【文章內(nèi)容簡介】 結(jié)構(gòu)又制成若干種安裝形式。各型號(hào)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)(如額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比、最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比等)、外形及安裝尺寸可查閱產(chǎn)品目錄或有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。按已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）選擇電動(dòng)機(jī)類型的功率由前面設(shè)計(jì)計(jì)算已知，工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為P工作輸出= KW 電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶之間的總效率為η總=η皮帶η齒輪η3滾動(dòng)軸承η鏈輪η2摩擦輪 = = 所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P電動(dòng)機(jī)輸入= P工作輸出/η總= = kW（3）初選同步轉(zhuǎn)速為750 r/min的電動(dòng)機(jī)由P電動(dòng)機(jī)輸入≤P電動(dòng)機(jī)額定，故根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表121，選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S8， KW，滿載轉(zhuǎn)速為710 r/min，即P電動(dòng)機(jī)額定= kWn電動(dòng)機(jī)額定=710 r/min 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 各傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算的計(jì)算分配各級(jí)傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)考慮的問題：（1）各級(jí)傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比應(yīng)在推薦值的范圍內(nèi)，不應(yīng)超過最大值，已利于發(fā)揮其性能，并使其結(jié)構(gòu)緊湊。（2）應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱。例如：由V帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成的傳動(dòng)裝置，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不能過大，否則會(huì)使大帶輪半徑超過變速器的中心高，造成尺寸不協(xié)調(diào)，并給機(jī)座設(shè)計(jì)和安裝帶來困難。（3）應(yīng)使傳動(dòng)裝置外廓尺寸緊湊，重量輕。在相同的總中心距和總傳動(dòng)比情況下，具有較小的外廓尺寸。（4）在變速器實(shí)際中常使各級(jí)大齒輪直徑相近，使大齒輪有相近的侵油深度。高、低速兩極大齒輪直徑相近，且低速級(jí)大齒輪直徑稍大，其侵油深度也稍深些有利于侵油潤滑。（5）應(yīng)避免傳動(dòng)零件之間發(fā)生干涉碰撞。高速級(jí)大齒輪與低速軸發(fā)生干涉，當(dāng)高速級(jí)傳動(dòng)比過大時(shí)就可能產(chǎn)生這種情況。除考慮上訴幾點(diǎn)還要理論聯(lián)系實(shí)際，思考機(jī)器的工作環(huán)境、安裝等特殊因素。這樣我們就可以通過實(shí)測(cè)與理論計(jì)算來分配各級(jí)的傳動(dòng)比了。電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為710 r/min, 要求的輸出為18r/min，則總的傳動(dòng)比為：nm / n=710/18≈V帶傳動(dòng)比常用范圍i≤7；圓柱齒輪傳動(dòng)單級(jí)減速器傳動(dòng)比的范圍i≤4～6；鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比的范圍i≤6；摩擦輪傳動(dòng)傳動(dòng)比的范圍i≤5。故設(shè)計(jì)分配傳動(dòng)比如下： 第一級(jí)V帶傳動(dòng)比 i1=3；第二級(jí)齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比 i2=4； 第三級(jí)鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比 i3=2；第二級(jí)摩擦輪傳動(dòng)傳動(dòng)比 i4=。 電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為1軸，低速軸為2軸，摩擦輪軸為3軸，各軸轉(zhuǎn)速為：n0= nw=710 r/min n1= n0/ i1=710/3=237 r/min n2= n1/ i2=237/4=59 r/min n3= n2/ i3=59/2=30 r/min n4= n3/ i4=30/=18 r/min 各軸輸入功率的計(jì)算機(jī)械效率分布如下：V帶傳動(dòng)η1=；滾動(dòng)軸承η2=；圓柱齒輪傳動(dòng)η3=；鏈傳動(dòng)η4=；摩擦輪傳動(dòng)η5=。各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算，各軸輸入功率即：P0 = PW = kWP1 = P0η1== kWP2 = P1η2η3== kWP3 = P2η4 == kWP4 = P3η2η5== kW 各軸轉(zhuǎn)矩的計(jì)算T0 = 9550 P0/ n0=9550mT1 = 9550 P1/ n1=9550mT2 = 9550 P2/ n2=9550mT3 = 9550 P3/ n3=9550m3 主要零件的選擇和設(shè)計(jì) 皮帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)可知皮帶輪傳動(dòng)比為3，因傳動(dòng)速度較快，處于高速端，故采用帶傳動(dòng)來提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性。并旋轉(zhuǎn)方向一致 ，帶輪的傳動(dòng)是通過帶與帶輪之間的摩擦來實(shí)現(xiàn)的。帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)，造價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)。根據(jù)槽面摩擦原理，在同樣的張緊力下，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。再加上V帶傳動(dòng)允許傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，以及V帶以標(biāo)準(zhǔn)化并且大量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，所以這里高速軸傳動(dòng)選用V帶傳動(dòng)。 確定計(jì)算功率 Pca由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表87 查得工作情況系數(shù)K A = 故 Pca = K A P = = kW 選擇V帶的帶型根據(jù)Pca= KW,小帶輪轉(zhuǎn)速n1=710r/min,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖811選用A型。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表86和表88，取基準(zhǔn)直徑dd1=140 mm。（2）驗(yàn)算帶速v按式v=πdd1 n1/601000驗(yàn)算帶的速度v =πdd1 n1/601000 =π140 710/601000 = m/s 因?yàn)? m/sv30 m/s，故帶速合適。（3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)式dd2= idd1=3140=420 mm，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表88，圓整為dd2= 400 mm。 