【正文】 7 4 . 3 1 0 . 9 6 0 3 2 6 3 . 5 0 9 7T T i N m N m?? ? ? ? ? ? ? 3 2 2 2 3 2 6 3 . 5 0 9 7 3 . 0 8 0 . 9 6 0 3 7 7 9 . 3 8 9 0T T i N m N m?? ? ? ? ? ? ? 將計算數據列表如下 : 項目 電機軸 高速軸 中間軸 低速軸 轉速 (r/min) 1440 576 機械設計 課程設計說明書 4 功率 (kw) 4 轉矩 (N? m) 四、 V 帶傳動的設計計算 （一） V帶的傳動設計 已知條件 :普通 V帶；電動機的功率 p=4kw，轉速 n=1440r/min； 傳動比 0 ? 1，確定計算功率 pca 由《工作情況系數 KA》知， KA= 故 pca=kA P=?4kw= 2，選擇 V帶類型 由《普通 V帶選型圖》知，選擇 A型 V 帶 3，確定帶輪的基準直徑并驗算帶速 V 1）初選小帶輪基準直徑 1d 由《 V帶輪的最小基準直徑》 和《普通 V帶輪的基準直徑系列》知， 取小帶輪的基準直徑 1d =90mm 2）驗算帶速 1 / 6 0 1 0 0 0 9 0 1 4 4 0 / 6 0 1 0 0 0 /6 . 7 8 5 8 /dv d n m sms??? ? ? ? ? ? ?? 因為 5 / 30 /m s v m s?? ，故帶速合適 3）計算大帶輪的基準直徑 2d 2 0 1 90 225ddd T d m m m m? ? ? ? 由《普通 V帶輪的基準直徑系列》知，圓整 2 224dd mm? 4，確定 V帶的中心距 a和基準長度 dL 1）根據 1 2 0 1 ( ) 2( )d d d dd d a d d? ? ? ?知，初定中心距 0 500a mm? 2）帶長 0dL 20 0 1 2 2 1 022 ( ) ( ) / 422 5 0 0 ( 9 0 2 2 4 ) ( 2 2 4 9 0 ) / 4 5 0 0 1 5 0 2 .2 0 8 02d d d d dL a d d d d am m m m??? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 由《 V帶的基準直徑系列及長度條數 LK 》知， 選帶的基準長度 1600dL mm? ，帶長修正系數 ? 機械設計 課程設計說明書 5 3）實際中心距 a 00( ) / 2 500 ( 160 0 150 080 ) / 2 548 .89 60dda a L L m m m m? ? ? ? ? ? ? 則 m in 15 548 .89 60 15 160 0 524 .89 86da a L m m m m? ? ? ? ? ? m a x 15 572 .89 60da a L m m? ? ? 故中心距變化范圍為 5，驗算小帶輪上的包角 1? 12000 0 0 01 5 7 . 3 0 5 7 . 31 8 0 ( ) 1 8 0 ( 2 2 4 9 0 ) 1 6 6 . 0 1 1 6 1 2 05 4 8 . 8 9 6 0ddd d m ma? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6，計算帶的根數 z 1） 計算單根 V 帶的額定功率 rp 根據 1190 , 144 0 / m indd mm n r??，由《單根普通 V帶的基本額定功率 0p 》知 , 0 kw? 根據 1 1440 / minnr? , 0 ? 和 A型帶，由《單根普通 V帶額定功率的增量0p 》知 , 0p = 由《包角修正系數》知 , ? ? 00()( 1 . 0 6 4 4 0 . 1 0 9 2 ) 0 . 9 6 4 0 . 9 9 1 . 1 7 7 3rLp p p k k k w k w?? ? ?? ? ? ? ? 2)計算 V帶的根數 z / / 773 771c a rz p p? ? ?.故取 V 帶根數為 4根 ,則 z=4 7，計算單根 V 帶的初拉力的最小值 0( )minF 由《 V帶單位長度的質量》知 ,z=220 ( ) m i n 500 500 4 cakF p qv Nk zvN??? ?? ? ? ? ? ? ? ???? 