【正文】 0 3 dda a L m ma a L m m???? （ 37） 式中： Ld —— 由表選得帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，單位： mm。 故由式 37，得 中心距變動(dòng)范圍 ： m inm a x4 7 0 0 . 0 1 5 1 5 4 0 4 4 74 7 0 0 . 0 3 1 5 4 0 5 1 6a m m m ma m m m m? ? ? ?? ? ? ? 驗(yàn)算小帶輪上的包角 α1 包角 α1 為： 1 1 2 5 7 .31 8 0 ( )dddd a? ? ? ? （ 38） 式中： a —— 傳動(dòng)的實(shí)際中心距 ，單位： mm； dd1 —— 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，單位： mm； dd2 —— 大 帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，單位： mm。 故由式 38，得 小帶輪上的包角 α1： 1 5 7 .31 8 0 ( 2 8 0 9 0 ) 1 5 7470? ? ? ? ? ? 10 又因?yàn)? 157 120? 所以 符合要求 。 確定帶的根數(shù) z 帶的根數(shù) z 為： 00()caLPz P P K K?? ?? （ 39） 式中： Pca —— 帶輪計(jì)算功率 ， 單位： kW； P0 —— 單根普通 V帶的基本額定功率， 由 表 84[2]，可查得 P0=，單位： kW； ΔP0 —— 單根普通 V帶額定功率的增量， 由 表 85[2]，可查得 ΔP=，單位： kW； Kα —— 包角修正系數(shù)， 由 表 86[2]， 可 查 得 Kα=； KL —— 帶長(zhǎng)修正系數(shù)， 由 表 82[2]， 可 查 得 KL=。 故由式 39，得 帶的根數(shù) z： 2 .6 4 4 .7( 0 .3 6 0 .0 3 ) 0 .9 3 1 .5 4z ??? ? ? 取 z=5，所以 選擇 五根帶 。 確定帶的初拉力 F0 單根 V帶的初拉力 F0 為： 20 ( 2 . 5 )5 0 0 caKPF q v NK z v????? （ 310） 式中： Pca —— 帶輪計(jì)算功率 ， 單位： kW； Kα —— 包角修正系數(shù)， 由 表 86[2]，可查 得 Kα=； z —— 帶的根數(shù)； v —— 帶速，單位： m/s； q —— V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，由表 83[2]，可查得 q=，單位： kg。 故由式，得 單根 V帶的初拉力 F0： 20 ( 2 . 5 0 . 9 4 ) 2 . 6 45 0 0 0 . 0 6 6 . 7 4 6 7 . 70 . 9 4 5 6 . 7 4F N N??? ? ? ? ??? 安裝 V帶時(shí)，可在 V 帶與兩帶輪切點(diǎn)的跨度中點(diǎn)施加一規(guī)定的、與帶邊垂直的力 G，使帶在每 100mm 上產(chǎn)生的撓度 y 為 （撓角為 176。）。 新安裝的 V帶 的 G 值為： 11 16FFGN??? （ 311） 運(yùn)轉(zhuǎn)后的 V帶 的 G 值為： 16FFGN??? （ 312） 最小極限值 的 G 值為： 00 16FFGN??? （ 313） 式中： F0 —— 單根 V帶的初拉力，單位： N； ΔF0 —— 初拉力的增量，由表 810[2]，可查得 ΔF0=10，單位： N。 故由式 31 31 313，得不同使用程度下的 G 值： 10 16 10 16 10 16G N NG N NG N N??????????? 計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力 Fp 壓軸力 Fp 為： 102 sin 2PF zF N?? （ 314） 式中： F0 —— 單根 V帶的初拉力，單位： N； α1 —— 小帶輪上的包角 ，單位：176。； z —— 帶的根數(shù)。 故由式 314，得 帶傳動(dòng)的壓軸力 Fp： 1572 5 6 7 . 7 s in 6 6 3 . 42PF N N? ? ? ? ? V 帶輪的設(shè)計(jì) V 帶輪的材料 常用材料 為 HT150 或 HT200，較高速可采用鑄鋼。因帶輪轉(zhuǎn)速較低，故采用 HT200。 V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式 當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑為 dd≤，可采用實(shí)心式 ； 當(dāng) dd≤300mm 時(shí)，可采用腹板式 ； 12 當(dāng) dd≤300mm，同時(shí) D1d1≥100mm 時(shí) ， 可采用孔板式 ； 當(dāng) dd300mm 時(shí)，可采用輪輻式 。 V 帶輪的寬度 帶輪寬度 B 為： ( 1) 2 B z e f m m? ? ? （ 315） 式中： z —— 帶的根數(shù)； e —— 帶輪槽間距，由表 811[2]，可查得 e=12； f —— 帶輪端面與相鄰輪槽截面中心線間的距離 ，由表 811[2]，可查得 f=8。 故由式 315，得 V 帶輪的寬度 B： 5 1 12 2 8 64mmB mm? ? ? ? ?? ）（ V 帶輪的技術(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有砂眼、裂縫縮孔及氣泡。 參數(shù)列表 表 31 V帶運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表格 計(jì)算功率 Pca， kW 帶長(zhǎng) Ld， mm 1540 傳動(dòng)比 i 3 實(shí)際中心距 a， mm 470 帶型 Z 型 小帶輪包角 α1，176。 157176。 小輪基準(zhǔn)直徑 dd1,mm 90 帶的根數(shù) z 5 大輪基準(zhǔn)直徑 dd2,mm 280 初拉力 F0,N 壓軸力 Fp,N 帶輪寬度 B， mm 64 4 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) 選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù) 壓力角 選定直齒圓柱齒輪，屬于一般用途的齒輪傳動(dòng)，壓力角取 20176。 13 精度選擇 帶式輸送機(jī)為一般工作機(jī)器（通用減速器），參考表 106[2]，選用 8 級(jí)精度。 