【正文】 得 LK =，于是 00( ) ( 8 0) 1 6 488rLP P P K K k w?? ? ? ? ? ? ? ? ? 2） 計算 V 帶的根數(shù) z。 計算單根 V 帶的初拉力的最小值 0 min()F 由《機械設計》第八版 表 83得 A型帶的單位長度質(zhì)量 q=，所以 220 m i n ( 2 . 5 ) ( 2 . 5 1 ) 1 . 8( ) 5 0 0 5 0 0 0 . 1 1 . 8 9 2 7 2 3 7 . 3 91 3 1 . 8 9 2 7caKPF q v NK z v??? ?? ? ? ? ? ? ??? 應使帶的實際初 拉力 0 0 min()FF? 。 2)大帶輪的設計 V型帶， 2 140dd mm? A型槽， 輪輻級輪轂部分由 小滾筒 軸來確定，其它部分與小帶輪相同。 小滾筒軸轉(zhuǎn)速 1 258 .182 m innr? 功率 1. 5 0. 96 1. 44P P k w?? ? ? ?電 帶 傳動比 1i? ，每天工作 10～ 16 小時，載荷變動小，空、輕載啟動， 2 258 .182 / m innr? 確定計算功率 caP 查《機械設計》第八版 表 87查得工作情況系數(shù) AK =，故 4 28 kwc a AP K P? ? ? ? 選擇 V 帶的帶型 根據(jù) caP 、 1n 由《機械設計》第八版 圖 811選用 A 型。由《機械設計》第八版 表 86和表 88，取帶輪直徑 1 150dd mm? 2)計算帶速 v 。根據(jù)下式計算大帶輪的基準直徑 2d 21 1 150 150ddd id mm? ? ? ? 確定 V 帶的中心距 0? 和基準長度 0dL 1） 根據(jù)下式 1 2 0 1 2210 ( 150 150 ) ( ) 2( ) 2 ( 150 150 ) 600d d d dm m d d d d m m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 初定中心距 0 320 mm? ? 。 00 1 1 2 0 1 1 1 1 . 2 43 2 0 3 2 422ddLL mm?? ? ?? ? ? ? ? 中心距的變化范圍為 307~347 mm。 由 1 150dd mm? 和 1 258 .182 m innr? ，查《機械設計》第八版 表 84a得0P = kw。 查《機械設計》第八版 表 85得 K? =1，表 82得 LK =，于是 00( ) ( 8 0) 1 9 942rLP P P K K k w?? ? ? ? ? ? ? ? ? 2) 計算 V帶的根數(shù) z。 計算單根 V 帶的初拉 力的最小值 0 min()F 由《機械設計》第八版 表 83得 A型帶的單位長度質(zhì)量 q=，所以 220 m i n ( 2 . 5 ) ( 2 . 5 1 ) 1 . 7 2 8( ) 5 0 0 5 0 0 0 . 1 2 . 0 2 8 2 1 3 . 4 41 3 2 . 0 2 8caKPF q v NK z v??? ?? ? ? ? ? ? ??? 應使帶的實際初拉力 0 0 min()FF? 。 傳動齒輪 — 換向齒輪的設計 已知輸入的功率 221 1. 5 0. 96 1. 38 24P P k w?? ? ? ?電 帶 ， 換向 齒輪轉(zhuǎn)速 1 338 .242 / m innr? ，傳動比 ? ， 受到 嚴重 沖擊載荷， 每天工作 10～ 16小時， 使用壽命 10 年（ 300 天每年） ， 轉(zhuǎn)向不變。 2）破殼機為一般工作機器，速度不高，故選用 8級精度（ GB 1009588） 3）材料選擇 換向 齒輪材料為 45Cr(調(diào)質(zhì) )， 換向 齒輪齒面的硬度為 280HBS。 2）計算 換向 齒輪的傳遞扭矩： 5 511 19 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 1 . 3 8 2 4 3 9 0 9 9 . 4 23 3 7 . 6 5PT N mn? ??? ? ? ? 3） 查《機械設計》第八版 表 107由于 換向 齒輪是做懸臂布置 選 取齒寬系數(shù) ? ? 。 8） 計算接觸疲勞許用應力： 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S=1； 由下式得： ? ? 1 l i m11 0 .9 2 6 0 0 5521HNH K M p aS?? ?? ? ? ? ? 2 l i m 22 0 . 9 3 5 5 0 5 1 1 . 