【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù)計算功率 Pca和小帶輪的轉(zhuǎn)速，從文獻(xiàn) [3]圖 811 選取 B 型號普通 V帶的帶型。 ( d1 = 125～ 140 mm ) (3) 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd 并驗(yàn)算帶速 v 1)參考文獻(xiàn) [3] 表 86 和 表 88 初選小帶輪直徑 dd1 = 125mm 2)驗(yàn)算帶速：根據(jù)式 (813) v = πnd/60 1000 ≈ m/s 故符合條件，因此取 dd1 = 125 mm 3)計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2 dd2 = idd1 = 2 125 = 250mm 從文獻(xiàn) [3]表 88 中可知： 250mm屬于 B 型V帶輪基準(zhǔn)直徑系列中得標(biāo)準(zhǔn)值，故取 dd2 =250mm。 (4)確定中心距 a 及 V帶的基準(zhǔn)長度 Ld 1)根據(jù)帶傳動總體尺寸的限制條件或要求，結(jié)合公式初定中心距 a0 (dd2 ＋ dd1) ≤ a0 ≤ (dd2 ＋ dd1) 將數(shù)據(jù)代入得： ≤ a0 ≤ 750mm，為減小安裝尺寸，初選中心距 a0 = 400mm 2)計算相應(yīng)的帶長02d1d2d1d20d 4a )d d()d d(2a2L 0 ????? ?，將數(shù)據(jù)代入得： 4004 )251 502()502 251(24002L 2d 0 ??????? ? ≈ mm 取帶的基準(zhǔn)長度 Ld = 1400mm 3)計算中心距 a 及其變動范圍 傳動的實(shí)際中心距近似為 a ≈ a0 +(Ld Ld0)/2 =400mm (5)驗(yàn)算小帶輪上的包角 由公式a d180 d1d21 ??? ）（?≈ 250180 ?? ）（ ≈ 176。 ≥ 90176。 故符合條件。 (6)確定帶的根數(shù) LAca KKPP PKPPZ????? )( 00r Pca 為計算功率 (已求得為 )； Pr 為單根皮帶的額定功率； P0 為單根皮帶的基本額定功率，由 dd1=125 和 n1=1440r/min,查表 84a 并計算得 P0 = ?P0 為單根皮帶的增量功率，由 B 型帶 i=2,n1=1440r/min,查表 84b 并計算得 ?P0 = Ka 為包角修正系數(shù)，查表 85 并計算取包角系數(shù)為 KL為帶長修正系數(shù)，查表 82 取 V帶帶長修正系數(shù)為 將各數(shù)據(jù)代入公式求得： ???? ）（Z = 圓整后取 Z=5 (7)確定帶的初拉力 F0 單根 V帶所需的最小初拉力根據(jù)公式 2cam in0 z )P()( qvvK KF ?? ? ? q 為傳動帶單位長度質(zhì)量， B 型取 ，代入數(shù)據(jù)得： 2m i n0 )( .95 4) 50()( ?????F =210N 對于新安裝的 V帶，初拉力為 (F0)min ，對于 運(yùn)轉(zhuǎn)后的 V帶，初拉力應(yīng)為(F0)min 取 F0=(F0)min = 210 =315N (8)計算帶傳動的壓軸力 Fp 計算壓軸力公式 2sin2 10 ?? zFFp 2 2s in31 552 ?????= 第 節(jié) 傳動帶輪的設(shè)計 (1)帶輪的材料： 帶輪常用的帶輪材料為灰鑄鐵。當(dāng)帶速 v≤25m/s，采用 HT150；帶速 v=25～30m/s 時采用 HT200；當(dāng) 轉(zhuǎn)速較高時可以采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。此外，傳遞小功率時可以采用 鑄鋁或塑料。 本次設(shè)計 v=,所以 V帶輪材料采用 HT150。 (2)帶輪的結(jié)構(gòu)形式 V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。根據(jù)輪輻的不同， V帶輪可以分為實(shí)心式、腹板式、孔板式和橢圓輪輻式。 V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。 