【文章內(nèi)容簡介】 r/min， =1380r/min 代入公式（212）得 id= =69203?1n 20228各部分傳動比： （32）21iid??式中 為 V 帶傳動比1i為蝸輪蝸桿傳動比2選取 =2； = = 計算運(yùn)動參數(shù)(各軸轉(zhuǎn)速)小帶輪輸入軸（電動機(jī)輸出軸）轉(zhuǎn)速：=1380r/min1n蝸桿轉(zhuǎn)速：= =690r/min12i?380蝸輪輸出軸轉(zhuǎn)速：r/min03n 計算動力參數(shù)查機(jī)械設(shè)計通用手冊得各部件傳動效率為：V 帶傳動：~ 取 =?蝸輪蝸桿傳動：％ （33）)(i??9 / 52％=)(2???軸承傳動：~ 取 =另外，電動機(jī)的效率為 ％。則電動機(jī)輸出軸、蝸桿、蝸輪輸出軸三軸的功率分別為：電動機(jī)輸出軸：= ==?蝸桿：= ==蝸輪輸出軸： = == 3P2?3電機(jī)軸：=9550 =9550 =?m1T1n38025.蝸 桿：=9550 =9550 =?m22nP690.蝸輪輸出軸：=9550 =9550 =?m3T3n01.10 / 52第 4 章 帶傳動的設(shè)計及計算 本封蓋機(jī)為了將電動機(jī)的運(yùn)動形式轉(zhuǎn)化到蝸輪蝸桿上采用的是 V 帶傳遞，V 帶具有傳遞功率高，抗拉伸強(qiáng)度大，可有有效的緩解機(jī)器的沖擊等優(yōu)點(diǎn)。所以采用 V 帶連接傳動。 確定設(shè)計的功率 PKAd?? = =≈式中 ——工況系數(shù)AK——傳動功率（kW ）P查機(jī)械設(shè)計手冊第 3 卷，表 13111，載荷變動小，每天工作時間小于 10 小時，取 =。A 選擇帶型普通三角膠帶有簾布的和線繩的兩種結(jié)構(gòu)形式，其橫斷面為梯形。簾布結(jié)構(gòu)的三角膠帶由包布層、伸張層、強(qiáng)力層和壓縮層四部分組成，強(qiáng)力層則由膠簾布組成。線繩結(jié)構(gòu)的三角膠帶由包布層、伸張層、強(qiáng)力層、緩沖層和壓縮層五部分組成，強(qiáng)力層則有膠線繩組成。線繩結(jié)構(gòu)的三角膠帶，其曲撓性能較好，適用于帶輪直徑較小及較高轉(zhuǎn)速的傳動中，但其扯斷強(qiáng)度低。簾布結(jié)構(gòu)的三角膠帶，曲撓性能差，但扯斷強(qiáng)度高，是用于復(fù)合強(qiáng)度大的傳動，多根組合可以抵消單根 V 帶的非一致性的振動可以相互抵消并減至最低。相鄰的兩根 V 帶其上部分內(nèi)側(cè)各有垂直面，使連接層和帶輪的外圓表面留有足夠空間，可以避免 V 帶連接層和帶輪發(fā)生的摩擦及其由于帶輪的外圓的不規(guī)則從而頂住或者撕開 V 帶的連接層，并可以容納雜物。整體性好，受力均勻，運(yùn)行平穩(wěn)，承載力高，壽命長，適合于大功率傳動。V 帶具有摩擦系數(shù)大，彎曲損耗小，傳動效率高等特點(diǎn)；能吸收傳動振動噪音，使用壽命大，耐疲勞達(dá) 108 以上。因此，本設(shè)計封蓋機(jī)選用簾布結(jié)構(gòu)的三角 V 帶。11 / 52圖 41 V 帶結(jié)構(gòu)根據(jù) = 和主動帶輪（小帶輪）轉(zhuǎn)速 = =1380r/min，查機(jī)械設(shè)計手冊圖dP1n1312 中選取 Z 型 V 帶。普通 Z 型 V 帶截面尺寸如圖 42：圖 42 普通 V 帶截面圖其中： ?? 確定帶輪基準(zhǔn)直徑12 / 52 初選小帶輪基準(zhǔn)直徑類比相關(guān)機(jī)器，參考機(jī)械設(shè)計手冊表 1316，初選小帶輪基準(zhǔn)直徑為 =80mm，1d外徑 =84mm。1ad 驗算帶速 106??ndv? = =滿足 5m/s 25m/s?v 計算大帶輪基準(zhǔn)直徑= （1－ ）2di?1d =2 （1－）80=式中 ——彈性滑動系數(shù)， =~??