【文章內(nèi)容簡介】 定比傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n 1440rmin 傳遞功率 P 75kW 傳動(dòng)比 i 18 兩班制一天運(yùn)轉(zhuǎn) 16 小時(shí)工作年數(shù) 10 年 1 選擇三角帶的型號 由 4 表 87 工作情況系數(shù)查的共況系數(shù) 12 故根據(jù) 4 公式 821 式中 P電動(dòng)機(jī)額定功率 工作情況系數(shù) 因此根據(jù)由 4 圖 811 普通 V 帶輪型圖選用 A 型 2 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大為提高帶的壽命小帶輪的直徑不宜過小即查 4 表 88 圖 811 和表 86 取主動(dòng)小帶輪基準(zhǔn)直徑 125 由 4 公式 815a 式中 小帶輪轉(zhuǎn)速 大帶輪轉(zhuǎn)速 帶的滑動(dòng)系數(shù)一般取 002 ∴ 由 4 表 88 取圓整為 224mm 3 驗(yàn)算帶速度 V 按 4 式 813 驗(yàn)算帶的速度 ∵故帶速合適 4 初定中心距 帶輪的中心距通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步選定一般可在下列范圍內(nèi)選取 根據(jù) 4 經(jīng)驗(yàn)公式 820 取取 600mm 5 三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長度 由 4 公式 822 計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)長度 由 4 表 82 圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長度 6 驗(yàn)算三角帶的撓曲次數(shù) 符合要求 7 確定實(shí)際中心距 按 4 公式 823 計(jì)算實(shí)際中心距 8 驗(yàn)算小帶輪包角 根據(jù) 4 公式 825 故主動(dòng)輪上包角合適 9 確定三角帶根數(shù) 根據(jù) 4 式 826 得 查表 4 表 84d 由 i 18 和得 015KW 查表 4 表 85 098 查表 4 表 82 長度系數(shù) 101 ∴取 根 10 計(jì)算預(yù)緊力 查 4 表 83q 01kgm 由 4 式 827 其中 帶的變速功率 KW v帶速 ms q每米帶的質(zhì)量 kgm 取 q 01kgm v 1440rmin 942ms ⑾計(jì)算作用在軸上的壓軸力 傳動(dòng)比 查表 4 表 84a 由和得 192KW 62 傳動(dòng)軸的直徑估算 傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外還應(yīng)滿足剛度的要求強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高不允許有較大變形因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾除了載荷很大的情況外可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形因此必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度 確定各軸轉(zhuǎn)速 ?確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速計(jì)算轉(zhuǎn)速是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定 根據(jù) 1 表 310 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 ?各變速軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 ①軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速可從主軸 71rmin按 7218的變速副找上去軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 100rmin ②軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 400rmin ③軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 800rmin ?各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 各變速組內(nèi)一般只計(jì)算組內(nèi)最小齒輪也是最薄弱的齒輪故也只需確定最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 變速組 c 中 2286 只需計(jì)算 z 22 的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速為 280rmin 變速組 b 計(jì)算 z 18 的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速為 400rmin 變速組 a 應(yīng)計(jì)算 z 28 的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速為 800rmin ?