【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程 ⑴確定計(jì)算功率 cP 帶傳動(dòng)傳遞的名義功率 P 可由工作部分計(jì)算，如工作部分計(jì)算困難也可簡(jiǎn)以電機(jī)的額定功率代替，但設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮機(jī)器工作載荷的性質(zhì)和連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)短的影響，其計(jì)算功率 cP 的計(jì)算公式如下 ： PKP Ac ? (44) 其中 P 為機(jī)器的名義功率（ kW ）； kWP ? ； AK 為工作情況系數(shù)：因?yàn)樵搨鲃?dòng)的載荷平穩(wěn)，每天工作時(shí)間大于 16小時(shí)， 所以取 ?AK ，故 kWPc ? 。 ⑵選定三角帶型別 三角帶型號(hào)決定了帶的截面，型號(hào)過(guò)大，雖然減少了膠帶的根數(shù)，但帶高 h 大，帶高與帶輪直徑的比值 ?? dh: 也就大，因而會(huì)增大傳動(dòng)時(shí)的彎曲應(yīng)力，降低膠帶壽命和效率。型號(hào)過(guò)大還使直徑 d 、中心距 a 加大。而型號(hào)太小，彎曲應(yīng)力雖小，但能傳遞的功率也小，也使根數(shù)過(guò)多，容易因制造誤差而 造成膠帶松緊不一。所以正確選定膠帶型號(hào)十分重要。 計(jì)算功率 cP 和小輪轉(zhuǎn)速 小n 分別為 、 min/1400r 。查《機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 P157，圖 64 普通 V 帶選型圖。 所以選用 Z 型帶。其截面尺寸如下表： 表 2 Z型帶的截面尺寸 Table 2 Taking the section size of Z type 型號(hào) 節(jié)寬 pb 頂寬 b 高度 h 楔角 ? 露出高度 Th 最大 最小 Z 10 40176。 + ⑶選擇大小帶輪的直徑 1d 、 2d 為獲得盡可能小的 dh: 值，減小彎曲應(yīng)力，在選定型號(hào)后，應(yīng)盡可能采用較大的大輪直徑 1d ，但直徑大，會(huì)使傳動(dòng)尺寸增大，所以 1d 不宜過(guò)大。 取 mmd 3001 ? ，為實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比 1/～ 1/8 ，所以 mmmmd ~ ? ，則取mmmmd 70~352 ? ，也就是小帶輪的最小直徑為 mm35 ，其最大直徑為 mm70 。 ⑷計(jì)算膠帶的速度 v 100060 11? ??? ndv ? )/( sm （ 45） 其中 mmd 3001 ? ，正常工作時(shí)大輪轉(zhuǎn)速 1n 為分配軸轉(zhuǎn)速除以 I 鏈，分配軸轉(zhuǎn)速為 min/120r ， I 鏈為 ，即 min/ rn ? ，所以 )/( smv ? 。 由上式知輪徑確定了，帶速隨之也確定了，又由 102/vPN ?? ，傳遞同樣功率，帶速 v 越小，傳遞的圓周力就越大，需要膠帶的根數(shù)越多。帶速太高會(huì)因膠帶離心力太大而降低帶和帶輪間的正壓力，從而降低摩擦力，降低工作能力，同時(shí)會(huì)因 L? 過(guò)大，而降低疲勞強(qiáng)度。所以在結(jié) 構(gòu)尺寸允許的條件下，最適當(dāng)?shù)乃俣仁?sm/20~10 10~20。 若 Z、 A、 B、 C型 v 大于 25m/s，輪徑應(yīng)重選。因?yàn)?smsmv /25/ ?? 。 ⑸計(jì)算中心距 a ，帶長(zhǎng) 0L ： a. 粗選中心距 0a ： 中心距過(guò)大，雖然結(jié)構(gòu)緊湊，但帶長(zhǎng)亦小，應(yīng)力變化加快，使使用壽命降低，并使包角 2? 減小，摩擦力降低，傳動(dòng)能力減??；中心距過(guò)大，除有相反的利弊外，還易因速度較高引起膠帶顫動(dòng)。因此三角膠帶初選中心距 0a ，一般根據(jù)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)位置需要。因此粗選中心距 0a 應(yīng)滿(mǎn)足如下的范圍： )(2)( 21021 ddadd ???? 其中： （當(dāng)分配軸為 120r/min 時(shí)） mmdmmd ,3 0 0 21 ?? ， 所以 mmamm 3 5 6 0 ?? 取 mma 3000 ? 。 0a 確定膠帶節(jié)線(xiàn)周長(zhǎng) 0pL ： 0212100 42 )(2 addddaL p ??????? ? （ 46） 所以 mmLp 12200 ? ，圓整到相似標(biāo)準(zhǔn)節(jié)線(xiàn)的周長(zhǎng) pL 和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)周長(zhǎng) iL ，因?yàn)槟z帶型號(hào)為 Z 型， mmLmmLmmL ipp 1250,1275,12200 ??? 