【正文】 ..................................................................................................................................... 31 1 一、 總體設(shè)計(jì) 傳動(dòng)方案的分析與擬定 一般工作機(jī)器通常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置三個(gè)基本職能部分組成。傳動(dòng)裝置傳送原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)工作裝置預(yù)定的工作要求，它是機(jī)器的主要組成部分．實(shí)踐證明，傳動(dòng)裝置的重量和成本通常在整臺(tái)機(jī)器中占有很大的比重；機(jī)器的工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用在很大程度上也取決于傳動(dòng)裝置的性能、質(zhì)量及設(shè)計(jì)布局的合理性。 本文采用下圖所示傳動(dòng)方案。長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，工作可靠且功率損失較低、傳動(dòng)效率高。輸入采用帶傳動(dòng)能發(fā)揮過載保護(hù)作用的優(yōu)點(diǎn)，使用安全、維護(hù)方便。電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡單、工作可靠、控制簡便、維護(hù)容易，一般生產(chǎn)機(jī)械上大多數(shù)均采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于要能適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。 確定電動(dòng)機(jī)功率 電動(dòng)機(jī)的容量 (功率 )選得合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。所以，我們要根據(jù)實(shí)際工作參數(shù) 來確定電動(dòng)機(jī)功率。 23b g r c? ? ? ? ?? ? ? ?； 由表 24，取 V帶傳動(dòng)效率 ? ? ， 8 級(jí)精度齒輪傳動(dòng)（稀油潤滑）效率 ? ? ，滾動(dòng)軸承效率 ? ? ，彈性聯(lián)軸器效率 ? ? ，則 2 3 2 30 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 9 5 0 . 9 9 5 0 . 8 8 5b g r c? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 故 ,0 ??? ? ?PP K W c) 電動(dòng)機(jī)額定功率 P? ： 選擇用于長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷不變或很少變化的、在常溫下工作的電動(dòng)機(jī)的容量，只需使電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過其額定值，電動(dòng)機(jī)便不會(huì)過熱。通常按 0(1 )PP? ? 選擇，電動(dòng)機(jī)功率裕度的大小應(yīng)視工作裝置可能的過載情況而定。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，則磁極越少，尺寸及 重量越小，一般說價(jià)格也越低；但是由于所選用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，當(dāng)工作機(jī)械低速時(shí)，減速傳動(dòng)所需傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比必然增大，傳動(dòng)級(jí)數(shù)增多，尺寸及重量增大，從而使傳動(dòng)裝置的成本增加。 最終選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為： Y132S4 中心高： 132mm 計(jì)算傳動(dòng)專職的總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比 a) 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 3 電動(dòng)機(jī)選定后，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速及工作軸的轉(zhuǎn)速即可確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比： 1440 3 5 .8 94 0 .7 2?? ? ?mni n b) 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 首先，各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)該在推薦范圍 內(nèi)。然后，各傳動(dòng)件相互之間不能干涉，且有利于潤滑： i? 整數(shù)。 又由于 =i i i i i i i? b g1 g2帶 齒 1 齒 2 ，為了使 V 帶傳動(dòng)的外廓尺寸不 至于過大，取傳動(dòng) ?b ，則齒輪傳動(dòng)比12 3 5 .8 9 1 4 .3 5 62 .5??ggii。 