51HNH K M p aS?? ?? ? ? （ 2）計算 1） 試算 換向 齒輪分度圓直徑 1td ，代入 ? ?H? 中較小的值 ： ? ?2 21 331 ( 1 ) ( 77 1 ) 390 2 189 . 471 77 511 .5t EtdHK T i Zd m mi????? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ??? ???? 2）計算圓周速度 V ： 11 5 6 . 2 4 7 3 3 7 . 6 5 0 . 9 9 4 46 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s? ?? ??? ? ??? 3）計算齒寬 b ： 1 0 .6 5 6 .2 4 7 3 3 .7 4 8dtb d m m?? ? ? ? 4) 計算齒寬與齒高之比 bh 。 由《機械設計》第八版 表 102 查得使用系數(shù) ? ； 由《機械設計》第八版 表 104用插值法查得 8級精度、 換向 齒輪 懸臂 布置時， ? ? 。 取 彎曲疲勞安全系數(shù) ? 111 0 . 8 6 5 0 0[ ] 3 0 7 . 1 4 31 . 4F N F EF K M p aS ?? ? ?? ? ? 212 0 . 8 7 3 8 0[ ] 2 3 6 . 1 4 31 . 4F N F EF K M p aS ?? ? ?? ? ? 4）計算載荷系數(shù) K ： 1. 75 1. 05 1 1. 37 2. 51 7A v F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 5）查取齒形系數(shù)： 由《機械設計》第八版 表 105 查得 1 ? ； 2 ? 6）查取應力校正系數(shù)： 由《機械設計》第八版 表 105 查得 1 ? ； 2 ? 7） 計算大、 換向 齒輪的 ? ?FSFYY??? 并加以比較。 （ 2）設計計算： ? ?1 33 2212 2 17 39 09 2 17 2 26FSn dF YYkTm mmz ???? ?? ??? ? ? ??? ??? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒 輪模數(shù)的大小 主要 取決于彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸強度所決定的承載能力 ， 僅與 齒輪直徑 （ 即 模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強度算得的模數(shù) ，并圓整得 3m mm? ， 接觸強度算得的分度圓直徑 1 mm? ，由結(jié)構(gòu)需要 1 78d mm? 11278 2 6 1 .3 0 7 7 2 6 3 43dZZm? ? ? ? ? ? 幾何尺寸計算 （ 1） 計算分度圓直徑 ： 11222 6 3 7 83 4 3 1 0 2d z m m md z m m m? ? ? ?? ? ? ? （ 2）計算中心距 : 12() 7 8 1 0 2 9022dda m m? ?? ? ? （ 3） 計算齒輪寬度： 1 0 .6 7 8 4 6 .8db d m m?? ? ? ? 取 2 40B mm? ； 1 45B mm? 結(jié)構(gòu)設計 由于大齒輪直徑 為 102mm 所以結(jié)構(gòu) 選擇為實心，輪轂部分由傳動軸來確定；換向 齒輪直徑為 78mm 所以結(jié)構(gòu)選擇為實心，輪轂部分由換向軸來確定。 選擇精度等級、材料以及齒數(shù) 1）按傳送比方案，選用直齒齒輪傳動。 材料選擇大齒輪 齒圈 材料為 45(調(diào)質(zhì) )，大齒輪 齒圈 齒面的硬度為 240HBS 二者的硬度差為 40HBS 4）初選擇 換向 齒輪齒數(shù) 1 26z? ，大齒輪 齒圈 齒數(shù) 21 5 26 170z iz? ? ? ? 取 2 170z ? 按齒面接觸強度設計 由 下式 進行計算 ? ?2131 2 ( 1 ) t EtdHK T i Zdi?????? ???? （ 1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值： 1） 試選載荷系數(shù) ? 。 4) 查《機械設計》第八版 表 106查得 材料 的彈性影響系數(shù) MPa? 5）由《機械設計》第八版 圖 1021d 按齒面硬度查 換向 齒輪的接觸疲勞強度極限： lim 1 600H MPa? ? ；大齒輪 齒圈 的接觸疲勞強度極限 lim 2 550H MPa? ? 