴ段距左端三分之一處到右端Ⅴ — Ⅵ段中心線之間的距離 mm 即 ： NRH 4 2 2 46 0 03 0 0 6 0 06 3 71 ????? 根據(jù)公式： 12 HtH RFR ?? 求得 即 ： NR H 2 1 1 2 46 3 72 ???? 根據(jù)公式： 3231 2LLDFLFRarv ????? 求得 其中 ： D — 釘齒的頂端到主軸軸心的距離 mm 即 ： NR v 340600300 222020005101 ?? ???? 根據(jù)公式 ： 12 vrv RFR ?? 求得 即 ： NRv 1703405102 ??? 作彎矩圖 在水平面內(nèi)，軸上 B 、 C 、 D 三點(diǎn)的彎矩為 ： 根據(jù)公式 ： 0?? DHBH MM 21 LRM HCH ?? 求得 即： MNM CH ???? 1 2 7 5 0 03 0 04 2 5 作水平面內(nèi)彎矩圖如圖 1（ b）所示 在垂直面內(nèi)，軸上 B 、 C 、 D 三點(diǎn)的彎矩為 ： 根據(jù)公式 ： 0?? DVBV MM 211 LRM vcv ?? 求得 即 ： mmNM cv ???? 1 0 2 0 0 03003401 根據(jù)公式 ： 2212 DFLRM a