【文章內(nèi)容簡介】 AC/2+AD） HD 底腳安裝尺寸 A B 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 D E 裝鍵部位尺寸 F GD 100 380 283 245 160 140 12 28 60 8 54 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩?fù)?jù)算 電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩 dT =9550mdnP =9550 m 2.（ 7） 所以 : ⅠT ＝ ???? 9550/9550 nP m ⅡT ＝ ?????? 9550/9550 nP m ⅢT ＝ ?? 9 5 5 0/9 5 5 0ⅢⅢ nPm ⅣT = ?? 9 5 5 0/9 5 5 0 ⅣⅣ nP m 將傳動裝置的運動和動力參數(shù)歸納于表 21 表 21 運動和動力參數(shù) 軸號 轉(zhuǎn)速 n（ r/min 功率 /kw 轉(zhuǎn)矩 / 0 1430 Ⅰ 715 Ⅱ Ⅲ 70 Ⅳ 70 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 3 傳動零件的設(shè)計計算 注：本計算采用西北工業(yè)大學(xué)編《機械設(shè)計》（第七版）的計算方法。有關(guān)設(shè)計計算公式、圖標(biāo)、數(shù)據(jù)均引自此書。 設(shè)計Ｖ帶傳動的設(shè)計 (1)確定計算功率 查教材表 86 得 工作情況系數(shù) ?AK ， P 為傳遞的額定功率 ,既額定功率P=。 kwPkP Ac ????? , 3.（ 1） （ 2）選擇帶型號 根據(jù) kwPc ?， ?Ak ,查教材 152P 表 88和 153P 表 89 選用帶型為 Z 型帶． （ 3）確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑 選取帶輪基準(zhǔn)直徑 21, dd dd 查教材 145P 表 83和 153P 表 87得 小帶輪基準(zhǔn)直徑 mmdd 801 ? ，則大帶輪基準(zhǔn)直徑mmdid dd 5 )(102 ??????? ； 3.（ 2） 式中帶傳動的滑動率，通常?。?1%～ 2%）， 圓整 后取 mmdd 1602 ? 。誤差小于 5％ ，是允許的。 （ 4）驗算帶速 v smsmndV md /25/ 143080100060 1 ??? ????? ?? ； 3.（ 3） 在 5～ 25m/s 范圍內(nèi)，Ｖ帶充分發(fā)揮。 （ 5）確定中心距 0a 中心距 , 所以 初步選取中心距 360)16080()( 210 ????? dd dda mm， 初定中心距 mma 3600 ? ， （ 6） 基準(zhǔn)長度計算 0dL = 11014 )()(22 0220 121 ????? a dddda dddd? mm； 3.（ 4） 對于 Z 型帶，查教材 142P 表 82選取基準(zhǔn)長度 mmLd 1120? 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 得實際中心距，取 mma 370? mm　 LLaa dd 3702/)11011120(3602 00 ??????? 3.（ 5） (7)驗算小帶輪包角 1? ???? 121 ?????? a dd dd? ，包角合適。 3.（ 5） (8)確定 v 帶根數(shù) z 因 mmdd 801 ? ，帶速 smv /6? ，傳動比 20?i ,查教材 148P 表 85a 或 85c 和 85b或 85d,并由內(nèi)插值法得 kwpkwp 。 00 ??? 。 查教材 142P 表 82 得 LK =， 查教材 154P 表 88,并由內(nèi)插值法得 K? = 由 154P 公式 822 得 )( )( 00 ????????? lc kkpp pZ ? 3.（ 6） 故選 Z=4 根帶。 （ 9）計算預(yù)緊力 0F 查教材 145P 表 84可得 mkgq /? ,故 : 單根普通Ｖ帶張緊后的初拉力為 NqvkzvPF c ) (64 )(500 220 ??????????? ? （ 10）計算作用在軸上的壓軸力 pF 利用公式可得 : NFzF p 6422177s i i n2 10 ??????? ?? 3.（ 7） 表 31 V帶傳動的主要參數(shù) 名稱 結(jié)果 名稱 結(jié)果 名稱 結(jié)果 帶型 Z 傳動比 20?i 根數(shù) Z=4 帶輪基準(zhǔn) 直徑 mmd mmddd 1608021 ?? 