。 a ： mmLLaa pp 00 ???? （ 47） ⑹計(jì)算小輪包角 1? ： 三角膠帶傳遞最大摩擦力是小輪包角范圍內(nèi)摩擦力的總和。如包角太大，摩擦力不足，則帶容易打滑。 小輪包角可按下式計(jì)算： ?? ?????? 3 360)(1 8 0 21 add? (48) 因?yàn)???120? ，所以符合包角要求。 ⑺確定膠帶根數(shù) z 工作中常將幾根三角膠帶成組使用，各型號(hào)的三角膠帶的截面積一定，這樣，在一定條件下單根三角膠帶所能傳遞的功率也是一定的。另外，為保證帶在工作中不出現(xiàn)打滑所能傳遞的功率。因此，膠帶根數(shù) Z可由下式求得： LC KaKPP Pz )(1??? (49) 其中： CP 為傳遞的計(jì)算功率： kWPC ? ， P 為當(dāng)包角 ??? 18021 ?? （ 1?i ）、傳動(dòng)平穩(wěn)情況下的單根三角膠帶所能傳遞的功率（ kW ）。因?yàn)閹蜑?Z 型， 1d 為 ，帶速 v 為 sm/ ，所以取 ?P 。 P? 為考慮實(shí)際傳動(dòng)比 1?i 時(shí)，由于帶在大輪上彎曲較小而提高的傳遞功率，其值為： iw KnKP /11 ???? )(kW ，其中： wK 為彎曲影響系數(shù)，因?yàn)?帶型為 Z型 ，所以 ??wK ， 1n 為小輪的轉(zhuǎn)速，所以 min/14401 rn ? ， ik 為傳動(dòng)比系數(shù)： 因?yàn)閭鲃?dòng)比 ~ ??i ， 所以取 ?iK K ，則 ??P 。 LK 為長(zhǎng)度系數(shù)：因?yàn)?mmLi 1250? ，所以取 ?LK 。 ?K 為包角系數(shù)：因?yàn)榘??? ? ，所以取 ??K 。 k 為強(qiáng)力層材料系數(shù)，膠帶材料聚酯、錦綸等合成纖維線(xiàn)繩結(jié)構(gòu)的三角帶；所以取 ?k ，所以膠帶根數(shù) ?Z Z。 最后取 1?z 。 ⑻確定皮帶預(yù)緊力 0F 適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力是保證帶傳動(dòng)正常工作的重要因素。預(yù)緊力不足，摩擦力就小，不能傳遞所需要的功率；預(yù)緊力過(guò)大，會(huì)使用膠帶壽命降低，軸和軸承的壓力增大，膠帶容易松弛。較適宜的預(yù)緊力應(yīng)按下式算出： )()(500 20 NqvKzv PF C ??? ? (410) 其中： q 為 V 帶每米的重量（ N/m）： 查表得： )/( mNq ? CP 為計(jì)算功率：由前面計(jì)算的 kWPC ? ， ?K 為包角系數(shù)：查表得： ??K 。 v 為帶速： 因?yàn)檎９ぷ鲿r(shí)， r/min120?分配軸n ，又因?yàn)? ?鏈 ，所以 r/?大論n 。 所以 smdnv / ???? ?大輪 。 z 為帶數(shù)：由前面給定 1?z ， 所以 NF 950 ? 。 ⑼求軸上的壓力 QF )(2s in2 10 NzFFQ ?? (411) 其中 :預(yù) 緊力 NF 950 ? , 根數(shù) 1?z ,包角 ?? ? ,所 以 軸 上壓 力 NFQ ? 。 最后，總結(jié)如下表： 表 3 帶輪設(shè)計(jì)計(jì)算方法 Table 3 Pulley design calculation method 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 符號(hào) 單位 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 1 確定計(jì)算功率 cP kW PKP Ac ? kWPC ? 2 選擇V帶型號(hào) 根據(jù) cP 和 1n 確定，查圖 Z型 3 選擇大小帶輪直徑 1d 、 2d mm 查表 mmd 3001 ? ，mmmmd 70~352 ? 4 驗(yàn)算帶速 v sm/ 100060 11? ??? ndv ? )/( smv ? 5 初選中心距 0a mm )(2)( 21021 ddadd ???? mma 3000 ? 6 初選長(zhǎng)度 0pL mm 0212100 42 )(2 addddaL p ??????? ? mmLp 12200 ? 7 實(shí)際中心距 a mm 2 00 pp LLaa ??? mma ? 8 驗(yàn)算包角 1? )(? add ????? ? 60)(1 8 0 21? ?? ? 9 計(jì)算V帶根數(shù) z 根 LC KaKPP Pz )(1??? 1?z 10 確定單根V帶預(yù)拉力 0F )(N 20 )(5 00 qvKzvPF C ???? NF 950 ? 11 確定帶對(duì)軸的壓力 QF )(N 2sin2 10 ?zFFQ ? NFQ ? 鏈輪設(shè)計(jì) 鏈傳動(dòng)及其優(yōu)缺點(diǎn) 鏈傳動(dòng)是一種廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械傳動(dòng)中的傳動(dòng)形式。