【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 a L m ma L m maa ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 所以中心距的變化范圍為 476~548mm。 驗(yàn)算一級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的包角 第一級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的包角為： 1215 7 .31 8 0 ( )5 7 .31 8 0 ( 2 8 0 9 0 )5001 5 .8 9 0ooddoooodda? ? ? ? ?? ? ? ??? 計(jì)算第一級(jí)帶傳動(dòng)的根數(shù) Z ①計(jì)算單根 V帶的額定功率 rP 根據(jù)1 90d mmd ?， 1 1440 / minrn ? 查表可得 0 ? ； 根據(jù) 14 40 / minM rn ? ，1 3i? ，且選用 A 型普通帶，查表可得 0 ?? ；查表可得 ? ? ， ? 。所以單根 V 帶的額定功率為： 00()( 6 69) 4 9rLP P K KkWP ?? ? ?? ? ? ?? ②第一級(jí) V 帶傳動(dòng)根數(shù)為： 4 .4 3 .8 51 .1 4carPPZ ??? 所以應(yīng)取根數(shù) Z=4 。 計(jì)算單根 V 帶的張緊力的最小值 單根 V 帶的張緊 力的最小值為： @我們的打夯機(jī) 17 0 m in( )500( ) 4 () caKPK Z VNF ??????????? 因?yàn)樗?jì)算出的數(shù)據(jù)是最小張緊力值，所以應(yīng)使該帶的實(shí)際張緊 力值0 0 min()FF ? 。 計(jì)算壓軸力 對(duì)軸 4 的壓軸力的最小值為： 1m in 0 m in) 2 ( ) si n 22 4 1 3 4 .6 3 si n 7 91 0 5 7 .2 5( poZFF ??? ? ? ?? 因?yàn)樗?jì)算出的數(shù)據(jù)是最小壓軸力值，所以應(yīng)使該帶的實(shí)際壓軸力值min()ppFF ? 。 第一級(jí)帶傳動(dòng)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如附圖：零件編號(hào)為 1001 和 1002。 第二級(jí)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 帶輪轉(zhuǎn)速計(jì)算 根據(jù)圖 21 中所設(shè)，第二級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪即帶輪 6 的直徑為4 400dd mm?，且軸6的轉(zhuǎn)速 120 / minII rn ? ，軸 4 的轉(zhuǎn)速 480 / minI rn ? ，所以第二級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的轉(zhuǎn)速為 3 480 / m inInrn ?? ，大帶輪的轉(zhuǎn)速為 4 120 / m inIInrn ?? 。第二級(jí)帶傳動(dòng) 小帶輪直徑為： @我們的打夯機(jī) 18 43 2 100dd dd m mi?? 計(jì)算帶速 第二級(jí)帶傳動(dòng) 的帶速 為： 3 3 1 0 0 4 8 0 2 . 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ddn msV ? ? ???????? 確定第二級(jí)帶傳動(dòng)的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ① 初選帶所需的中心距為 0 700mma?? 。 ② 計(jì)算第二級(jí)帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度為： 430 3 42002()2 ( )24( 4 0 0 1 0 0 )2 7 0 0 ( 4 0 0 1 0 0 )2 4 7 0 02218ddd d ddda d dammL ????? ? ? ??? ? ? ? ??? 經(jīng)查表可選第二級(jí)帶傳動(dòng)的基準(zhǔn)帶長(zhǎng)為 2240d mmL ? ? 。 ③ 計(jì)算第二級(jí)帶傳動(dòng)實(shí)際中心距 a? 