箱外傳動(dòng)零件設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng)：要求計(jì)算出 V 帶傳動(dòng)的型號(hào)、長度、根數(shù)、中心距、初拉力、對(duì)軸的作用力；確定帶輪直徑 1D 、 2D ，材料、張緊裝置 、帶輪結(jié)構(gòu)尺寸等。 齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 1T 661114 . 7 59 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 7 8 7 5 4 . 3576? ? ? ? ? ?PT N m mn 齒寬系數(shù) d? 由表 ，取 ?? 接觸疲勞極限 由圖 ， l im 1 l im 271 0 。 1 5?? ? ? ? ? ?gZ Z i Z 求模數(shù) nm 11c o s 6 0 c o s 1 5 2 . 1 4 227n dm m mz ? ?? ? ? ? 求中心距 a 12() 2 ( 27 122) c os 2 c os 15?? ??? ? ??nm Z Za m m 取 圓整 a=154mm 反算 ? 12() 2 ( 2 7 1 2 2 )a r c c o s a r c c o s 1 4 3 8 39。 24 ? ?? ? ??nmZd m m 212 25 2. 68 8? ? ?d a d m m 求齒寬 1b 、 2b 21 5 6 (圓 整 ）?? ? ?db b d m m 12 6 56 6 62b b mm? ? ? ? ? 圓周速度 v 11 5 5 . 8 1 2 5 7 6 1 . 6 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0? ? ??? ? ???dnv m s 7 使用系數(shù) AK 由表 得： ? 使用系數(shù) VK 由圖 得： ? 齒間載荷分配系數(shù)HK? 由表 求： 112 2 7 8 7 5 4 . 3 2 8 2 2 . 15 5 . 8 1 2?? ? ?t TFNd 1 . 0 2 8 2 2 . 1 5 0 . 3 9 / 1 0 0 /56?? ? ?AtKF N m m N m mb 11 33 27 30c os c os 14 38 39。 24 ?? ? ??v ZZ 1211[1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o svvvzz???? ? ? 11[ 1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o s 1 4 3 8 39。 2 4 2 . 2 4 6? ????? ? ??? ? ? ? ?dnZb m ? ? ?? ? ?? ? ? ta n ta n 20a r c ta n a r c ta n os c os 14 38 39。 2 4 c o s 2 0 / c o s 2 0 .6 1 5 5 0 .9 7? ? ? ??? ? ? ? ?b n t 由此可得 2/ c o s 1 .7 9H F bKK? ? ???? ? ? 齒向載荷分布系數(shù)HK? 由表 ， 2 2 311[1 0 . 6 ( ) ] ( ) 1 0HbbK A B C bdd? ?? ? ? ? ? 2 2 31 . 1 7 0 . 1 6 ( 1 0 . 6 1 . 0 0 3 ) 1 . 0 0 3 0 . 6 1 1 0 5 6 1 . 4 5? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?HK 載荷系數(shù) K 1 . 0 1 . 1 5 1 . 7 9 1 . 4 5 2 . 9 8 5??? ? ? ? ? ?A V H HK K K K K 彈性系數(shù) EZ 由表 得： MPa? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 由圖 得： ? 重合度系數(shù) Z? 4 (1 )31 ???????? ????? ? ???Z 螺旋角系數(shù) Z? c o s c o s 1 4 3 8 39。 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 齒形系數(shù) FaY 11 33 27 30c os c os 14 38 39。 24 ?? ? ??v ZZ 由圖 ，得 122. 52 , 2. 15Fa FaYY?? 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 由圖 得： 121 .6 3, 1 .8 1????SSYY 重合度系數(shù) Y? 1211[1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o savvvzz??? ? ? 11[ 1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o s 1 4 3 8 39。 2 4 2 . 2 5 ??? ? ?? ? ?bb dh Z ? ? 載荷系數(shù) K 1 . 0 1 . 1 5 1 . 7 9 1 . 4 6 3 . 1 3 6A v F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 9 彎曲疲勞極限limF? 