8，計算壓軸力的最小值 ( )minpF 010 1 6 6 . 0 1 1 6( ) m in 2 ( ) m in s in 2 4 1 4 5 . 4 9 0 0 s in 1 1 5 5 . 2 5 8 722pF z F N?? ? ? ? ? ? ? ? ?機械設計 課程設計說明書 6 (二 )V帶輪的結構設計 機械設計 課程設計說明書 7 五、斜齒圓柱齒輪的設計計算 （一）高速級齒輪的設計 1，選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數 1）按運動簡圖所示的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動 2）零件輸運設備為一般工作機器，速度不高，故選用 7級精度等級即可 3）材料選擇 選擇小齒輪的材料為 40rc （調質），硬度為 280HBS，大齒輪的材料為 45鋼（調質），硬度為 240HBS。 目錄 一、概述 （頁碼） 二、電動機的選擇 三、傳動裝置的主要運動和動力參數的計算 四、 V 帶傳動的設計計算 V帶的傳動設計 V帶輪的結構設計 五、 斜齒圓柱齒輪的設計計算 高速級齒輪的設計 低速級齒輪的設計 六、 軸及其軸上相關零件（軸承，鍵）的設計與校核 高速軸 (輸入軸 ) 中間軸 低速軸 (輸出軸 ) 七、機座 (箱體 )結構尺寸的計算 八、潤滑劑及齒輪、軸承的潤滑方法及密封方法 的選擇 齒輪潤滑 軸承潤滑 密封方法 九、設計總結 十、參考文獻 機械設計 課程設計說明書 1 一、概述 1，題目 熱處理車間零件輸送設備的傳動裝置 2，運動簡圖 1— 電動機 2— V帶 3— 斜齒圓柱齒輪減速器 4— 聯軸器 5— 滾筒 6— 輸送帶 3，工作條件 該裝置單向傳送，載荷平穩(wěn)，空載運動，兩班制工作，試用期 10年（每年按 255天計算），容許誤差為 5％。 4，原始數據 滾筒的扭矩 T（ N 4）選小齒輪的齒數 1 21z? ，則大齒輪的齒數 2 1 1 21 i z? ? ? ?，取2z =91 5）選取螺旋角 014?? 2，按齒面接觸強度設計 2131 2 1 ()[]t HEtdHkT zzud u?? ? ??? （ 1）確定公式內的各計算值 1)試選載荷系數 ? 2)由《區(qū)域系數 Hz 》知， Hz = 3)由《標準圓柱齒輪傳動的端面重合度 ?? 》知， 120 .7 5 , 0 .8 9 , 1 .6 4? ? ?? ? ?? ? ? 4)由《調質處理的鋼 limHT 》知，小齒輪接觸疲勞強度極限 lim 1 600HT MPa? ，大齒輪的 lim 2 550HT MPa? 5)由 60 nN njL? 計算應力循環(huán)次數 81 60 57 6 1 ( 2 8 30 0 5 ) 8. 29 44 10N ? ? ? ? ? ? ? ? ?，882 8 .2 9 4 4 1 0 / 4 .3 1 1 .9 2 4 5 1 0N ? ? ? ? 6)由《接觸疲勞壽命系數 HNk 》知， , N H Nkk?? 7)由 ? ? lim /H HN Hks??? 計算接觸疲勞許用應力，取失效概率為 1%，安全系數s=1 則 ? ? ? ?121 .0 2 6 0 0 6 1 2 , 1 .0 8 5 5 0 5 9 4HH M p a M p a M p a M p a? ? ? ? ? ? 機械設計 課程設計說明書 8 故 ? ? ? ? ? ?12 6 1 2 5 9 4 60322HHH M p a M p a??? ? ?? ? ? 8)由《圓柱齒輪的齒寬系數 d? 》知， d? =1 9)由《彈性影響系數 Ez 》知， Mpa? 10) 21/ 91 / 21 3u z z? ? ? (2)計算 1)試算小齒輪分度圓直徑 1td 2431 2 1 . 6 6 . 3 6 6 6 7 1 0 5 . 3 3 3 3 2 . 4 3 1 8 9 . 8 4 4 . 7 2 2 11 1 . 6 4 4 . 3 3 3 3 6 0 3td m m m m? ? ? ???? ? ? ???? ?? 