基準(zhǔn)長度 mmLd 1120? 預(yù)緊力 NF ? 中心距 a=370mm 壓軸力 NFP 642? 查表 810可得：槽間距 e=12? ；槽邊距 f=8? 1mm。則帶輪輪緣寬度： B=（ z1)e+2f=(41)x12+27mm=50mm；大帶輪轂孔直徑由后續(xù)高速軸設(shè)計而定，d= 11d = 20mm，大帶輪轂寬度 L：當(dāng) B 時，取 L=B=50mm。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 高速級齒輪傳動的設(shè)計計算 選定高速齒輪類型、精度等級、材料，熱處理及齒數(shù) 考慮到帶式運輸機為一般機械，故用斜齒輪傳動，高速級小齒輪選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，平均齒面硬度為 250HBS，大齒輪選用 45 鋼正火，平均齒面硬度 為 200HBS。選用 8級精度。 按齒面接觸疲勞強度初步計算齒輪參數(shù) 因為是閉式軟齒面齒輪傳動，故先按齒面接觸疲勞強度進(jìn)行設(shè)計，即 2131 )][(12 H EHd tt ZZuuTKd ??? ? ???? 3.（ 8） 確定上式各參數(shù)的值 : （ 1）試選 tK =， ?1T 31722N/mm， u=； （ 2）按表 107取齒寬系數(shù) ?d? ； （ 3）取 ,25 121 ????? uzzz ，取 ,912?z 初選螺旋角 ?14?? 則由公式可得： ＝ [（2111 ZZ? ） ] ?cos 3.（ 9） ＝ [－ （ 1/25＋ 1/91） ] cos14? ＝ （ 4） 由 ?14?? ，查圖 1819 得區(qū)域系數(shù) ZH =； （ 5） 由表 105查得材料的彈性影響系數(shù) MPaZE ? （ 6） 許用接觸應(yīng)力按HNHH S Zlim][ ?? ? 計算。 查教材圖 1021 得小齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 5501lim ?? ，大齒輪的接 觸疲勞強度極 限 MPaH 3902lim ?? 。 由教材 202P 公式 1013 計算應(yīng)力值環(huán)數(shù) N1 =60n1 jhL =60 715 1（ 8 300 5） 3.（ 10） = 108 h N2 =N1 /u= 108 查圖 1022 得接觸疲勞壽命系數(shù) 。 21 ?? NN ZZ ， 失效概率為 1%,取安全系數(shù) ?HS ,應(yīng)用 202P 公式 1012 得 : [ H? ]1 = MPS ZH NH ???? 3.（ 11） 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 [ H? ]2 = MPS ZH NH ???? 3.（ 12） 取 M P aHH ][][ 2 ?? ?? 初算小齒輪的分度圓直徑 dt1 ，得 2131 )][(12 H EHd tt ZZuuTKd ??? ? ???? 3.（ 13） = ) ( 23 ?????? ?? 確定 傳動尺寸 （ 1）計算圓周速度 ? ??? 100060 11　nd t?? sm / ?? ??? ，因此 7 級精度合用 （ 2） 計算載荷系數(shù) K。 查教材表 102可得使用系數(shù) AK =； 根據(jù) smv /? ,7級精度 , 查教材由 192P 表 108 得動載系數(shù) KV =； 查教材表 103可得齒間載荷分配系數(shù) ??K ； 查教材圖 108可得齒向載荷分配系數(shù) ??K 故載荷系數(shù) : 6 4 ?????? ??? KKKKK A （ 3） 對 td1 進(jìn)行修正。 mmKKddtt 3311 ???? 3.（ 14） （ 4）確定模數(shù) nm 。 nm = mmZd 14c os11 ??? ?? ， 3.（ 15） 取為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) nm =2mm （ 5） 計算中心距。 a=?cos2 )( 21 nmzz ?=?? ?? 14cos2 2)9125(= 3.（ 16） 圓整為 a=120mm 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 （ 6） 精算螺旋角。 ? =arccos ? 2)9125(a rc c os2 )( 21 ?? ?????? a m n 3.