根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊表 1316，取 =160mm2d 確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度初定中心距： （ + ）＜ ＜2（ + ）1d20a1d2（80+160 ）＜ ＜2（80+160） 168mm＜ ＜480mm0初步選取 =200mm0a根據(jù)帶傳動幾何關(guān)系，按下式計算帶的基準(zhǔn)長度 ：0dL13 / 52= 0dL021214)()(2adda???? = mm2)86()80(?? =參考機(jī)械設(shè)計手冊表 1313，選取 =800mmdL計算中心距 ：a200da??? = =取 =208mm，由于 V 帶的中心距一般是可以調(diào)整的，其范圍如下：a= minadL015.? = mm82?=196mm=maxd03.? = mm=232mm82?中心距變化范圍為：196mm~232mm 驗算主動輪包角小帶輪包角 ： 1?01201 ???ad = = 1258?主動輪包角滿足要求14 / 52 確定帶的根數(shù)V 帶根數(shù)公式： （41）LadKPz)(1???式中 ——包角修正系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計通用手冊得 ——帶長修正系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計通用手冊得 ——單根 V 帶的額定功率，查機(jī)械設(shè)計通用手冊得 ——單根 V 帶額定功率的增量，查機(jī)械設(shè)計通用手冊得 ?代入數(shù)據(jù)得： )03..(???z =取 =2 根。z 確定帶的預(yù)緊力單根 V 帶預(yù)緊力： （42）20)(mvzPKFda???式中： ——V 帶單位長度的質(zhì)量，查機(jī)械設(shè)計手冊得 。m代入數(shù)據(jù)得： 20 )(?????F =由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動，安裝新帶時的預(yù)緊力應(yīng)為上述預(yù)緊力的 倍。15 / 52 計算帶傳動作用在軸上的力為了設(shè)計安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的力。有效圓周力： 310??vPFdt = =如果不考慮帶的兩邊的拉力差，則壓軸力可以近似的按帶的預(yù)緊力 的合力來計0F算。作用在軸上的壓軸力： 2sin10?zFr? = =)58i(43.? 2sin10maxzr? = =)58i(43.? 帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 小帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計由于帶速 =＜20m/s ，可選用 HT150。v根據(jù)小帶輪基準(zhǔn)直徑 、槽型為 Z 型、孔徑 （為電動機(jī)輸出軸直徑 D） ，查機(jī)械設(shè)1d d計手冊表 1317，確定該帶輪選用實心輪。查表 1315 得，輪槽尺寸如下：16 / 52圖 43 輪槽結(jié)構(gòu)輪槽基準(zhǔn)寬度 =槽口寬度 ?基準(zhǔn)線上槽深 =，取 =基準(zhǔn)線下槽深 =，取 = f槽間距 =12177。第一槽對稱面至端面的距離 =，取 =最小輪緣厚 =?輪槽角 =38176。 = = =28mm?BfeZ2)1(??821)(??帶輪外徑 = =80+2 2=84mm1adah2??輪緣外徑 = = 19mm=~38mm)~8.(d)8.(帶輪總厚度 = = 19mm=~38mmL52117 / 52圖 44 小帶輪結(jié)構(gòu) 大帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計同小帶輪，帶速 =＜20m/s，可選用 HT150。v根據(jù)大帶輪基準(zhǔn)直徑 、槽型為 Z 型、孔徑選取與小帶輪相同，查機(jī)械設(shè)計手冊表2d1317，確定該帶輪選用輻板式，腹板厚度 S=9mm。 輪槽尺寸與小帶輪相同。帶輪寬 = = =28mmBfe2)1(??821)(??帶輪外徑 = =160+2 2=164mm2adah輪緣外徑 = = 19mm=~38mm1)~8.