材料選擇 由表 101[2]，選擇小齒 輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為 240HBS。 齒數(shù)選擇 閉式齒輪傳動(dòng)，試選小齒輪齒數(shù) z1=25，大齒輪齒數(shù) z2 為： 21=z u z? （ 41） 式中： z1 —— 小齒輪齒數(shù)； u —— Ⅰ軸與Ⅱ軸之間的傳動(dòng)比。 故由式 41，得大齒輪齒數(shù) z2： 2 = 25= ? 取 z2=83。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 試算小齒輪分度圓直徑 小齒輪分度圓直徑 d1t可由下式近似計(jì)算： ? ? 2131 2 1H t H Et dHK T Z Z Zudu mm??????? ? ????? （ 42） （ 1）確定公式中的各參數(shù)值 ① 試選 KHt=。 ② 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1 為： 61 9 . 5 5 1 0 IIPT N m mn? ? ? （ 43） 式中： PⅠ —— Ⅰ軸的輸入功率，單位： kW； nⅠ —— Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速，單位： r/min。 故由式 43，得 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1： 641 1 . 89 . 5 5 1 0 3 . 6 0 6 1 04 7 6 . 6 7T N m m N m m? ? ? ? ? ? ? ③ 因?yàn)樾↓X輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置，所以由表 107[2]，可查得齒寬系數(shù) Φd=1。 ④ 由圖 1020[2]，可查得區(qū)域系數(shù) ZH=。 14 ⑤ 由表 105[2]，可查得材料的彈性影響系數(shù) ZE=。 ⑥ 接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) Z?為： 34 ?? ???Z （ 44） 式中： ?α—— 端面重合度，按下式計(jì)算： 11 *122 *21 1 2 2c osa r c c os[ ]2c osa r c c os[ ]2( t a n t a n ) ( t a n t a n )2aaaaaazzhzzhzz?????? ? ? ???????? ? ?? （ 45） 式中： z1 —— 小齒輪齒數(shù)； z2 —— 大齒輪齒數(shù)； ha* —— 齒頂高系數(shù)； α —— 壓力角，單位：176。 故由式 4 45，得 接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) Z?： 1225 c os 20a r c c os [ ] 29 .53 125 2 183 c os 20a r c c os [ ] 23 .42 583 2 125 ( t a n 29 .53 1 t a n 20 ) 83 t a n 23 .42 5 t a n 20 ) 2124 21 723aaZ????????????????? ? ? ? ???? ⑦ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 [σH]。 由圖 1025d，可查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為： M P aM P aHH 5506002lim 1lim ???? 齒輪循環(huán)應(yīng)力次數(shù) N 為： 60 hN njL? （ 46） 式中： n —— Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速，單位： r/min； j —— 齒輪轉(zhuǎn)過一圈的應(yīng)力變化次數(shù)， 因?yàn)殡姍C(jī)單向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以 j=1； Lh —— 齒輪工作時(shí)間， 設(shè)工作制度為二班制，一天按照 8 小時(shí)為一班， 題目要求使用期限為 10 年，每年按 300 天工作時(shí)間計(jì)算， 15 則 2 8 10 300 480 00hL ? ? ? ? ?，單位： h。 故由式 46，得 齒 輪循環(huán)應(yīng)力次數(shù) N： 919 81260 476 .67 1 480 00 73 10 73 10 2 10NNNu? ? ? ? ? ??? ? ? ? 齒輪接觸疲勞許用應(yīng)力 [σH]為： lim[ ] H N HH K M P aS?? ? （ 47） lim[ ] H N HH K M P aS?? ? 式中： KHN —— 齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)，由圖 1023[2]，可查得 KHN1=， KHN2=。 S —— 安全系數(shù)，這 里取 S=1。 σHlim —— 齒輪 接觸疲勞極限，單位： MPa。 故由式 47，得兩齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力 [σH]： 120. 9 60 0[ ] 54 010. 95 55 0[ ] 52 31HHM P a M P aM P a M P a?????? 取 [σH]1和 [σH]2中較小者作為該處輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即： [σH]=[σH]2=523MPa （ 2）故由式 42，近似得小齒輪分度圓直徑 d1t： 4 231 2 06 10 3 1 189 .8 72()1 3 523td m mmm? ? ? ? ? ?? ? ?? 調(diào)整小齒輪分度圓直徑 （ 1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) KH前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 ① 圓周速度 v 為： 1 /6 0 1 0 0 0Idnv m s?? ? （ 48） 式中： d1 —— 小齒輪分度圓直徑，這里為 d1t，單位： mm； nⅠ —— Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速，單位： r/mi