為： 00 22 2 4 0 2 2 1 87002711ddLLmmaa???? ??????? 中心距的變化范圍為： m inm a x 711 2240 711 2240 dda L mma a L mma ???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? 所以中心距的變化范圍為 67 7. 4 77 8. 2mm。 驗(yàn)算小帶輪的包角 第二級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪的包角為： @我們的打夯機(jī) 19 4325 7 .31 8 0 ( )5 7 .31 8 0 ( 4 0 0 1 0 0 )7111 5 5 .8 9 0ooddoooodda? ? ? ??? ? ? ??? 所以該小帶輪包角符合條件。 計(jì)算第二級(jí)帶傳動(dòng)的根數(shù) ① 計(jì)算單根 V帶的額定功率 rP? 根據(jù)3 100d mmd ?， 3 480 / minrn ? 查表可得 0 ? ? ；根據(jù) 3 480 / minrn ? ，2 4i? ，且選用 A型普通帶，查表可得 0 ? ?? ；查表可得 ??? ， ?? 。所以單根 V 帶的額定功率為： 00()( 0. 59 0. 05 1 ) 0. 93 1. 06rLP P K KkWP ?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ② 第二級(jí) V 帶傳動(dòng)的根數(shù)為： 3 .1 0 4 .90 .6 3IrPPZ? ????? 所以取根數(shù)為 5Z?? 。 計(jì)算單級(jí) V 帶的張緊力的最小值 查表得 A型普通 V帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 /l kg m? ， 所以第二級(jí)帶傳動(dòng)單級(jí) V帶的張緊力的最小值為： 20 m in2( 2 .5 )500( 2 .5 0 .9 3 ) 3 .1 05 0 0 0 .1 2 .50 .9 3 5 2 .5210() IKP qVK Z VNF ?????????? ??????? ? ? ???? 計(jì)算壓軸力 第二級(jí)帶傳動(dòng)的壓 軸力最小值為： @我們的打夯機(jī) 20 2m in 0 m in( ) 2 ( ) si n 2 5 210 si n2poF Z FN?????? ? ? ?? 第二級(jí)帶傳動(dòng)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如附圖，零件編號(hào)為 2021 和 2021。 V 帶疲勞強(qiáng)度及壽命校核 帶的工作應(yīng)力計(jì)算 帶在傳動(dòng)過(guò)程中，其工作應(yīng)力情況如圖 42所示。 圖 42 根據(jù)前面的計(jì)算得，第一級(jí)帶傳動(dòng)的大小帶輪張緊力為 0 ? ， 而第二級(jí)帶傳動(dòng)大小帶輪上的張緊力為 0 210FN?? ，在計(jì)算帶輪壽命的過(guò)程中，本設(shè)計(jì)僅對(duì)通過(guò)對(duì)第二級(jí)帶傳動(dòng)小帶輪上的應(yīng)力及帶的壽命進(jìn)行計(jì)算。選擇此帶輪的原因是：第二級(jí)帶傳動(dòng)的張緊力比第一級(jí)的張緊力大，且其上的小帶輪直徑比大帶輪小，帶在小帶輪上的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)較多，對(duì)帶的影響也較為明顯。 第二級(jí)帶傳動(dòng)的帶速已經(jīng)由 中計(jì)算出，為 /V m s?? 。 所以帶傳動(dòng)的有效圓周力為： 1000 1 0 0 0 3 . 1 0 12402 . 5IePFNV ? ?? ? ?? @我們的打夯機(jī) 21 因?yàn)?2efF F F F? ? ?， 其中fF為傳動(dòng)帶工作 表面上的總摩擦力，又因?yàn)? 0 0 2F F F F?????， 所以可得： 01212 2 210 124 0 83022124 0 830 410FFFNF F F N? ? ??? ? ?? ? ? ? ? 所以緊邊拉力 1? 和松邊拉力 2? ： 11 622 6830 1 0 .2 58 1 1 0410 5 .0 68 1 1 0F MPAF MPA????? ? ??? ? ?? 張緊應(yīng)力為： 00 6210 2 . 5 98 1 1 0F MPA? ??? ? ?? 