()8.(18 / 52帶輪總厚度 = = 19mm=~38mmL)2~(d).(圖 45 大帶輪結(jié)構(gòu)19 / 52第 5 章 蝸桿傳動設(shè)計根據(jù)本設(shè)計所要實現(xiàn)要求，減速裝置需要兩軸為交錯形式，故可選用圓錐齒輪減速或蝸桿傳動減速。此外，本設(shè)計所要實現(xiàn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K直線運(yùn)動所需的傳動比較大，選圓錐齒輪減速不易實現(xiàn)。因此，選用蝸桿傳動減速。蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運(yùn)動和動力的一種傳動，兩軸線交錯的夾角可為任意值，常用的為 900。蝸桿為單個頭數(shù)時，對應(yīng)蝸桿每旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪僅僅轉(zhuǎn)過單個齒距，因而產(chǎn)生的傳動比較大。由于傳動比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。在蝸桿與蝸輪嚙合時，由于蝸桿齒是螺旋形的、連續(xù)不斷的，它與蝸輪齒的嚙合是漸入漸出的，同時嚙合的齒數(shù)較多，故所受載荷小，沖擊小，傳動平穩(wěn)，噪聲低。 蝸桿傳動類型選擇蝸桿分類可分為很多種。其中，最常用的是圓柱蝸桿、雙導(dǎo)程圓柱蝸桿、平面齒圓柱齒輪包絡(luò)蝸桿、蝸桿斜齒輪等四大類類型 普通圓柱蝸桿傳動 雙導(dǎo)程圓柱蝸桿傳動平面齒圓柱齒輪包絡(luò)蝸桿傳動蝸桿斜齒輪傳動特點(diǎn) 具有蝸桿傳動的一般有缺點(diǎn)，但控制齒側(cè)間隙較困難與普通圓柱蝸桿傳動相比，能方便地控制齒側(cè)間隙，在調(diào)整齒側(cè)間隙后能保持正確嚙合關(guān)系，有利于保持運(yùn)動精度比普通蝸桿傳動的承載能力大，傳動效率高，精度保持性好。制造工藝簡單齒輪和蝸桿都能磨合，可得到很高的精度。直尺平面齒包絡(luò)蝸桿傳動還可調(diào)整齒側(cè)間隙制造簡單、裝拆方便，但為點(diǎn)接觸，不能承受大的載荷應(yīng)用范圍 一般用于進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)、分配軸傳動、快速移動機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)傳動以及低速主傳動中。高精度的普通圓柱蝸桿傳動也有用于分度用于分度傳動或其他需要精確控制齒側(cè)間隙的機(jī)構(gòu)中既適用于分度傳動，又適用于動力傳動。特別適用于制造簡單或少量的高精度分度傳動副用于手動機(jī)構(gòu)和受力小的進(jìn)給機(jī)構(gòu)傳動20 / 52傳動根據(jù)蝸桿形狀的不同，蝸桿傳動可以分為圓柱蝸桿傳動，環(huán)面蝸桿傳動和錐蝸桿傳動等。其中，圓柱蝸桿傳動是常用。圓柱蝸桿傳動包括普通圓柱蝸桿傳動和圓弧蝸桿傳動兩類。 選擇材料 為了長期保持分度蝸桿傳動副精度，制造蝸桿與蝸輪齒圈的材料必須耐磨，才不致在短期內(nèi)磨順而喪失精度；同時還要求在潤滑情況下，傳動副的摩擦系數(shù)較小。從工藝上看，要求材料具有良好的加工性，已獲得最高的精度和表面光潔度。基于這些要求，蝸桿才能選出合理得制造材料。蝸桿一般是用碳鋼或合金鋼制成。轉(zhuǎn)速高、載荷重的蝸桿常用 15Cr 或 20Cr，并經(jīng)滲碳淬火；也可用 45 鋼或 40Cr 并經(jīng)淬火。這樣可以提高表面硬度，增加耐磨性。通常要求蝸桿淬火后的硬度為 40~55HRC，經(jīng)氮化處理后的硬度為 55~62HRC。一般不太重要的低速中載的蝸桿，可采用 40 或 45 鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其硬度為220~300HBS。常用的蝸輪材料有鑄造錫青銅（ZCuSn10P1，ZCuSn5Pb5Zn5） 、鑄造鋁鐵青銅（ZCuAl10Fe3）及灰鑄鐵（HT150、HT200）等。錫青銅耐磨性最好，但價格較高，用于滑動速度 m/