2)計算圓周速度 11 /( 60 100 0) 44. 722 1 576 /( 60 100 0) / 488 /tv d n m s m s??? ? ? ? ? ? ? 3)計算齒寬 b及模數 ntm 10111 4 4 .7 2 2 1 4 4 .7 2 2 1c o s / 4 4 .7 2 2 1 c o s 1 4 / 2 1 2 .0 6 6 42 .2 5 2 .2 5 2 .0 6 6 4 4 .0 4 9 4/ 4 4 .7 2 2 1 / 4 .0 4 9 4 9 .6 1 8 9dtn t tntb d m m m mm d z m m m mh m m m m mbh??? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? 4)計算縱向重合度 ?? 010. 31 8 ta n 0. 31 8 1 21 ta n 14 1. 66 50d z?? ? ?? ? ? ? ? ? 5)計算載荷系數 k 已知使用系數 1Ak? ，根據 V=， 7級精度 由《動載系數 vk 值》知， ? 由《接觸疲勞強度計算用的齒向載荷分布系數 Hk? 》知， ? ? 由《彎曲強度計算的齒向載荷分布系數 Fk? 》知， ? ? 由《齒向載荷分配系數 ,HFkk??》知， ???? 故 載荷系數 1 1 .0 5 1 .4 1 .4 2 2 .0 8 7 4A V H Hk k k k k??? ? ? ? ? ? 6)按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑 3311 / 4 4 .7 2 2 1 2 .0 8 7 4 / 1 .6 4 8 .8 6 7 2td d k k t m m m m? ? ? ? 機械設計 課程設計說明書 9 7)計算模數 nm 011c o s / 4 8 .8 6 7 2 c o s 1 4 / 2 1 2 .2 5 7 9nm d z m m m m?? ? ? ? 3，按齒根彎曲強度設計 ? ?213 212 c o s Fa san dFkT Y YYm z? ? ?? ? ?? 1)計算載荷系數 k 1 1 .0 5 1 .4 1 .3 5 1 .9 8 4 5A V F a Fk k k k k ?? ? ? ? ? ? 2)根據縱向重合度 ?? ? 知，由《螺旋角影響系數 Y? 》知， ? ? 3)計算當量齒數 3 3 011 / c os 21 / c os 14 22 .9 88 3vzz ?? ? ?，3 3 022 / c os 91 / c os 14 99 .6 16 0vzz ?? ? ? 4)查取齒形系數和應力檢正系數 由《齒形系數 FaY 及應力校正系數 SaY 》知， 1 1 2 904 , 749 , 808 , 896F a Sa F a SaY Y Y Y? ? ? ? 5)計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數 ? ， 由 ? ? lim /F FN Fks???? 和《齒輪的彎曲疲勞強度極限 FE? 》知， 12500 , 380F E F EM pa M pa???? 由《彎曲疲勞壽命系數 FNk 》知， , FNkk?? 則 ? ? 111 / 0 .8 6 5 0 0 / 1 .4 3 0 7 .1 4 2 9F F N F Ek S M p a M p a??? ? ? ? ? ? 222 / 0 .8 8 3 8 0 / 1 .4 2 3 8 .8 5 7 1F F N F Ek S M p a M p a??? ? ? ? 6)計算大、小齒輪的 ? ?/Fa Sa FYY ? 并加以比較知， ? ?11 1 2 . 6 9 0 4 1 . 5 7 4 9 / 3 0 7 . 1 4 2 9 0 . 0 1 3 8F a S aFYY? ? ? ? ? ? ?22 2 2 . 1 8 0 8 1 . 7 8 9 6 / 2 3 8 . 8 5 7 1 0 . 0 1 6 3 4F a S aFYY? ? ? ? ? 7)設計計算 機