【正文】 = 106 = ??????? 低速軸Ⅲ的參數(shù) 功率： ??3 =??2 ??2 ??3 = = ???? 轉速： ??3 = ??2??2= =??/?????? 扭矩： ??3 = 106 ??3??3= 106 = ??????? 滾筒軸的參數(shù) 功率： ???? = ??3 ??1 == ???? 轉速： ???? = ??3 = ??/?????? 扭矩： ???? = 106 ????????= 106 = ??????? 運動和動力參數(shù)計算結果整理于下表 : 第 8 頁 /共 46 頁 軸名 功率 P(kW) 轉矩 T(N?mm) 轉速(r/min) 傳動比 i 效率η 輸入 輸出 輸入 輸出 電 動 機軸 940 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 1 工 作 機軸 第五章 普通 V 帶設計計算 設計普通 V 帶傳動的已知條件包括：所需傳遞的額定功率 Pd=；小帶輪轉速n1=940r/min；大帶輪轉速 n2 和帶傳動傳動比 i=；設計的內容是：帶的型號、長度、根數(shù)，帶輪的直徑、寬度和軸孔直徑中心距、初拉力及作用在軸上之力的大小和方向。 d并驗算帶速 v 1）初選小帶輪的基準直徑 d1。 2）驗算帶速 v。 再取基準直徑為 ，演算帶速 v 第 9 頁 /共 46 頁 ?? = ?? ??1 ??601000= ?? 94060 1000 = ???? 因為 5m/sv20，故帶速合適。計算大帶輪的基準直徑 ??2 = ?? ??1 (1???) = (1?0)= ????（ 滑動率忽略不計 ） 根據(jù)表，取標準值為 d2=。 由式計算帶所需的基準長度 ????0 = 2??0 +??2 (????1 +????2)+(????2 ?????1)24??0= 2200+??2 (+)+(?)24200 ≈???? 由表選帶的基準長度 Ld=890mm。 ?? ≈??0 +???? ?????02 = 200+890? ≈ ???? （ 5）驗算小帶輪的包角 1? ??1 ≈ 180176。?? ≈ 180176。 = 165176。 （ 6）計算帶的根數(shù) z 1）計算單根 V 帶的額定功率 Pr。 根據(jù) n1=940r/min， i= 和 A型帶，查表得△ P0=。 （ 6）計算單根 V 帶的初拉力 F0 由表得 A型帶的單位長度質量 q=，所以 ??0 = 500(?????) ???????????? ??+?? ??2 = 500(?)2 + = ?? （ 7）計算壓軸力 Fp ???? = 2 ?? ??0 sin(??12) = 2 2 sin(165176。 大帶輪基準直徑 帶長 890mm 帶的根數(shù) 2 初拉力 帶速 （ 1）小帶輪的結構設計 小帶輪的軸孔直徑 d=42mm 因為小帶輪 dd1=300mm 因此小帶輪結構選擇為實心式。 因此大帶輪尺寸如下： ??1 = ?? = 16= 32???? ???? = ????1 +2??? = +2 = 171???? ?? =(?? ?1) ??+2?? = 33???? ?? = ?? = 33= ???? ?? = ?? = 22= 44???? 第 12 頁 /共 46 頁 第六章 減速器高速級齒輪傳動設計計算 選精度等級、材料及齒數(shù) （ 1）由選擇小齒輪 45(調質 )，硬度為 240HBS，大齒輪 45(正火 (?；?))，硬度為 190HBS （ 2）選小齒輪齒數(shù) Z1=25，則大齒輪齒數(shù) Z2=Z1 i=25 =87。 按齒面接觸疲勞強度設計 （ 1）由式試算小齒輪分度圓直徑，即 ??1?? ≥ √2 ?????? ????????+1?? (???? ???? ????[????])23 1）確定公式中的各參數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) KHt= 第 13 頁 /共 46 頁 ?? = 9550000 ???? = 9550000 = ??????? ③查表選取齒寬系數(shù)φ d=1 ④由圖查取區(qū)域系數(shù) ZH= ⑤查表得材料的彈性影響系數(shù) ZE= ⑥重合度 端面重合度為： ???? = [?(1??1+ 1??2)]???????? = [?( 125+ 187)]??????0176。 ①圓周速度ν ?? = ?? ??1?? ??601000 = ?? 1000 = 齒寬 b ?? = ???? ??1?? = 1 = ???? 2）計算實際載荷系數(shù) KH ①查表得使用系數(shù) KA= ②查圖得動載系數(shù) Kv= ③齒輪的圓周力。 確定傳動尺寸 （ 1）計算中心距 ?? = (??1+??2) ??2 = 112????，圓整為 112???? （ 2）計算小、大齒輪的分度圓直徑 ??1 = ??1?? = 25 = 50???? ??2 =??2 ?? =87= 174???? 第 15 頁 /共 46 頁 （ 3）計算齒寬 ?? = ???? ??1 = 50???? 取 B1=105mm B2=100mm 校核齒根彎曲疲勞強度 齒根彎曲疲勞強度條件為 ???? = 2 ?? ???? ????1?????? ?????? ???? ≤ [??]?? 1） K、 T、 m和 d1 同前 齒寬 b=b2=60 齒形系數(shù) YFa 和應力修正系數(shù) YSa： 查表得： ??????1 = ， ??????2 = ??????1 = ， ??????2 = 查圖得重合度系數(shù) Yε = 查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 : ??????????1 = 500??????、 ??????????2 = 380?????? 由圖查取彎曲疲勞系數(shù)： ??????1 = ， ??????2 = 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，得許用彎曲應力 [????]1 = ??????1??????????1?? = = ?????? [????]2 = ??????2 ??????????2?? = = ?????? ????1 = 2 ?? ???? ????1??????1 ??????1 ???? = ?????? [????]1 = ?????? ????2 = ????1 ??????2??????2??????1??????1= ?????? [????]2 = ?????? 