【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (815a)，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 (4) 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度1)根據(jù)式(820)，初定中心距。2)由式(822)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表82選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。按式(823)計(jì)算實(shí)際中心距a。(5) 驗(yàn)算小帶輪上的包角(6) 計(jì)算帶的根數(shù)z計(jì)算單根V帶的額定功率。由和，查表84a得根據(jù)，和Z型帶，查表84b得查表85得，表82得，于是計(jì)算V帶的根數(shù)z。所以取2根。(7) 計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值由表83得Z型的單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。(8) 計(jì)算壓力軸所以通過(guò)繪制，做出如圖所示的帶輪： V帶輪 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選材軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸連接的方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝等。由于影響軸的結(jié)構(gòu)的因素較多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計(jì)時(shí)，必須針對(duì)不同的情況進(jìn)行具體的分析。但是，不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造公益性等。軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛胚多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是45鋼。合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動(dòng)力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。必須指出：在一般工作的溫度下（低于200度），各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均差不多，因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時(shí)，所根據(jù)的是強(qiáng)度與耐磨性，而不是軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)剛度。但也應(yīng)當(dāng)注意，在既定條件下，有時(shí)也可選擇強(qiáng)度較低的鋼材，而用適當(dāng)增大軸的截面面積的辦法來(lái)提高軸的剛度。本次設(shè)計(jì)中選用的是45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于實(shí)心主軸：，由于主軸材料是45鋼，所以查表153可以得到。取d=60mm 軸的校核計(jì)算軸的校核計(jì)算首先做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，彎矩圖，扭矩圖，然后進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核即可。由于本軸是豎直放置，靠它傳遞扭矩，少量的彎矩可忽略不計(jì)，故只需對(duì)其扭矩進(jìn)行校核便可。 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力計(jì)算公式： ()式中：─截面的剪切應(yīng)力 T─截面處得扭矩 ─危險(xiǎn)截面的抗扭截面系數(shù)對(duì)于該軸： () 查表得到45號(hào)鋼因此這根軸符合強(qiáng)度要求。通過(guò)數(shù)據(jù)繪制如下所示的軸： 齒輪的計(jì)算和校核 齒輪材料處理工藝及制造工藝的選定齒輪選用的材料均為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度約為HBS 262～293試驗(yàn)齒輪齒面疲勞極限如下：齒輪的加工為插齒，精度為7級(jí)。 確定各主要參數(shù)由于屬于低速傳動(dòng)，采用齒形角，直齒輪傳動(dòng)，精度為6級(jí)，為提高承載能力，采用直齒輪傳動(dòng)。 傳動(dòng)比由于對(duì)轉(zhuǎn)速?zèng)]有太嚴(yán)格的要求，只需實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，故取i=1 齒輪模數(shù)m模數(shù)m由強(qiáng)度計(jì)算或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定 ()式中：─綜合系數(shù)，齒輪為7級(jí)精度等級(jí)沖擊取=，8級(jí)精度等級(jí)中等沖擊取=，沖擊較大、或不變位時(shí)取較大值。─主動(dòng)輪的齒形系數(shù)─主動(dòng)輪的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ()─額定功率，KW ─齒輪轉(zhuǎn)數(shù)（一般為第一級(jí)即電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)），r/min─實(shí)驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限，按MQ級(jí)中等質(zhì)量要求選取─齒寬系數(shù)，齒寬b與小齒輪分度圓直徑的比值。將數(shù)代入()得:則取圓整 齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪分度圓直徑，由下邊公式 ()式中：齒寬系數(shù)查表，考慮傳遞功率不是很大 齒輪齒數(shù)z ， 齒數(shù)比u 齒輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù) ─使用系數(shù)，查表取=1 ─動(dòng)載系數(shù)，查表取= ─齒間載荷系數(shù)，由表取= ─齒間載荷分布系數(shù)，查表取= 載荷系數(shù) 材料彈性系數(shù) 查表取 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查圖取 重合度系數(shù) ，則將數(shù)帶入()得： 齒輪模數(shù)m 齒輪輪分度圓直徑 標(biāo)準(zhǔn)中心距a 齒寬b 齒輪強(qiáng)度校核(1) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算接觸應(yīng)力 ()由公式()得齒面接觸應(yīng)力的基本值： 式中：─端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，取 b─工作齒寬，取 ─齒輪分度圓直徑，取 u─齒數(shù)比， ─節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，取 ，查相關(guān)圖，取 ─彈性系數(shù)，查表106取 ─重合度系數(shù)，查圖取 ─螺旋角系數(shù)，直齒，取，由公式()得接觸應(yīng)力： 式中：─使用系數(shù),中等沖擊，查表102 取 ─動(dòng)載系數(shù),6級(jí)精度，查表108 取 ─計(jì)算接觸強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)，取 ─計(jì)算接觸強(qiáng)度的齒間載荷分布系數(shù)，取 ─計(jì)算接觸強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，查表104 取 ─計(jì)算齒面接觸應(yīng)力的基本值許用接觸應(yīng)力 () 式中：─試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，??； ─計(jì)算接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，??； ─計(jì)算接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)，??；─潤(rùn)滑油系數(shù)，?。哗すぷ饔不禂?shù)，?。哗に俣认禂?shù)，??；─粗糙度系數(shù)，?。哗こ叽缦禂?shù)，??；則故接觸強(qiáng)度通過(guò)。(2)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒根應(yīng)力 ()式中： ─端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，取 ─工作齒寬，取─法向模數(shù)，取載荷系數(shù) 式中：─使用系數(shù)。取 ─動(dòng)載系數(shù)。取 ─齒間載荷系數(shù)，取 ─齒間載荷分布系數(shù)，取彎曲強(qiáng)度的重合度系數(shù) 式中：─齒形系數(shù)。取 ─應(yīng)力修正系數(shù)。取 ─重合度系數(shù)。 ─螺旋角系數(shù)。 則： 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 ()式中： ─彎曲疲勞極限。由于材料為40Cr，故取 ─最小安全系數(shù)。取 ()式中：─應(yīng)力修正系數(shù)。取 ─壽命系數(shù)，取 ─圓角敏感系數(shù)，取 ─表面狀況系數(shù)。取 ─尺寸系數(shù)。由，則 則： 故嚙合齒輪彎曲疲勞校核合格。齒輪的各種參數(shù)如圖：表41 齒輪的主要參數(shù)名稱主齒輪從動(dòng)齒輪模數(shù)m壓力角齒定高系數(shù)1中心距210mm分度圓直徑360mm60mm齒頂圓直徑365mm65mm齒根圓直徑通過(guò)表格得到的數(shù)據(jù)，畫出如圖所示的主齒輪： 主齒輪 錐齒輪的計(jì)算和校核 選取齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)(1)根據(jù)要求選用直齒錐齒輪。(2)材料選擇小齒輪的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。(3)選擇大齒輪齒數(shù)為，初定，則 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ()參數(shù)值確定：(1)初選載荷系數(shù)；(2)計(jì)算大齒輪的轉(zhuǎn)距；(3)查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》通常取取齒寬系數(shù)；(4)查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表106??；(5)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖1021d按齒面硬度中查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；(6)由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(7)由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖1019查的接觸疲勞壽命系數(shù)(8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式得 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)試計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入 中較小值 (2)計(jì)算圓周速度(3)計(jì)算齒寬b(4)計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 (5)計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù),8級(jí)