當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑 dd ≤ (d 為安裝帶輪的軸的直徑， mm)時，可采用實(shí)心式； 當(dāng) dd≤300mm時，可采用腹板式； 當(dāng) dd≤300mm，同時 D1d1 ≥ 100mm時，可采用孔板式； 當(dāng) dd300mm時，可采用輪輻式。 本次設(shè)計中，小帶輪采用腹板式，大帶輪采 用孔板式。 第 節(jié) 減 速器的設(shè)計 節(jié) 傳動比的分配 傳動比的分配原則 ： 各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個大齒輪 直徑接近以便潤滑。 i 總 =i 減 i 帶 =i 帶 i 高 i 低 = nm/nw 其中： i 帶 —— 皮帶 傳動比 i 減 —— 減速器傳動比 i 高 —— 減速器內(nèi)高速級傳動比 i 低 —— 減速器內(nèi)低速級傳動比 nm—— 電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 nw—— 工作 傳動鏈輪 轉(zhuǎn)速 已知： nm=1440r/min nw=60r/min 則： i 總 = 1440/60=24 i 帶 = 2，可以減小皮帶輪的尺寸 由設(shè)計手冊推薦：展開式二級圓柱齒輪減速器齒輪傳動比一般選 3～ 5，故二級減速器傳動比的范圍為 9～ 25 通常 i 高 =（ ~) i 低 則?。? i 高 = 4 ， i 低 = 3 節(jié) 計算各軸參數(shù) ?各軸轉(zhuǎn)速： I 軸轉(zhuǎn)速： n1 = n 電 /i 帶 =1440/2=720 r/min II 軸轉(zhuǎn)速： n2 = n1/i 高 = 720/4 =180 r/min III 軸轉(zhuǎn)速： n3 = n2/i 低 = 180/3=60 r/min ?各軸輸入功率： 電動機(jī)功率： Pd=Pw/?總 = kw 一軸： P I = Pd ?1 ?2 ?3 ?4= = kw 二軸： P I I= P I ?5 ?6= = kw 三軸： pⅢ =P I I ?7 ?8 = = kw ?各軸扭矩： 電動機(jī)軸： Td=9550 Pd/nd =9550 （ ） 一軸： TI= Td ?1 ?2 ?3 ?4 i 帶 = 2 =（ ） 二軸： TII= TI ?5 ?6 i 高 = 4=（ ） 三軸： TⅢ = TII ?7 ?8 i 低 = 3=（ ） 鏈輪： T 鏈輪 =TⅢ ?9 ?10 = =（ ） 運(yùn)動和動力參數(shù)的計算數(shù)值列表如下： 軸號 功率 P(kw) 扭矩 T() 轉(zhuǎn)速 (r/min) 電動機(jī)軸 1440 I 軸 720 II 住 180 III 軸 60 鏈輪 60 一、 高速級減速齒輪設(shè)計 齒輪的材料、精度和齒數(shù)的選擇 因傳動功率不是很大，轉(zhuǎn)速不高，均用軟齒面，齒輪精度用 7 級，軟齒面閉式傳動，失效形式為點(diǎn)蝕。使用年限為 8 年（每年按 300 天算）。 小齒輪材料為 40Cr（調(diào) 質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 設(shè)計計算 （ 1）設(shè)計準(zhǔn)則：按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 （ 2）按齒面疲勞強(qiáng)度計算： 由機(jī)械設(shè)計中 P218 式 1021： ( )3H22211 δεΦ12＝uHEuadttZZTkd 177。 （ 3） 初定齒數(shù)比 u 和大小齒數(shù)以及螺旋角 初定齒數(shù)比： u=4 根據(jù)已知： Z1選（ 20~40） ， Z2=Z1 i 高 初選小齒輪的齒數(shù)為 Z1=20 則大齒輪齒數(shù)為 Z2=Z1 i 高 = 20 4=80 初選螺旋角 β =14176。 （ 4） 確定公式中的各計算數(shù)值 (a)載荷系數(shù) : Kt= (b)計算小齒輪傳遞的扭矩： TI= (c)已知 Z1=20， Z2=80 由機(jī)械設(shè)計 P215 圖 1026 查得端面重合度： ?? ， .8702??? 