核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 ∵ ∴ 所以合適 直徑的估算確定各軸最小直徑 根據(jù) 5 公式 71 并查 5 表 713 得到取 1 ①Ⅰ軸的直徑取 ②Ⅱ軸的直徑取 ③Ⅲ軸的直徑取 其中 P電動(dòng)機(jī)額定功率 kW 從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積 該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)軸允許的扭轉(zhuǎn)角 當(dāng)軸上有鍵槽時(shí) d 值應(yīng)相應(yīng)增大 4～ 5 當(dāng)軸為花鍵軸時(shí)可將估算的 d 值減小7 為花鍵軸的小徑空心軸時(shí) d 需乘以計(jì)算系數(shù) bb 值見 5 表 712Ⅰ和Ⅳ為由鍵槽并且軸Ⅳ為空心軸Ⅱ和Ⅲ為花鍵軸根據(jù)以上原則各軸的直徑取值和在后文給定軸采用光軸軸和軸因?yàn)?要安裝滑移齒輪所以都采用花鍵軸因?yàn)榫匦位ㄦI定心精度高定心穩(wěn)定性好能用磨削的方法消除熱處理變形定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲得較高的精度故我采用矩形花鍵連接按規(guī)定矩形花鍵的定心方式為小徑定心查 15表 5330的矩形花鍵的基本尺寸系列軸花鍵軸的規(guī)格軸花鍵軸的規(guī)格 ④各軸間的中心距的確定 鍵的選擇 查 4 表 61 選擇軸上的鍵根據(jù)軸的直徑鍵的尺寸選擇鍵的長度 L 取 22 主軸處鍵的選擇同上鍵的尺寸為鍵的長度 L 取 100 63 傳動(dòng)軸的校核 需要驗(yàn)算傳動(dòng)軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度驗(yàn)算傾角時(shí)若支撐類型相同則只需驗(yàn) 算支反力最大支撐處傾角當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時(shí)則齒輪處傾角不必驗(yàn)算驗(yàn)算撓度時(shí)要求驗(yàn)算受力最大的齒輪處但通?？沈?yàn)算傳動(dòng)軸中點(diǎn)處撓度誤差 3 當(dāng)軸的各段直徑相差不大計(jì)算精度要求不高時(shí)可看做等直徑采用平均直徑進(jìn)行計(jì)算計(jì)算花鍵軸傳動(dòng)軸一般只驗(yàn)算彎曲剛度花鍵軸還應(yīng)進(jìn)行鍵側(cè)擠壓驗(yàn)算彎曲剛度驗(yàn)算的剛度時(shí)可采用平均直徑或當(dāng)量直徑一般將軸化為集中載荷下的簡支梁其撓度和傾角計(jì)算公式見 5 表 715 分別求出各載荷作用下所產(chǎn)生的撓度和傾角然后疊加注意方向符號在同一平面上進(jìn)行代數(shù)疊加不在同一平面上進(jìn)行向量疊加 傳動(dòng) 軸的校核 ①Ⅰ軸的校核通過受力分析在一軸的三對嚙合齒輪副中中間的兩對齒輪對Ⅰ軸中點(diǎn)處的撓度影響最大所以選擇中間齒輪嚙合來進(jìn)行校核 最大撓度 查 1 表 312 許用撓度 ②Ⅱ軸Ⅲ軸的校核同上 鍵的校核 鍵和軸的材料都是鋼由 4表 62查的許用擠壓應(yīng)力取其中間值鍵的工作長度鍵與輪榖鍵槽的接觸高度由 4 式 61 可得 可見連接的擠壓強(qiáng)度足夠了鍵的標(biāo)記為 64 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 齒輪模數(shù)的確定 齒輪模數(shù)的估算通常同一變速組內(nèi)的齒輪取相同的模數(shù)如齒輪材料相同時(shí)選擇負(fù)荷最重的小齒輪根據(jù)齒面接觸疲勞 強(qiáng)度和齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件按 5 表717 進(jìn)行估算模數(shù)和并按其中較大者選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為簡化工藝變速傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣通常不超過 2～ 3 種模數(shù) 先計(jì)算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動(dòng)查 4 表108 齒輪精度選用 7 級精度再由 4 表 101 選擇小齒輪材料為 40C 調(diào)質(zhì) 硬度為280HBS 根據(jù) 5 表 717 有公式 ①齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 ? a 變速組分別計(jì)算各齒輪模數(shù)先計(jì)算最小齒數(shù) 28 的齒輪 ①齒面接觸疲勞強(qiáng)度 其中 公比 2 P齒輪 傳遞的名義功率 P 72KW 齒寬系數(shù) 齒輪許允接觸應(yīng)力由 5 圖 76 按 MQ 線查取 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 K載荷系數(shù)取 12 650MPa ∴ 根據(jù) 6 表 104 將齒輪模數(shù)圓整為 4mm 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 其中 P齒輪傳遞的名義功率 P 72KW 齒寬系數(shù) 齒輪許允齒根應(yīng)力由 5 圖 711 按 MQ 線查取 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 K載荷系數(shù)取 12 ∴ ∴ 根據(jù) 6 表 104 將齒 輪模數(shù)圓整為 25mm ∵所以 于是變速組 a 的齒輪模數(shù)取 m 4mmb 32mm 軸Ⅰ上主動(dòng)輪齒輪的直徑 軸Ⅱ上三聯(lián)從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為 ? b 