【正文】 長短及載荷性圖21 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置及其簡圖質(zhì)、大小、起動性能和過載情況等條件來選擇。Y系列三相異步電動機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用最廣泛。 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的確定同一功率功率的異步電動機(jī)有同步轉(zhuǎn)速1500、1000、750r/min等幾種。當(dāng)工作機(jī)轉(zhuǎn)速高時，選用高速電動機(jī)教經(jīng)濟(jì)。所以在確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速時，應(yīng)全面分析。功率選得過小，不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動機(jī)長期過載而過早損壞；功率選得過大，則電動機(jī)價格較高，且經(jīng)常不在滿載下運(yùn)行，電動機(jī)效率和功率都較低，造成很大的浪費(fèi)。對于長期連續(xù)工作、載荷較穩(wěn)定的機(jī)械，可根據(jù)電動機(jī)所需的功率來選擇，而不必校核電動機(jī)的發(fā)熱和起動力矩。為V帶的效率,為軸承1的效率，、為齒輪嚙合傳動的效率，為聯(lián)軸器的效率，為滾筒的效率（包括滾筒和對應(yīng)軸承的效率）。2） 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 選用常用同步轉(zhuǎn)速1500r/min和1000r/min兩種作對比。滿載轉(zhuǎn)速1430 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。 為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步?。?，則減速器傳動比為＝＝＝取兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比 2.（5）則低速級的傳動比 2.（6） 計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 ＝＝1430/2＝715r/min ＝＝715/＝ ＝＝ ==70 r/min 各軸輸入功率計(jì)算 ＝＝＝＝η2＝＝＝η4＝＝＝η8=＝ 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩?fù)?jù)算電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =9550m ＝m = 有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算公式、圖標(biāo)、數(shù)據(jù)均引自此書。, 3.（1）（2）選擇帶型號根據(jù)，,查教材表88和表89選用帶型為Z型帶．（3）確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑選取帶輪基準(zhǔn)直徑查教材表83和表87得小帶輪基準(zhǔn)直徑，則大帶輪基準(zhǔn)直徑； 3.（2）式中帶傳動的滑動率，通常?。?%～2%），圓整后取。 （4）驗(yàn)算帶速v（5）確定中心距 中心距,所以初步選取中心距mm，初定中心距，（6） 基準(zhǔn)長度計(jì)算 =； 3.（4）對于Z型帶，查教材表82選取基準(zhǔn)長度 得實(shí)際中心距，取 3.（5） (7)驗(yàn)算小帶輪包角，包角合適。查教材表82得=，查教材表88,并由內(nèi)插值法得=由公式822得 3.（6）故選Z=4根帶。則帶輪輪緣寬度：B=（z1)e+2f=(41)x12+27mm=50mm；大帶輪轂孔直徑由后續(xù)高速軸設(shè)計(jì)而定，d== 20mm，大帶輪轂寬度L：當(dāng)B，取L=B=50mm。選用8級精度。 查教材圖1021得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接 觸疲勞強(qiáng)度極 限。查教材表102可得使用系數(shù)=；根據(jù),7級精度, 查教材由表108得動載系數(shù)K=；查教材表103可得齒間載荷分配系數(shù)；查教材圖108可得齒向載荷分配系數(shù)故載荷系數(shù):（3） 對進(jìn)行修正。=， 3.（15）取為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=2mm（5） 計(jì)算中心距。=arccos 3.（17） 因?yàn)棣轮蹬c初選值相差不大，故與β值有關(guān)的數(shù)據(jù)不需修正。 3.（18）（8）計(jì)算齒寬，取 校核齒根彎曲強(qiáng)度由式可得 3.（19）式中各參數(shù)為：（1） 值同前；（2） 由當(dāng)量齒數(shù) 3.（20） 由圖1011018查得齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)：齒形系數(shù)Y＝ ；Y＝ （5） 高速級各齒輪參數(shù)如下：大小齒輪分度圓直徑：，中心距，模數(shù) 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪1由于直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪2采用孔板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式和后續(xù)設(shè)計(jì)的中間軸配合段直徑計(jì)算，見表32；大齒輪2結(jié)構(gòu)圖參見設(shè)計(jì)圖。表32 大齒輪2結(jié)構(gòu)尺寸名 稱結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式結(jié)果/mm轂孔直徑由中間軸設(shè)計(jì)而定40輪轂直徑64輪轂寬度65（取為與齒寬b2相等）腹板最大直徑150板孔分布圓直徑107板孔直徑25腹板厚度15 低速級齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 選定低速齒輪類型、精度等級、材料，熱處理及齒數(shù)考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)為一般機(jī)械，故用斜齒輪傳動，高速級小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，平均齒面硬度為250HBS，大齒輪選用45鋼正火，平均齒面硬度為200HBS。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度初步計(jì)算齒輪參數(shù) 因?yàn)槭情]式軟齒面齒輪傳動，故先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，即確定上式各參數(shù)的值:（1）試選=，110897N/mm，u=；（2）；（3）取，取初選螺旋角則由公式可得： ＝[（）] ＝[－（1/30＋1/87）]cos12＝（4）由，查圖1819得區(qū)域系數(shù)Z=；（5）由表105查得材料的彈性影響系數(shù) （6）許用接觸應(yīng)力按計(jì)算。