【正文】 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。 S —— 安全系數(shù)，這 里取 S=1。 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(guò)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。 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。 ④ 由圖 1020[2]，可查得區(qū)域系數(shù) ZH=。 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 41，得大齒輪齒數(shù) z2： 2 = 25= ? 取 z2=83。 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。 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。 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。 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。因帶輪轉(zhuǎn)速較低，故采用 HT200。； z —— 帶的根數(shù)。 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，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。 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 。 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 。 故由式 36，近似得 傳動(dòng)的實(shí)際中心距 a： 1 5 4 0 1 5 9 9 . 25 0 0 4 7 02a m m m m?? ? ? 所以 中心距變動(dòng)范圍 為： m inm a x0 .0 1 5 0 .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 35，得 帶長(zhǎng) Ld0： 20( 280 90)2 500 ( 90 280 )2 4 500 159 mmmm? ?? ? ? ? ? ??? 由表 82[2]，可查得帶 的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld=1540mm。 所以 取中心距 a0=500mm。 計(jì)算中心距和 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （ 1） 確定中心距 中心距 a0 為： 1 2 0 1 20 .7 ( ) 2 ( ) d d d dd d m m a d d m m? ? ? ? （ 34） 式中： 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。 （ 3） 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2為： 21 ddd id mm? （ 33） 式中： i —— 電動(dòng)機(jī)與 Ⅰ軸的傳動(dòng)比； dd1 —— 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，單位： mm。 8 （ 2） 帶速 v 為： 111 /60 1000ddnv m s?? ? （ 32） 式中： dd1 —— 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，單位： mm； n1 —— 小帶輪轉(zhuǎn)速 ，單位： m/s。 故由式 31，得 帶輪計(jì)算功率 Pca： k W k W? ? ? 選擇 V 帶的帶型 根據(jù)計(jì)算功率 Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速 n1（ 1430r/min） ,參考 表 811[2]，選用 Z 型普通 V帶 。m 傳動(dòng)比 i 3 1 效率 η 3 V 帶設(shè)計(jì) 參數(shù)選擇 確定已知條件 設(shè)計(jì) V帶傳動(dòng)時(shí)的已知條件包括： ① 帶傳動(dòng)的工作條件；②傳動(dòng)位置與總體尺寸限制；③所需傳遞的額定功率 P；④小帶輪轉(zhuǎn)速 n1；⑤大帶輪轉(zhuǎn)速 n2 或傳動(dòng)比 i； ⑥ 電機(jī)額定功率 ，傳動(dòng)比 i=3。 故按式 29，可檢驗(yàn)誤差 Δ： 440 0 42 .9 / =0. 89 85 /6 100. 89 85 0. 9= 10 0% 0. 16 7%0. 90. 16 7% [ 5 , 5 ] %V m s m s? ?????? ? ? ??? 所以符合要求 各軸輸入功率 各軸輸入功率 P 為： 0 brgrgw r cPPPPkWPPPP????????? ??? ? ? ??? ? ???? ? ? ?ⅠⅡ ⅠⅢ ⅡⅢ （ 210） 式中： P0 —— 電動(dòng)機(jī)輸出功率，單位： kW； ηb —— V帶傳動(dòng)效率； ηr —— 滾動(dòng)軸承效率； ηg —— 齒輪傳動(dòng)效率； ηc —— 聯(lián)軸器效率 故由式 210，得各軸輸入功率 P： Ⅰ 軸： k W k W? ? ?Ⅰ Ⅱ 軸： k W k W? ? ? ?Ⅱ 6 Ⅲ 軸： 1 .7 3 0 .9 9 5 0 .9 7 1 .6 7P k W k W? ? ? ?Ⅲ 工作軸： 5 k W k W? ? ? ? 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T 為： 095509550955095509550vmwwwPTnPTnPT N mnPTnPTn?? ???? ?????????? ???? ???ⅠⅠⅠⅡⅡⅡⅢⅢⅢ （ 211） 式中： P — — 電動(dòng)機(jī)及各軸輸出功率，單位： kW； n —— 電動(dòng)機(jī)及各軸轉(zhuǎn)速，單位： m/s。 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速 各軸轉(zhuǎn)速 n 為： 0/ m inmIIIIInninnrinni?? ???? ???? ??IⅡⅡⅢⅡ Ⅲ （ 28） 式中： nm —— 電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，單位： r/min； i —— 各減速級(jí)傳動(dòng)比。 為使 V 帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致太大，取 V 帶傳動(dòng)比 ib=3，故由式 27，得齒輪傳動(dòng)比ig： ??gi 則兩個(gè)齒輪減速級(jí)的傳動(dòng)比平均分配為 i1=， i2=。 傳動(dòng)比分配 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 i 為： mwni n? （ 26） 式中： nm —— 電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，單位： r/min； nw —— 工作軸的轉(zhuǎn)速，單位： r/min。 ( 18 ~ 100 ) 42. 97 / m in 773 .49 ~ 429 7 / m inn r r? ? ? 為減少電動(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格，由表 8184[1]選選常用的同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的 Y 系列電動(dòng)機(jī) Y100L14，滿載轉(zhuǎn)速 nm=1430r/min，重 34kg。 / m inwn i n r?? （ 25） 式中： i’ —— 總傳動(dòng)比范圍； n —— 為工作軸轉(zhuǎn)速，單位： r/min。 ??????i 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)