【正文】 多面，效果較好； （ 5） 對壁面污垢程度適應性較好 ； 因方案二能有效清除污垢，且適應性較前者好，優(yōu)先選用方案二 。選用 45鋼，調質處理； 鏈輪：運轉為低速，且功率不大，要求耐磨，故選用 45 鋼，齒面硬度≈ 7 250HBS； 齒輪軸： 齒輪齒條互嚙合，為抗膠合，要求硬度有所差別，且傳動尺寸無嚴格限制，故選用 40Cr（調質），硬度為 280HBS； 齒條導軌： 選用大齒輪材料為 45 鋼（調質）硬度為 240HBS； 導向輪： 選用 45 號鋼； 軸承蓋：用于對軸承的外圈的定位，需有一定的強 度，并且需要有防塵作用，選用 HT200； 3 設計計算 減速電 機的選擇 電動機類型的選擇 因本次設計的裝置是無調速要求的機械，并且負載平穩(wěn)；對啟動、制動無特殊要求；長期運轉；小功率；電機的使用地點可能有水滴落、飛濺，應選用防滴、防濺、絕緣等級較高的電動機；且應選用能和減速器配成減速電機的型號。 電動機電壓和轉速的選擇 （ 1）電動機的電壓選擇 由于該裝置要求電動機需隨清洗機構工作性質周期性正反轉， 根據(jù)表2987【 2】 ，選擇交流 異步 電 動機，電壓為 380V，容量范圍 為 kW— （ 2）電動機的轉速選擇 在確定電動機額定轉速時，必須考慮減速裝置的傳動比，兩者相互配合，經過技術、經濟全面比較才能確定。 對工作速度較低，經常處于頻繁地正、反運行狀態(tài)，為縮短正、反轉過渡時間， 應 選擇適當 的 電動機 轉速 。 根據(jù)實際工作 需要，即要求一小時大約可清洗墻面 400～ 600m2，結合升降機的速度，可先設 其有關參數(shù)為： 自重 70— 100kg； 升降速度為 10m/min； 清洗機構往復行走速度 為 25m/min； 洗刷盤轉速為 250r/min； 對導軌齒條，其上的載荷主要為單個清洗機構的自重 故所輸出的功率 v11??????? gmP 式（ 205） 【 2】 式中 1G — 為單個清洗機構的自重， kg； v — 為單個清洗機構往復運動的平均速率， m/s。 故電動機功率 ηηη 3211???????PP輸 式中 1P — 單個齒輪軸輸出功率 ； 9 1η — 鏈傳動的效率 ； 2η — 軸承的效率 ； 3η — 減速器的效率 。 。 按強度選用減速器 根據(jù)整個 清洗機構工作 的傳動比要求，即總的傳動比 0i ??? 驅電總 nn .. 計算功率 1cP 額定功率 kW 額定轉速r/min 額定電流 A 功率 因素 cosφ 啟動/ 額定 電流 制動電機 轉動慣量 104 2mkg? 允許無載 啟動頻率1?h 最大制動力矩 N． m 電機 質量 5 1360 3.4 4100 10 10 根據(jù)式（ 1811） 【 1】 kWnnPPKPP PPac 139。 111 ???? 式中 1P — 傳遞的功率， kW。1139。 11 ????? 可選用減速 電機 R27DT80K4 校核熱功率 kWPfPfP Gt ???? 21 查表 1842【 1】 得，環(huán)境溫度系數(shù) 1f =1 負荷率系數(shù) 2f =，功率利用系數(shù) ?3f kWP t 7 7 ????? 查表 1837【 1】 R27DT80K4 tG PkWP ?? ，故滿足要求。 滾子鏈傳動 設計 的 計算 計算鏈輪軸轉速與轉矩 根據(jù)電 動機和減速器的參數(shù)可知，電動機輸出功率為 kW ?輸P ，轉速為 min/1360 rn ?電 ， 減 速 器 傳 動 比 為 i= ，故減速器輸出轉速m i n/ rinn ??? 電 由于初步得知其功率大約為 ，連續(xù)工作 8 小時。 故 輸出轉矩 22 mN? ， 因齒輪軸和主動鏈輪 鏈 速度要求相差不大，故可初步選擇鏈 傳動的傳動比為 2，載荷平穩(wěn)。 12 2） 選擇 小 鏈輪齒數(shù) min1 zz ? ，通常 minz =9，應按鏈速 v 和傳動比 i 選取 。 參考表 112【 1】 初步確定小鏈輪齒數(shù) 1z =17 3） 確定 大鏈輪齒數(shù) 2z = 12034172 m a x1 ?????? zzi 選取鏈節(jié)數(shù)和鏈型號 1） 確定計算功率 查表 113【 1】 ,平穩(wěn)傳動，可 得 AK =, 根據(jù)表 112【 1】 )1917()19( ??? zKZ 計 算 功率為 kWkWK PKP ZAC ???? 式中 CP — 計算功率， kW ； P — 傳遞的名義功率， kW ； AK — 工況系數(shù)； ZK — 小鏈輪齒數(shù)系數(shù) 2） 選擇鏈型號和節(jié)距 為使傳動平穩(wěn)，結構緊湊，宜選用節(jié)距較小的鏈條 。 