變速組確定軸Ⅱ上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)先計(jì)算最小齒數(shù) 18 的齒輪 齒面接觸疲勞強(qiáng)度 其中 公比 4 P齒輪傳遞的名義功率 P 6915KW 齒寬系數(shù) 齒輪許允接觸應(yīng)力由 5 圖 76 按 MQ 線查取 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 K載荷系數(shù)取 12 650MPa ∴ ∴ 根據(jù) 6 表 104 將齒輪模數(shù)圓整為 5mm 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 其中 P齒輪傳遞的名義功率 P 6915KW 齒寬系數(shù) 齒輪許允齒根應(yīng)力由 5 圖 711 按 MQ 線查取 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 K載荷系數(shù)取 12 ∴ ∴ 根據(jù) 6 表 104 將齒輪模數(shù)圓整為 3mm ∵所以 于是變速組 b 的齒輪模數(shù)取 m 5mmb 40mm 軸Ⅱ上主動(dòng)輪齒輪的直徑 軸Ⅲ上三聯(lián)從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為 ? c 變速組 為了使傳動(dòng)平穩(wěn)所以使用斜齒輪取螺旋角 計(jì) 算中心距 a ∴圓整為 280mm 修正螺旋角 因值改變不多所以參數(shù)等值不必修正 所以軸Ⅲ上兩聯(lián)動(dòng)主動(dòng)輪齒輪的直徑分別為 軸Ⅳ上兩從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為 ?標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù) 從 7 表 51 查得以下公式 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒輪的具體值見表 表 51 齒輪尺寸表 單位 mm 齒輪 齒數(shù) z 模數(shù) 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒頂高 齒根高 ⒈ 28 4 112 120 102 4 5 ⒉ 35 4 140 148 130 4 5 ⒊ 56 4 224 232 214 4 5 ⒋ 49 4 196 204 186 4 5 ⒌ 18 5 90 100 775 5 625 ⒍ 30 5 150 160 1375 5 625 ⒎ 45 5 225 235 2125 5 625 ⒏ 72 5 360 370 3475 5 625 ⒐ 60 5 200 210 1875 5 625 ⒑ 45 5 225 235 2125 5 625 ⒒ 22 5 11412 1245 10116 519 648 ⒓ 72 5 37344 38382 36048 519 648 ⒔ 36 5 18672 1971 17376 519 648 ⒕ 86 5 44606 45644 4331 519 648 齒寬的確定 由公式得 ①Ⅰ軸主動(dòng)輪齒輪 ②Ⅱ軸主動(dòng)輪齒輪 ③Ⅲ軸主動(dòng)輪齒輪 一般一對嚙合齒輪為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷設(shè)計(jì)上應(yīng)主動(dòng)輪比從動(dòng)輪齒寬大 5～ 10mm 所以 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 通過齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度的計(jì)算只能確定出齒輪的主要尺寸如齒數(shù)模數(shù)齒寬螺旋角分度圓直徑等而齒圈輪輻輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及 尺寸大小通常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定當(dāng)齒頂圓直徑時(shí)可以做成實(shí)心式結(jié)構(gòu)的齒輪當(dāng)時(shí)可做成腹板式結(jié)構(gòu)再考慮到加工問題現(xiàn)決定把齒輪 812 和 14 做成腹板式結(jié)構(gòu)其余做成實(shí)心結(jié)構(gòu)根據(jù) 4 圖1039a 齒輪 1012 和 13 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下 ①齒輪 8 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 C 取 12cm ②齒輪 12 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 C 取 12cm ③齒輪 14 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 C 取 14cm 65 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?帶輪的材料 常用的 V帶輪材料為 HT150或 HT200轉(zhuǎn)速較高時(shí)可以采用鑄鋼或鋼板沖壓焊接而成小功略時(shí)采用鑄鋁或塑料 ?帶輪結(jié)構(gòu)形式 V 帶輪 由輪緣輪輻和輪轂組成根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同可以分為實(shí)心式 4 圖814a 腹板式 4 圖 814b 孔板式 4 圖 814c 橢圓輪輻式 4 圖 814dV 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