得： =+= ??? εεε (d)由機(jī)械設(shè)計 P217 圖 1030 查得：區(qū)域系數(shù) : ZH= (e)由機(jī)械設(shè)計 P205 表 107 查得：齒寬系數(shù) φ d=1 (f)由機(jī)械設(shè)計 P201 表 106 查得：材料彈性影響系數(shù) 21E Mpa? (g)由機(jī)械設(shè)計 P209 圖 1021d 查得：按齒面硬度查得小齒 輪的接觸疲勞強(qiáng)的極限 MpaH 600ζ 1lim = ，大齒輪的接 觸疲勞強(qiáng)度極限 MpaH 055ζ 2lim = (h)由機(jī)械設(shè)計 P206 式 1013 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N： N1＝ 60njLh＝ 607201（ 83008）＝ 108 N2＝ N1/n 高 ＝ 108 (i)由機(jī)械設(shè)計 P207 圖 1019 取接觸疲勞系數(shù)： KHN1＝ ； KHN2＝ (j)計算接觸疲勞許用應(yīng)力 : 由機(jī)械設(shè)計 P205 式 1012 得： SζK］ δ ［ limHNH H= (取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1) SζK］ δ ［ 1l i mH N 11H H= = 600/1=552 Mpa SζK］ δ ［ 2l i mH N 22H H= = 550/1=528 Mpa 則許用應(yīng)力 M pa5402 ］ δ ［］ δ ［］ δ ［ 2H1HH ??? （ 5） 計算 (a)試算小齒輪分度圓直徑 dlt ? ?3H 22211 δεΦ 12＝ u HEuadtt ZZTkd ?3 23540 ＝ ?????? ???? ??? = (b)計算圓周速度 smndv t 100060 π 11 ?? ????? (c)計算齒寬 td d1b ??? =1 = (d)計算齒寬與齒高之比 模數(shù) mmZdm tnt 14c os11 ????? 齒高 mmmh nt ???? ??hb (e)計算縱向重合度 εβ 1β ??????? Zd? (f)計算載荷系數(shù) K 根據(jù) v=, 7 級精度，由圖 108 查得動載系數(shù) KV= 小齒輪相對于支撐非對稱布置時，齒向載荷分布系數(shù) KHβ =，由表 102 查得：使用系數(shù) KA=1 由機(jī)械設(shè)計 P198 圖 1013 查得： KFβ = 由機(jī)械設(shè)計 P195 表 103 查得： ==KK FaHa 故載荷系數(shù) . 1 === KKKKK HHavA (g)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 1010a mmKKdd tt 3311 ???? (h)計算模數(shù) 20 14c os11 ????? Zdm n （ 3） 按齒根彎曲強(qiáng)度計算 由式 1017： 3F1β1 ］ ［δε2φβc o s 22≥ YYaZdYKTm saFan 1)確定計算參數(shù) (a 計算載荷系數(shù) === K FK FaKKKVA (b)根據(jù)縱向重合度 ? 由圖 1028 查得； 螺旋角影響系數(shù) ?Y (c)計算當(dāng)量齒數(shù) 14c os20βc os 3 311 ???? ZZ v 14c os80βc os 3322 ???? ZZ v (d)查取齒形系數(shù) 由表 105 查得： ?YFa ， ?YFa (e)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105 查得 。 ?Ysa , ?Ysa (f)由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MpaFE 500ζ 1 ? ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MpaFE 380ζ 2 ? 。 (g)由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ?KFN ， ?KFN ，取安全系數(shù) S= 。 (h)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由機(jī)械設(shè)計 P205 式 1013 得： Mpas σK FEFN ］δ ［ 11F 1 ???? MpasK FEFN ］ ［δ 2F 2 2 ???? (i)計算大小齒輪的