【文章內(nèi)容簡介】 ? 三角帶的傳動效率為 12 ? ? ； 二級圓柱齒輪的減速器效率為 4534?? ； 滾動軸承效率為 56? ； 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 所需功率為： P= 1 .6 7 8 2 .0 2 4 k W0 .8 2 9eP? ??總 （ 34） 電動機的功率是否合適，對電動機的正常工作和經(jīng) 濟性都有影響。功率選的太小，則不能保證電動機正常工作，或使電動機因超載而損壞。選的過大則電動機價格過高，能力不能充分使用。 同一功率的電動機可以有幾種同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越高，則電動機的外型尺寸越小，重量越輕，價格越便宜，能量指標(biāo)越高。但如果工作軸轉(zhuǎn)速很低時，選擇轉(zhuǎn)速過高的電動機就會使傳動比過大，這時往往需要增大減減速器（后者其他傳動）的傳動比，因而也增大了減速器外型尺寸，重量和制造成本，而且減速器和電動機的外型尺寸相差懸殊，安裝上也造成很大困難，因此，一般采用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min和同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min為宜。 對于長期連續(xù)運動，載荷不變或者很少變化，并且在常溫下工作時的機器，它們所用的電動機可按所需功率等于或略小于電動機的額定功率，以功率 1500r/min 選擇后如下 [2]： 表 31 Y系列三相異步電動機技術(shù)數(shù)據(jù) 電動機型號 同步轉(zhuǎn)速 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 最大轉(zhuǎn)距 r/min kW r/min 額定轉(zhuǎn)距 額定轉(zhuǎn)距 Y100L2 — 4 1500 3 1420 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 第 4 章 確定傳動比與參數(shù)計算 確定傳動比和分配傳動比 傳動裝置的總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速和工作機的主動軸轉(zhuǎn)速確定。電動機選 定 后 ， 根 據(jù) 電 動 機 的 額 定 轉(zhuǎn) 速 n 及 工 作 軸 的 轉(zhuǎn) 速 確 定 總 傳 動 比i 1420 4 7 .330nn? ? ?電 工 機總 工 作 軸 使所有傳動零件的總傳動比比較方便，各傳動的傳動比應(yīng)按推薦范圍選取 .，使三角皮帶傳動 比 i為 2~4，圓柱齒輪的傳動比 i 為 8~40。 ， i 齒帶總 ii ?? ,一般應(yīng)以使整個傳動裝置的尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)避免大皮帶輪半徑大于齒輪傳動輸入軸的中心高，否則會造成安裝不便。 ，可取 i1 = 2(~)i ， i1 = (~)i? 式中分別為高速 級和低速級的傳動比。應(yīng)使兩級傳動比在推薦值范圍內(nèi)?？砂磧杉壌簖X輪具有相近的直徑分配比。 i 12ii??總齒 帶， i ? ， ?? ， i ? 計 算傳動裝置的運動和動力 參數(shù) 機器傳動系統(tǒng)的傳動參數(shù)，主要是指各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)距，它是進行傳動零件設(shè)計計算的重要依據(jù)。 各軸的轉(zhuǎn)速 n(r/min)[1] 高速軸的轉(zhuǎn)速 n1 = 11420 3 5 5 r m in4 i ?? ? ?電 機。 中間軸的轉(zhuǎn)速 n 112 355 8 6 .5 9 r m in4 .1fni ?? ? ? ?。 低 速軸的轉(zhuǎn)速 n 123 8 6 .5 9 2 9 .8 6 r m in2 .9sni ?? ? ? ? 各軸的輸入功率 P（ kW） 對于通用機器，常用電動機的額定功率 P 作為設(shè)計功，對于專用機器，常用電動機的輸出功率最為設(shè)計功率，于是 高速軸的功率 P 1 kW kWCP ?? ? ? ? 中間軸的功率 P 21 1 .8 2 2 k W 0 .9 9 0 .9 5 1 .7 1 4 k WfP ?? ? ? ? ? 低速軸的功率 P 32 1 .7 1 4 k W 0 .9 9 0 .9 5 1 .6 1 2 k WSP ?? ? ? ? ? 各軸的轉(zhuǎn)距 T（ Nmm） 高速軸的轉(zhuǎn)距 T 11 1 1 . 8 2 29 5 5 0 9 5 5 0 4 9 . 0 N m m355Pn? ? ? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 中間軸的轉(zhuǎn)距 T 22 29 5 5 0 1 8 9 .0 N m mpn?? 低速軸的轉(zhuǎn)速 T 33 39 5 5 0 5 1 5 .5 6 N m mpn?? 表 41 各項參數(shù)表 參數(shù) /軸名 主動軸 1 主動軸 2 主動軸 3 轉(zhuǎn)速 /min 355 功率 kW 轉(zhuǎn)距 Nmm 傳動比 4 效率 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 第 5 章 帶傳動的設(shè)計 選擇帶型 在一般機械傳動中，應(yīng)用最廣泛的是帶傳動，帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽，傳動時帶只和輪槽的兩個側(cè)面接觸 ，即以兩側(cè)面為工作面，根據(jù)槽面摩擦，再加上帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)緊湊，以及帶多已標(biāo)準(zhǔn)化并大量生產(chǎn)等特點。 同樣的張緊力下， V 帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力， V 帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，以及 V帶多已標(biāo)準(zhǔn)化并大量生產(chǎn)。窄 V帶能承受較大的預(yù)緊力，允許速度和曲擾次數(shù)高，傳動效率高等優(yōu)點，因而得到廣泛的應(yīng)用，窄帶與普通帶相比，當(dāng)高速相同時，窄帶的帶寬約是普通帶的 1/3，而承載能力可提高 ~ 倍，使用于傳遞大功率而又要求傳動裝置緊湊的場合，特別用在重型和中型設(shè)備上。故選擇窄 V帶傳動。 、確定計算功率 由表 [2]查得工作情況系數(shù)： K ? ， P 3 K Wca P? ? ? ? 、選用窄帶帶型 根據(jù) caP 和主動帶輪（小帶輪）轉(zhuǎn)速 n由圖確定選用 SPZ 型 帶輪設(shè)計基本計算 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 ： 1 80mmD ? 根據(jù)公式 111 60 1000pdnv ?? ? （ 51） 可驗算帶的速度 V帶 = 1 8 0 1 4 2 0 5 . 9 5 m /s 3 5 m /s6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0Dn? ? ??? ? ???電 機 所以帶的速度合適 D 2 =iD 1 ,并且按照表 …… 圓整，從動輪基準(zhǔn)直徑：2 4 80 320 m mD ? ? ? 根據(jù)表取 2D =355mm 確定窄帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距 根據(jù) 1 2 0 1 20 .7 ( ) 2 ( )D D a D D? ? ? ?， 870a??初步確定中心距 0 500mma ? 計算帶所需的基準(zhǔn)長度 21 120 1 2 0()2 ( )24 DDL d a D D a? ?? ? ? ? （ 52） 23 . 1 4 ( 3 5 5 8 0 )2 5 0 0 ( 8 0 3 5 5 )2 4 5 0 0?? ? ? ? ? ? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 ? 取基準(zhǔn)長度 Ld=1800mm 實際中心距 10 1 8 0 0 1 7 2 0 . 7 65 0 0 5 3 9 . 6 m m22Ld L daa ??? ? ? ? ? 考慮安裝調(diào)整和補償預(yù)緊力的需要，中心距的變動范圍： mina = maxa =a+ 五、驗算主動輪上的包角 a1 = 00211 8 0 5 7 .5DDa???=1200 (53) 六、計算窄帶的根數(shù) Z=lca kkpp p?)( 00 ?? (54) 式中 ?k —— 包角系數(shù) lk —— 長度系數(shù) 0p —— 單根 V 帶的基本額定功率（ kW） p? —— 單根 V 帶額定功率的增量（ kW） 由文獻 [3]查表得： ak = lk = 0 ? ， 0 ?? ， 3 . 6 2 . 2 9(1 . 6 0 0 . 2 3 ) 0 . 9 8 1 . 0 1Z ??? ? ? 