由教材公式1013計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj =601（83005） =10h N=N/u=10查圖1022得接觸疲勞壽命系數(shù)，失效概率為1%,取安全系數(shù),應(yīng)用公式1012得:[]=[]= 取初算小齒輪的分度圓直徑d，得= 確定傳動尺寸（1）計(jì)算圓周速度，因此8級精度合用（2）計(jì)算載荷系數(shù)K。（4）確定模數(shù)。 a===圓整為a=240（6）精算螺旋角。（7）精算分度圓直徑。應(yīng)力校正系數(shù)Y＝； Y＝（3）計(jì)算斜齒輪的縱向重合度==查圖1021得螺旋角影響系數(shù)為（4）許用彎曲應(yīng)力由式，即按計(jì)算，查圖1015可得彎曲疲勞極限查圖1022可得彎曲疲勞壽命系數(shù)取，安全系數(shù)，故 =滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。高速級齒輪傳動尺寸歸于表35。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算，即：。當(dāng)該軸段截面上有一個鍵槽時，d增大5％~7％，兩個鍵槽時，d增大10％~15％。高速軸：，因高速軸最小直徑處安裝大帶輪，設(shè)有一個鍵槽，則：取為整數(shù)。 低速軸：，因低速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器，設(shè)有一個鍵槽，參見后面聯(lián)軸器的選擇，取為聯(lián)軸器的孔徑， 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 各軸段直徑的確定 ：最小直徑，安裝大帶輪的外伸軸徑。 ：滾動軸承處軸段，=30mm。 ：過渡軸段，由于各級齒輪傳動的線速度均小于2m/s，滾動軸承采用脂潤滑，間隙為10mm，考慮擋油盤的軸向定位，=35mm。：滾動軸承處軸段，==30mm。：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，=58mm。：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)等確定，=140mm。：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，=36mm。 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 各軸段直徑的確定：最小直徑，滾動軸承處軸段。：低速級小齒輪軸段，=40mm。：高速級大齒輪軸段，=40mm。（2）各軸段長度的確定：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，=40mm。：軸環(huán)寬度，=10mm。：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，=40mm。 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 各軸段直徑的確定：滾動軸承處軸段，=60mm。：低速級大齒輪軸段，=65mm。：過渡軸段，考慮擋油盤的軸向定位，=65mm。：密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求，以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)（擬采用氈圈密封），=55mm。（2）各軸段長度的確定：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，=49mm。：軸環(huán)寬度，=10mm。：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，=47mm。：由聯(lián)軸器的轂孔寬L1=84mm確定，=82mm。5 軸的校核 軸的力學(xué)模型的建立 軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定齒輪對軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的重點(diǎn)。 繪制軸的力學(xué)模型圖初步選定高速級小齒輪為右旋，高速級大齒輪為左旋；根據(jù)中間軸所受軸向力最小的要求，低速級小齒輪為左旋，低速級大齒輪為右旋。圖51 軸的力學(xué)模型及轉(zhuǎn)矩、彎矩圖a)力學(xué)模型圖 b）V面力學(xué)模型圖 c）V面彎矩圖 d)H面彎矩圖e)合成彎矩圖 f)轉(zhuǎn)矩圖 g)當(dāng)量彎矩圖 計(jì)算中間軸上的作用力 齒輪2： 5.（1） 5.（2） 5.（3） 齒輪3： 計(jì)算支反力(1) 垂直面支反力（XZ平面）參看圖51b。同理，由繞支點(diǎn)A的力矩和，得： 5.（5） ，方向也向下。(2) 水平面支反力（XY平面）。同理，由繞支點(diǎn)A的力矩和,得： 5.（7） 方向向下。 (3）A點(diǎn)總支反力 5.（8） B點(diǎn)總支反力 5.（9） 繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖(1)垂直面內(nèi)的彎矩圖參看圖51c。C處彎矩：D處彎矩：(3) 合成彎矩圖，參看圖51e。 (5) 當(dāng)量彎矩圖，參看圖51g。 5.（12）根據(jù)選定的軸材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查教材表151可得。6 零件的選擇與校核 鍵的選擇與校核由中間軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選定：高速級大齒輪處鍵1為bhL=12mm8mm45mm(t=5mm，r=),標(biāo)記：鍵1245GB/T10961979；低速級小齒輪處鍵2為bhL=12mm8mm110mm(t=5mm，r=),標(biāo)記：鍵12110GB/T10961979；由于是同一根軸上的鍵，傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，所以只需校核短的鍵1即可。,鍵連接強(qiáng)度足夠。考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，取，則。標(biāo)記：HL3聯(lián)軸器。由中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)，選取7206AC。圖71 軸承受力圖 計(jì)算徑向載荷 根據(jù)軸的分析，可知：A點(diǎn)總支反力,B點(diǎn)總支反力。,所以。故軸承Ⅱ所受的軸向載荷為 7.（1）而軸承Ⅰ只受到自身的內(nèi)部軸向力，故，所以軸承Ⅰ、Ⅱ、 計(jì)算當(dāng)量載荷 7.（2）軸承Ⅰ：，查表X=1，Y=0，則軸承Ⅱ：，查表X=，Y=，則 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)椋手恍栩?yàn)算軸承Ⅰ。查表可得，取查表可得（常溫下工作）；7206AC為球軸承，壽命指數(shù)。8