6）由下 式計算應力循環(huán)次數(shù)： 81160 60 33 7. 65 1 ( 2 8 30 0 10 ) 9. 72 4 10hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 8 812 1 9 .7 2 4 1 0 1 .4 8 7 2 1 06 .5 3 8 5NN i ?? ? ? ? 7）由《機械設計》第八版 圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? 。 模數(shù) 114 8 .1 5 5 1 .8 5 226tt dm m mz? ? ? 齒高 2 .2 5 2 .2 5 1 .8 5 2 4 .1 6 7th m m m? ? ? ? 93 67bh ?? 5）計算載荷系數(shù) 根據(jù) m s? ， 8 級精度，由《機械設計》第八版 圖 108查得動載荷系數(shù) ? ； 直齒輪， 1HFKK????。 由 ? ， ? ? 查《機械設計》第八版 圖 1013 得 ? ? 。 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? 111 0 . 8 6 5 0 0[ ] 3 0 7 . 1 4 31 . 4F N F EF K M p aS ?? ? ?? ? ? 212 0 . 8 7 3 8 0[ ] 2 3 6 . 1 4 31 . 4F N F EF K M p aS ?? ? ?? ? ? 4）計算載荷系數(shù) K ： 1. 75 1. 05 1 1. 37 2. 51 7A v F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 5）查取齒形系數(shù)： 由《機械設計》第八版 表 105 查得 1 ? ； 2 ? 6）查取應力校正系數(shù)： 由《機械設計》第八版 表 105 查得 1 ? ； 2 ? 7）計算大 齒輪齒圈、換向 齒輪的 ? ?FSFYY??? 并加以比較。 （ 2）設 計計算： ? ?1 33 2212 2 26FSn dF YYkTm mmz ???? ?? ??? ? ? ??? ??? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強度算得的模數(shù) ，并圓整得 3m mm? ，接觸強度算得的分度圓直徑 1 mm? ，由于 換向 齒輪前面已經(jīng)設計所有 1 78d mm? 11278 2 6 6 . 5 3 8 5 2 6 1 7 03dZZm? ? ? ? ? ? 幾何尺寸計算 （ 1）計算分度圓直徑： 11222 6 3 7 81 7 0 3 5 1 0d z m m md z m m m? ? ? ?? ? ? ? （ 2）計算中心距 : 12() 7 8 5 1 0 29422dda m m? ?? ? ? （ 3）計算齒輪寬度： 1 0 .6 7 8 4 6 .8db d m m?? ? ? ? 取 2 40B mm? ； 1 45B mm? 結(jié)構(gòu)設計 由于大齒輪 齒圈 直徑為 510mm由于結(jié)構(gòu)需要大 齒輪設計成齒圈， 齒圈內(nèi)直徑由大滾筒決定 ； 換向 齒輪直徑為 78mm 所以結(jié)構(gòu)選擇為實心，輪轂部分由換向軸來確定。 初步確定小滾筒軸的最小直徑 先按下式初步估算軸的最小直徑。根據(jù)《機械設計》第八版 表 153，取 0 126A? ，于是得 33011 . 4 41 2 6 2 2 . 3 42 5 8 . 2Pd A m mn? ? ? ? ? 小滾筒軸的結(jié)構(gòu)設計 圖 41 小輥筒軸 根據(jù)實際情況要求，選擇圖 41 所示方案。 2） 初步選擇軸承，考慮到主要承受徑向載荷，同時也承受不小的軸向載荷，故選用深溝球軸承，參照工作要求并根 據(jù) 30d mm?Ⅱ Ⅲ ， 30d mm?Ⅵ Ⅶ ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取深溝球軸承 6306，其尺寸為 30 19d B mm? ? ? ；80l mm?Ⅱ Ⅲ ， 80l mm?Ⅵ Ⅶ 。 4)取安裝小滾筒端蓋的軸段直徑 35d mm?Ⅲ Ⅳ ，小滾筒端蓋的最左端采用軸承定位，最右端采用軸肩定位 ， 30l mm?Ⅲ Ⅳ ；取安裝小滾筒端蓋的軸段直徑35d mm?Ⅴ Ⅵ ，小滾筒端蓋的最右端采用軸承定位，最左端 采用軸肩定位 ，30l