取帶根數(shù)為三根 七、計算預(yù)緊力 0F 0F = 21121avec avefF qvef ? ?? （ 55） 用 ecF =100capzv 代如上式，并且考慮包角對所需預(yù)緊力的影響，可將 0F 的計算公式寫為 0F = 2500 capVZ （ 1 ） +qVk [2] （ 56） 式中 ： q —— V帶單位長度的質(zhì)量（㎏） 由文獻 [2]查 表得 q=， v=，將其代入式（ 56）中得， 0F 23 .65 0 0 5 .9 53 .5 1 .9 5? ? ?? （ 1 ） + = 八、計算作用在軸上的壓軸力 Q 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 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 Q。如下圖所 p0FZF 圖 51 軸的受力圖 由公式 0Q=2Z F cos 2? （ 57） 式中： z — 帶的根數(shù)； 0F — 單根帶的預(yù)緊力； 1? — 主動輪上的包角。 = 102Z F cos ( )22?? ? =2Z 0F sin 1 1 5 0 .6 92 3 1 6 7 .7 8 si n 9 7 3 .9 6 Na ? ? ? ? ? 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計 V 帶時應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布的均勻，轉(zhuǎn)速較高時要考慮動平衡，輪槽工作面要精細(xì)加工（表面粗糙度一般為 m），以減小帶的磨損，各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 帶輪的材料 根據(jù)參考文獻 [4]選用 帶輪的 材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號為 H7150 或者H7200，轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼，小功率時可采用鑄鋁或者塑料，此帶輪采用鑄鐵。 結(jié)構(gòu)尺寸 鑄鐵制帶輪的典型結(jié)構(gòu)有幾種形式，帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd ? 時，可采用實心式；300mmdd ? 可采用副板式，（當(dāng) D1 d1 ? 100mm 時，可采用孔板式）；當(dāng) 300mmdd ? 時，可采用輪輻式。 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 圖 52 帶輪結(jié)構(gòu) 圖 帶輪的結(jié)構(gòu) 11 3 3 0 6 0 1 0 0Dd? ? ? ?采用孔板式[3] 1 ( ) 2 33 0fD D h b? ? ? ? ? 1 2 2 60 120 m mdd? ? ? ? ? 0 1 10 .5 ( ) 0 .5 ( 3 3 0 1 2 0 ) 2 2 5 m mD D d? ? ? ? ? 0 0 .2 ( 3 3 0 1 2 0 ) 4 2 m md ? ? ? ? ? ? ? ?1 111 2 3 1 1 2 2 8 8 m m55C z e f? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? B=? ?12z e f??=40mm L=40mm S=C1 =8mm 2 3 5 5 2 2 3 5 9 m mWaD D h? ? ? ? ? ? ?? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 第 6 章 軸的設(shè)計與校核 軸的設(shè)計 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，鋼軸的毛坯多數(shù)用壓制圓鋼和鍛鋼，有的 則直接用圓鋼。由于碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳素鋼制造傳動軸比較廣泛。 主動軸的設(shè)計 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù) 文獻 [1]查 表 0 120A? 13min 01pdAn? （ 61） 3 3 .61 2 0 2 0 .7 0 m m355? ? ? 取 60. 根據(jù)軸的定位要求，初步選擇滾動軸承，因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列向心推力求軸承，根據(jù)軸的最小直徑 60，由參考文獻 [5]查得 38212 型，其尺寸 60?50?95，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，齒輪的寬度為 83mm,，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂寬 30，齒輪的右端軸間定位，軸間高度為