故彎曲強度足夠。 實際傳動比 i= （ 3）壓力角α =20176。 = 軸向重合度為： ???? = ???? ??1???????? = 0 查得重合度系數(shù) Zε = ⑧計算接觸疲勞許用應力 [σ H] 由圖查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為： ??????????1 = 600??????， ??????????2= 550?????? 計算應力循環(huán)次數(shù) ????1 = 60?? ?? ??? = 60 1 8300 8= 108 ????2 = ????1?? = 108 =107 由圖查取接觸疲勞系數(shù)： ??????1 = ， ??????2 = 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 [????]1 = ??????1 ??????????1?? = 6001 = 596?????? [????]2 = ??????2 ??????????2?? = 5501 = 549?????? 第 18 頁 /共 46 頁 取 [σ H]1 和 [σ H]2 中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應力，即 [σH]=549MPa 2）試算小齒輪分度圓直徑 ??1?? ≥ √2 ?????? ????????+1?? (???? ???? ????[????])23= √2 + ( )23= ???? （ 2）調整 小齒輪分度圓直徑 1）計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準備。 ???? = 2 ????1= 2 = ?? ?????????? = = ???? 100?????? 查表得齒間載荷分配系數(shù)： KHα = 查表得齒向載荷分布系數(shù)： KHβ = 實際載荷系數(shù)為 ???? = ???? ?????????? ?????? = = 3）按實際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑 ??1 = ??1?? √??????????3 = √3 = ???? 4）確定模數(shù) ?? = ??1??1= =????，取 ??= ????。 計算齒輪傳動其它幾何尺寸 （ 1）計算齒頂高、齒根高和全齒高 ??? = ???????? = ???? ??? = ?? (?????? +?????) = ???? ?= (??? +???)=?? (2?????? +?????) = ???? （ 2）計算小、大齒輪的齒頂圓直徑 ????1 = ??1 +2??? = ??(??1+2?????? )= 75???? ????2 = ??2 +2??? = ?? (??2+2?????? )= ???? （ 3）計算小、大齒輪的齒根圓直徑 ????1 = ??1?2??? = ?? (??1?2?????? ?2?????) = ???? ????2 = ??2 ?2??? = ?? (??2?2?????? ?2?????)= ???? 注： ?????? = ， ????? = 齒輪參數(shù)和幾何尺寸總結 參數(shù)或幾何尺寸 符號 小齒輪 大齒輪 法面模數(shù) mn 法面壓力角 α n 20 20 法面齒頂高系數(shù) ha* 法面頂隙系數(shù) c* 齒數(shù) z 28 83 齒頂高 ha 齒根高 hf 分度圓直徑 d 70 齒頂圓直徑 da 75 齒根圓直徑 df 齒寬 B 74 72 中心距 a 139 第 21 頁 /共 46 頁 第八章 軸的設計 高速軸設計計算 （ 1）已經(jīng)確定的運動學和動力學參數(shù) 轉速 n=；功率 P=；軸所傳遞的轉矩 T=?mm （ 2）軸的材料選擇并確定許用彎曲應力 由表選用 45，調質處理，硬度為 240HBS，許用彎曲應力為 [σ ]=60MPa （ 3）按扭轉強度概略計算軸的最小直徑 由于高速軸受到的彎矩較大而受到的扭矩較小，故取 A0=112。顯然，軸承只能從軸的兩端分別裝入和拆卸，軸伸出端安裝 V 帶輪，選用普通平鍵， A型， b h=5 5mm(GB/T 10952021)，長 L=21mm；定位軸肩直徑為 20mm；聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別和軸承端蓋定位，采用過渡配合固定。 外傳動件到軸承透蓋端面距離 K=20mm 第 22 頁 /共 46 頁 軸承端蓋厚度 e=10mm 調整墊片厚度△ t=1mm 箱體內壁到軸承端面距離△ =5mm 各軸段直徑的確定 d1：用于連接 V 帶輪，直徑大小為 V 帶輪的內孔徑， d1=16mm。 d5：齒輪處軸段，由于小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結構。 d7：滾動軸承軸段，要求與 d3 軸段相同，故選取 d7=d3=30mm。 L2：由箱體結構、軸承端蓋、裝配關系等確定，取 L2=72mm。 L4：根據(jù)箱體的結構和小齒輪的寬度確定，選取 L4=。 L6：根據(jù)箱體的結構和小齒輪的寬度確定 ，取 L6=15mm。 軸段 1 2 3 4 5 6 7 直徑(mm) 16 20 30 36 54 40 30 長度(mm) 25 60 35 103 48 20 35 （ 5）彎曲 扭轉組合強度校核 如圖所示為高速軸受力圖以及水平平面和垂直平面受力圖 （ d1 為齒輪 1 的分度圓直徑） 齒輪 1 所受的圓周力（ d1 為齒輪 1 的分度圓直徑） 第 23 頁 /共 46 頁 ????1 = 2 ??1??1= 2 =?? 齒輪 1 所受的徑向力 ????1 = ????1 ???????? =??????20176。作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點算起。 中間軸設計計算 （ 1）已經(jīng)確定的運動學和動力學參數(shù) 轉速 n=；功率 P=；軸所傳遞的轉矩 T=?mm （ 2）軸的材料選擇并確定許用彎曲應力 由表選