其中傳動(dòng)用的滾子鏈占主要地位。滾子鏈傳動(dòng)主要用于平均傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確，且兩輪軸間距較大，工作條件惡劣，低速重載、潤(rùn)滑良好且不宜采用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合。通常滾子鏈傳動(dòng)的功 率 kWP 100? ；傳動(dòng)比 8?i ；鏈速 smv /15? ；效率約為 ~ 。 ⑴優(yōu)點(diǎn)：與摩擦傳動(dòng)的帶傳動(dòng)相比，它無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象；能夠保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；傳動(dòng)效率高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用在軸上的徑向壓力較??；其結(jié)構(gòu)較緊湊；制造與安裝精度要求較低，成本低廉。 ⑵缺點(diǎn)：它只能用于回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)；運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比； 磨損后會(huì)跳齒； 工作時(shí)噪音大；不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用。 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)過(guò)程 ⑴鏈傳動(dòng)的失效形式： a. 鏈的疲勞破壞； b. 鏈條鉸鏈的磨損； c. 鏈條 鉸鏈的膠合； d. 鏈條靜力拉斷。 ⑵鏈輪不是標(biāo)準(zhǔn)件，但鏈輪上的齒形必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的參數(shù)制作，其結(jié)構(gòu)也要參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制作。滾子鏈的鏈輪結(jié)構(gòu)主要根據(jù)鏈輪直徑的大小確定，小直徑的鏈輪可制成實(shí)心式；中等直徑的鏈輪課制成孔板式，對(duì)于大直徑的鏈輪，為了提高輪齒的耐磨性，常將齒圈和齒心不同的材料制造，然后用焊接或螺栓聯(lián)接的方法裝配在一起。鏈輪的齒形按 GB/T 12431997 中規(guī)定的參數(shù)制造，該標(biāo)準(zhǔn)中給鏈輪結(jié)構(gòu)輪齒的具體形狀流出了較大的余地，目前的鏈輪輪齒多采用三圓弧一直線(xiàn)齒形。 ⑶選擇鏈輪齒數(shù) 1Z 、 2Z 及傳動(dòng)比 鏈i 及其它尺寸： 當(dāng)該糖果包裝機(jī)正常工作時(shí)，即其分配軸的轉(zhuǎn)速為 r/min120 ，大鏈輪的轉(zhuǎn)速與其相同也為 r/min120 。 因?yàn)閮奢嗛g的傳動(dòng)比 鏈i 要求為 :1 ，則小輪的轉(zhuǎn)速 min/ rn ? 。取小輪的直徑 mmD 751 ? 。 又因?yàn)閮奢嗛g的傳動(dòng)比 鏈i 要求為 :1 ，所以大輪的直徑 mmD 2020 ? ,則小輪的轉(zhuǎn)速 100060 111 ? ??? nDv ? （ 412） sm/? 又有《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P177 表 98得： 171?Z ，取 191?Z ，則 512?Z 。 ⑷確定計(jì)算功率 caP PKP Aca ?? (413) 其中 : KA 為工作情況系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 96得： 0,1?AK P為傳 遞的功率： 帶電機(jī) PPP ?? 查《機(jī)械課程設(shè)計(jì)》表 24 得： ?帶? ，所以 kWP 5 2 ??? ，所以 kWPca ? 。 ⑸確定鏈節(jié)距 p 鏈的節(jié)距 p 的大小，反映了鏈條和鏈輪齒各部分尺寸的大小。在一定條件下，鏈的節(jié)距越大，承載能力越高，但傳動(dòng)的多邊形效應(yīng) 也要增大，于是振動(dòng)、沖擊、噪聲也越嚴(yán)重。 所以設(shè)計(jì)時(shí)，為使傳動(dòng)緊湊，壽命長(zhǎng)，應(yīng)盡量選取較小節(jié)距的單排鏈。速度高、功率大時(shí)，則選用小節(jié)距的多排鏈。從經(jīng)濟(jì)上考慮，中心距小、傳動(dòng)比小時(shí)，選小節(jié)距多排鏈；中心距大、傳動(dòng)比小時(shí)，選用大節(jié)距單排鏈。 因此必須對(duì) 0p 進(jìn)行修正： pLZca KKK Pp ???0 (414) 其中： ZK 為小鏈輪齒數(shù)系數(shù)：由