根據(jù) 計算功率 CP = 和 1n =,查圖 112【 1】 可選鏈條型號為 AoN08 ,查得鏈條節(jié)距為 mmp ? 。 5）鏈條長度 mmmmp m mLL p 1 1 ????? 精確中心距 由于數(shù)值 17 1734 178812 1 ???????????? ?? zz zL P，查表 115【 1 】， 得 中心距計算 系數(shù)LK = 根據(jù)表 112【 1】， ， 得 理論中心距 mmKzzLpa LP ????? )2( 21 mmmm 4 9 0 )3417882( ??????? 實際中心距 ammaa ???39。a =388mm 計算作用軸上載荷 1） 計算鏈速，確定潤滑方式 根據(jù)表 112【 1】 可知 smpnzv /100060 11 ? ??? smsm /?? ??? 14 式中 v — 鏈速， sm/ 1n — 主動鏈輪轉速， min/r smsmv /~?? ，可知該傳動為中速傳動 根據(jù) smsmv /~?? 和 型號 AoN08 1,所以采用滴油潤滑。 設 )(39。39。0 ????????= 由式（ ） 【 3】 得 139。0 10950 ??? n pzP= 故 )(39。0 kWP ??PAKPK )(39。0 PAP LPK PKT ????????? =28128h 式中 T — 使用壽命， h； 1z — 小鏈輪齒數(shù)； 1n — 小鏈輪轉速， min/r ； PK — 多排鏈排數(shù)系數(shù)； 15 AK — 工況系數(shù)； PL — 鏈節(jié)數(shù)。 故 滾子鏈的基本參數(shù)如下： 表 3 傳動用短節(jié)距精密滾子鏈基本尺寸 滾子鏈 鏈輪 本次設計中采用滾子鏈與鏈輪的嚙合形式。根據(jù) GB/T 12431997 規(guī)定的最大和最小齒槽形狀來確定鏈輪齒槽的基本形狀，如圖 4 所示。120 za176。140a176。因三圓弧 直線齒形符合上述規(guī)定的齒槽形狀范圍，故鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸見表 【 3】 ，計算如下： 齒溝圓弧半徑 1r 5 6 0 ??? rdr mm 齒溝半角 2/a ??1oz60176。 工作段圓弧中心 O2的坐標 )2/( ?rdM ? = )2/(co ?rdT ? = 工作段圓弧半徑 2r 0 2 ??? rdr mm 工作段圓弧中心角 ? z56176。 齒頂圓 弧中心 O3的坐標 1180c zdW or? = 17 1 zdV or? = 齒形半角 /2? 1oo 64172/z???=176。180sin pd ? 17176。a =388mm 19 鏈輪結構尺寸 選用整體式鋼制小鏈輪 根據(jù)表 【 3】， ，可得以下鏈輪結構尺寸： 查表 【 3】， mmdk 34max ? 參考聯(lián)軸器的標準直徑 和主動鏈輪的定位尺寸 取mmdk 22? 輪轂厚度 h ddKh k ??? = 式中 由于 mmd 100~50? ,取 K = 輪轂長度 l ?? hl mm 輪轂直徑 hd ??? hdd kh mm 從動鏈輪的齒形設計 同理，從動鏈輪的齒形設計可參考主動鏈輪的齒 形設計方法。 最小齒槽形狀：齒側圓弧半徑 er ?maxer 滾子定位圓弧半徑 ir ?? ri dr ax 滾子定位角 a ?maxa 176。 工作段圓弧中心 O2的坐標 M = 20 T = 工作段圓弧半徑 2r ?r mm 工作段圓弧中心角 ? ?? 176。 齒頂圓弧半徑 3r ?3r 工作段直線部分長度 bc ?bc e 點至齒溝圓弧中心連線的距離 H ?H 軸面齒廓尺寸 根據(jù)表 【 3】 得鏈輪的主要尺寸如下： 分度圓直徑 d ?d 138 mm 齒頂圓直徑 ad ?maxad ?minad 取ad =146mm 齒根圓直徑 fd fd =131mm 分度圓弦齒高 ah ?maxah ??? )( 1m in dpha 取ah =4mm 故主動鏈輪的主要尺寸如下表： 21 表 5 從 動鏈輪的主要尺寸 單位： mm 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 ad 齒根圓直徑 fd 分度圓弦齒高ah 138 146 131 4 鏈輪結構尺寸 輪轂厚度 h ddKh k ??? = 式中 由于 mmd 150~100? ,取 K = 且查表 【 3】， 取 mmdk 29? 輪轂長度 l ?? hl mm 輪轂直徑 hd ??? hdd kh mm Dg= 取 123mm 齒輪齒條傳動裝置的設計計算 齒