由圖 得： l im 1 l im 2600 , 450FFM Pa M Pa???? 彎曲最小安全系數(shù)minFS 由表 得： min ? 彎曲壽命系數(shù) NY 由圖 得： , ?? 尺寸系數(shù) XY 由圖 得： ? 許用彎曲應(yīng)力[]F? l i m 1 11m i n6 0 0 0 . 9 5 1[ ] 4 5 61 . 2 5F N XFFYY M P aS?? ??? ? ? l i m 2 22m i n4 5 0 0 . 9 7 1[ ] 3 4 91 . 2 5F N XFFYY M P aS?? ??? ? ? 驗(yàn)算 11 1 1122 3 . 1 3 6 7 8 7 5 4 0 . 9 7 2 . 5 2 1 . 6 3 0 . 6 9 2 1 7 . 2 45 6 5 5 . 8 1 2 2? ? ??? ?? ? ?? ? ? ? ???F F SKT Y Y Yb d mM P a 2221112 . 1 5 1 . 8 12 1 7 . 2 4 2 0 5 . 8 1 12 . 5 2 1 . 6 3???????? ? ? ??FSFFFFYY M P aYY 四、低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) 低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)及校核 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容及結(jié)果 齒輪材料的選擇 因傳動(dòng)尺寸無嚴(yán)格限制，批量較小，故小齒輪用 40cr，調(diào)制處理，硬度在241 280HB HB,平均取為 260HB ，大齒輪用 45 鋼，調(diào)制處理，硬度229 286HB HB，平均取為 240HB 。 58 0HHM P a M P a???? 初步計(jì)算的需用接觸應(yīng)力 []? 1 l im1[ ] 0 . 9 0 . 9 7 1 0 6 3 9HH M P a??? ? ? ? 2 l im 2[ ] 580 522HH M Pa??? ? ? ? 初步計(jì)算的小齒輪直徑 1d 131 2 1[]ddHT udA u??? ?? 32 23 4 1 6 8 2 0 . 9 7 3 . 2 18 0 . 2 9 3 . 75 2 2 3 . 2??? ? ?d m m 取 1 94?d mm 初步齒輪寬度 b 1 94???db d mm 10 初取齒數(shù) z 、模數(shù)m 和螺旋角 ? 取 1 2 2 12 9 , 9 2 . 8 9 3 , 1 5?? ? ? ? ? ?gZ Z i Z 求模數(shù) nm 11c o s 9 4 c o s 1 5 329? ?? ? ?n dm m mZ 求中心距 a 12() 3 ( 2 9 9 3 ) 1 8 9 . 4 52 c o s 2 c o s 1 5190取 圓 整?? ??? ? ???nm Z Za m ma m m 反 算 ? 12() 3 ( 2 9 9 3 )a r c c o s a r c c o s 1 5 3 6 39。 3 ? ?? ? ??nmZd m m 212 28 9. 67 3? ? ?d a d 求齒寬 1b 、 2b 21 90 （ 圓 整 ）?? ? ?db b d mm 12 6 90 6 96b b mm? ? ? ? ? 圓周速度 v 11 9 0 . 3 2 7 1 2 8 . 2 9 0 . 6 0 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0? ? ??? ? ???dnv m s 使用系數(shù) AK 由表 得： ? 使用系數(shù) VK 由圖 得： ? 齒間載荷分配系數(shù) HK? 由表 求： 212 2 3 4 1 6 8 2 7 5 6 5 . 49 0 . 3 2 7?? ? ?t TFNd 1 . 0 7 5 6 5 . 4 8 4 . 0 6 / 1 0 0 /90?? ? ?AtKF N m m N m mb 11 33 29 32c os c os 15 36 39。 3 ?? ? ??v ZZ 1211[1 .8 8 3 .2 ( ) ] c o szz???? ? ? 11[ 1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o s 1 5 3 6 39。 3 2 . 5 7 8? ????? ? ??? ? ? ? ?dnZb m ? ? ?? ? ?? ? ? ta n ta n 20a r c ta n a r c ta n 20 .70 1c os c os 15 36 39。 3 c o s 2 0 / c o s 2 0 .7 0 1 0 .9 7? ? ? ??? ? ? ? ?b n t 由此可得 2/ c o s 1 .7 9H F bKK? ? ???? ? ? 11 齒向載荷分布系數(shù) 由表 ， 2 2 311[1 0 . 6 ( ) ] ( ) 1 0HbbK A B C bdd? ?? ? ? ? ? 2 2 31 . 1 7 0 . 1 6 ( 1 0 . 6 0 . 9 9 6 ) 0 . 9 9 6 0 . 6 1 1 0 9 0 1 . 4 8? ?? ? ? ? ? ? ? ?HK 載荷系數(shù) K 1 . 0 1 . 2 1 . 7 9 1 . 4 8 3 . 1 8??? ? ? ? ? ?A V H HK K K K K 彈性系數(shù) EZ 由表 得： MPa? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)HZ