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度L d（dd1 +dd2）≤a0 ≤2（dd1 + dd2）初步確定中心距a0 =750mm由式：L’d=2a0+π/2(dd1+ dd2)/+ (dd1 dd2)2/4a0 = 2750+π/2(140+400)+(400140)2/4750 = 2371 mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表82 選帶的基準(zhǔn)長度 Ld=2240 mm。計(jì)算實(shí)際中心距 a =a 0 +（L d L’d）/2=750+（2240–2371）/2=685 mm 驗(yàn)算小帶輪上的包角a1 a1 =180 o o(dd2 dd1)/a =180 o o(400–140)/685=158 o≥120 o　　　取a=158 o。 計(jì)算帶的根數(shù)z（1）計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由dd1=140 mm和n1=710r/min，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表84a得 P0= kW。根據(jù)n1=710r/min，i=3和A型帶，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表84b得 △P0= kW。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表85得Ka=，表82得KL=，于是Pr=( P0+ △P0)KaKL=(+)= kW（2）計(jì)算V帶的根數(shù)zz= Pca/ Pr=取2根。 計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值（FO）min由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表83得A型帶的單位長度質(zhì)量q= kg/m，所以（FO ）min=500(–Ka) Pca / Ka zv +qv2=500（）（2）+ =193N 計(jì)算軸壓力FP由式（FP）=2Z（FO ）min sin(a1/2)=22193sin(158/2)=758N 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)V 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從略。 帶的張緊裝置各種材質(zhì)的V 帶都不是完全的彈性體，在預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，就會(huì)由于塑性變形而松弛。使預(yù)緊力FO 降低。為保證帶傳動(dòng)的能力，應(yīng)定期張緊。此處采用定期張緊裝置。 直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）按圖4所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）滾筒為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 1009588）（3）材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表101選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240 HBS，二者材料硬度差為40 HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=424=96 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（109a）進(jìn)行試算，即 d1t≥ 3√KT1/φd(u177。1)/u(ZE/〔σH〕)2 （317）（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)Kt=。 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。T1 = 9550 P1/ n1=9550m=104 Nmm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表107選取齒寬系數(shù)φd=。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE= MPa1/2。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim2=550MPa。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=602371(2830015)=109N1=109/4=109由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=；KHN1=。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，由由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（1012）得〔σH〕1= KHN1σlim1/S=600 MPa=540 MPa〔σH〕2= KHN2σlim2/S=550 MPa= MPa（2）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入〔σH〕中較小的值。d1t≥ 3√KT1/φd(u+1)/u(ZE/〔σH〕)2= 3√104/(4+1)/4()2= mm計(jì)算圓周速度v。v =πd1t n1/601000 =π237/601000 = m/s計(jì)算齒寬b。b =φdd1t== mm計(jì)算齒寬與齒高之比b/h。模數(shù) mt= d1t/ z1=齒高 h= mt== mmb/h=計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v= m/s，7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖108查得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=；直齒輪，KHa= KFa=1；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表102查得使用系數(shù)KA=1；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表104用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)，KHB=。由b/h=，KHB=《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1013得KFB=；故載荷系數(shù)K= KA Kv KHa KHB=11=按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（1010a）得d1= d1t 3√K/ Kt=3√計(jì)算模數(shù) m。m = d1/ z1= 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 m≥3√2KT1/φd z12 (YFa YSa /〔σF〕) （318）（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE1=500 MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限σFE2=380 MPa；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=，KFN1=；計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（1012）得〔σF〕1= KFN1σFE1/S=500/ MPa= MPa〔σF〕2= KFN2σFE2/S=380/ MPa= MPa計(jì)算載荷系數(shù)K。K= KA Kv KFa KFB=11=查取齒形系數(shù)。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表105查得 YFa1=；YFa2=。查取應(yīng)力校正系數(shù)。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表105查得 YSa1=；YSa2=。計(jì)算大、小齒輪的YFa YSa /〔σF〕并加以比較。YFa1 YSa1 /〔σF〕=YFa2 YSa2 /〔σF〕=大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算m≥3√2104 /242 ()= mm對(duì)于計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模