（ 17） 因為 β 值與初選值相差不大，故與 β 值有關(guān)的數(shù)據(jù)不需修正。 （ 7） 精算分度圓直徑。 mmmmzmd n os 252c os 11 ????? ?? 3.（ 18） mmzmd n os 912c os 22 ???? ?? （ 8）計算齒寬 mmdb d ???? ? ， 取 mmbbmmb 60)10~5(,55 12 ???? 校核齒根彎曲強度 由式可得 ][21 1 FSaFanF YYYmbd KT ??? ?? ?? 3.（ 19） 式中各參數(shù)為： （ 1） ??,, 11 nmdbTK 值同前； （ 2） 由當(dāng)量齒數(shù) os 25c os 3311 ??? ??zz v 3.（ 20） os 91c os 3322 ??? ??zz v 由圖 101 1018查得齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)： 齒形系數(shù) Y ＝ ； Y ＝ 應(yīng)力校正系數(shù) Y ＝ ； Y ＝ （ 3）計算斜齒輪的縱向重合度 ?? = 1??d ? a 1 a n ????? = 3.（ 21） 查圖 1021得螺旋角影響系數(shù)為 ??Y （ 4） 許用彎曲應(yīng)力由式，即按FNstFF S YYlim][ ?? ? 計算， 查圖 1015可得彎曲疲勞極限 MPMP FF 160,200 2lim1lim ?? ?? 查圖 1022可得彎曲疲勞壽命系數(shù) ?? NN YY 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 取 ?stY ，安全系數(shù) ?FS ，故 MPS YYF NstFF ][ 11lim1 ????? ?? 3.（ 22） MPS YYF NstFF ][ 22lim2 ????? ?? ???? YYYmbd KT SaFanF 111 11 2? 3.（ 23） =1][ FMP ????????? ?? 211 2212 ][ FSaFa SaFaFF MPYY YY ??? ??????? 3.（ 24） 滿足齒根彎曲疲勞強度。 （ 5） 高速級各齒輪參數(shù)如下： 大小齒輪分度圓直徑： mmbmmdmmd 55, 21 ??? mmbmmb 55,60 21 ?? ，中心距 mma 120? ，模數(shù) mmmn 2? 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 小齒輪 1 由于直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪 2 采用孔板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸按經(jīng)驗公式和后續(xù)設(shè)計的中間軸配合段直徑計算，見表 32；大齒輪 2結(jié)構(gòu)圖參見設(shè)計圖。高速級齒輪傳動尺寸歸于表 33。 表 32 大齒輪 2結(jié)構(gòu)尺寸 名 稱 結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)驗計算公式 結(jié)果 /mm 轂孔直徑 d 由中間軸設(shè)計而定 24dd? 40 輪轂直徑 3D dD ? 64 輪轂寬度 L 72~48)~( ?? dL 65（取為與齒寬 b2相等） 腹板最大直徑 0D na mdD )14~10(0 ?? 150 板孔分布圓直徑 1D 2/)( 301 DDD ?? 107 板孔直徑 2D ))(~( 302 DDD ?? 25 腹板厚度 C bC )~(? 15 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 低速級齒輪傳動的設(shè)計計算 選定低速齒輪類型、精度等級、材料，熱處理及齒數(shù) 考慮到帶式運輸機為一般 機械，故用斜齒輪傳動，高速級小齒輪選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，平均齒面硬度為 250HBS，大齒輪選用 45 鋼正火，平均齒面硬度為 200HBS。選用 8級精度。 按齒面接觸疲勞強度初步計算齒輪參數(shù) 因為是閉式軟齒面齒輪傳動，故先按齒面接觸疲勞強度進(jìn)行設(shè)計，即 2232 )][(12HEHdtt ZZuuTKd ???????? 確定上式各參數(shù)的值 : （ 1）試選 tK =， ?IIT 110897N/mm， u=； （ 2）按表 107取齒寬系數(shù) ?d? ； （ 3）取 ,30 343 ????? uzzz ，取 ,874?z 初選