由于帶速 10 /V m s?? ， 因此離心力可以忽略不計(jì)。 取普通 V帶的彈 性模量為 E=300MPa，則帶繞在小帶輪上引起的彎曲應(yīng)力為： 3361 38 1 03 0 0 1 0 2 41 0 0 1 0b dhE M Pd????? ? ? ? ?? V 帶的疲勞強(qiáng)度條件為： m a x 1 1m a x 1 1[]1 0 . 2 5 2 4 3 4 . 2 5bb MP? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? 帶的壽命設(shè)計(jì) 帶的許用疲勞強(qiáng)度為： @我們的打夯機(jī) 22 11 666 11[]360 0 ( )()36001240( ) 1081 10( 5 10 ) 360 0 52240mmm edmemdNCFVZ y NALFNAyVZLy e ar??????? ??????????? ? ? ??即 [][] @我們的打夯機(jī) 23 第五章 軸的設(shè)計(jì) 軸 6 的設(shè)計(jì) 初步確定軸 6 的尺寸 45 鋼調(diào)制后冷熱加工性能優(yōu)良，機(jī)械性能較好，價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛，所以本設(shè)計(jì)中軸的材料選用 均選用 45 鋼調(diào)制使用。查詢(xún)《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》可得 45 鋼調(diào)制的切變模量 80G GPa? ，剪切疲勞極限 1[ ] 155MPa?? ? ，許用單位扭轉(zhuǎn)角[θ ]=176。 /m。由于本設(shè)計(jì)產(chǎn)品需要人工操作，且工作條件一般較差，同時(shí)軸 6是連接機(jī)體前后部分的重要零件，故應(yīng)該取較大的安全系數(shù)，此處取 ? 。 所以軸的許用剪切應(yīng)力為 1[] 155[ ] 4 03 .8 M P an?? ?? ? ?。 軸 6上的最大轉(zhuǎn)矩為： m 2 4 4 .3II a x IIT T N m?? ? ? 由扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件可得： mm3m3 3616 []16 16 24 0 31 .45[ ] ( 40 10 )I I ax I I axp I II I axIITTWDTD mm???? ? ?? ? ??? ? ? ??? 由扭轉(zhuǎn)剛度條件可得： mm4m 442 2 932180 180 []32 180 32 244 .30 180 [ ] 80 10 ooI I ax I I axp I Io oI I axIITTG I G DTD m mG??? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ??? ? ? ?? ? ? 綜合上述計(jì)算可得出： mm? 。 初取軸 6 的直徑為 60IID mm? 。 軸 6 的整體設(shè)計(jì) 軸 6上主要安裝的零件有第二級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪、夯頭架，固定套筒，一對(duì)滑動(dòng)軸承。所以軸 6 的長(zhǎng)度應(yīng)該大于以上幾個(gè)零件寬度之和。因?yàn)楣ぷ鲿r(shí) 偏心塊繞軸 6轉(zhuǎn)動(dòng)，@我們的打夯機(jī) 24 帶動(dòng)夯頭夯擊地面，故在校核軸的尺寸時(shí)，主要考慮軸 6彎曲變形。 查詢(xún) GBT25601991，選取一對(duì) HZ050 的滑動(dòng)軸承，其寬度 B=75mm；大帶輪輪轂長(zhǎng)度 L=80mm，故初選軸 6 長(zhǎng)度 280IIL mm? ，其他尺寸如圖 51 所示 。 圖 51 軸 6 的受力校核 由 可得軸 6上所受的離心力 = ，同時(shí)外加夯頭和第二級(jí)帶傳動(dòng)大帶輪的重力合力 G。 7 0 0 , = 4 1 0 . 6 57 0 0 4 1 0 . 6 5 2 8 9 . 3 5F F G N F NG F F N? ? ?? ? ? ? ? ?離 離離 壓軸力 ? ? 軸 6的受力簡(jiǎn)圖如圖 52 所示。 圖 52 根據(jù)以上受力簡(jiǎn)圖可得出： @我們的打夯機(jī) 25 121222000 ( ) 02002pIIA I IIIA I I pY Y Y FZ Z Z F GLx oz m F G Z LL