【正文】 ? ＞ 滿足 V帶傳動(dòng)的包角要求。 ?k — 包角系數(shù) 。 0p? — 計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根普通 V帶所能傳遞的功率 增量。 由 910 / minnr? 和 i=5 查表 84b kw?? 。 00( ) p p k k?? ? ? ? ? ? (48) 12 所以： rpZ p??。 確定帶的初拉力 單根 V 帶適當(dāng)?shù)某趵?0F 由下列公式求得 20 0 qvvzk pF ca ??? ?????）（ (49) 其中： q — 傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量， kgm 即： 20 5 0 0 ( 2 . 5 0 . 9 2 ) 0 . 8 2 5 0 . 1 0 3 . 4 7 0 . 60 . 9 2 3 3 . 4FN? ? ?? ? ? ???。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號(hào)來(lái)確定帶論輪槽的尺寸，設(shè)計(jì)如下： 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸 1 71dd mm? ，而與主動(dòng)帶輪配合的電動(dòng)機(jī)軸的直徑是 24d mm? ，因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 ddd ）＜（ 3~ ， 13 所以主動(dòng)帶輪采用實(shí)心式。 表 41主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位（ mm） 槽型 db minah minfh e minf ? ? Z 2 7 12177。 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 41： 圖 41 主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu) 示意圖 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 從動(dòng)帶輪的結(jié)果選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑和傳動(dòng)比來(lái) 確定，即 2 355dd mm? ， 2 300dd mm? ，所以從動(dòng)帶輪采用輪輻式。 7 13 o34o34o34 從動(dòng)帶輪的厚度可以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 ： 40B mm? ， 50L mm? 。 圖 42 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu) 示意圖 5 撥料軸的帶及帶輪的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) 確定計(jì)算功率 根據(jù)撥料軸速度很低，大概是 30ms ，受力大概是 10N。 根據(jù) 計(jì)算得知的功率 P 和破殼軸的轉(zhuǎn)速 1n ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 810，可以選擇 V 帶的型號(hào)為 Z 型。 （ 2）計(jì)算 V 帶的速度 V： 11 3 .46 0 1 0 0 0ddn mv s? ????? （ 52） （ 3）計(jì)算從動(dòng)輪的直徑 2d 15 43 5 5 0 2 5 0ddd i d m m? ? ? ? ? （ 53） 根據(jù)表 88 取 4d =250mm。 撥料軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 2 18 2 5 36 .4 /n m s? ? ? 。 確 定傳動(dòng)中心距 a 和帶長(zhǎng) L 取： 3 4 3 40 .7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d? ? ? ? ? ? 即： 20 .7 ( 5 0 2 5 0 ) 2 ( 5 0 2 5 0 )a? ? ? ? ? ? 得： 22 1 0 6 0 0m m a m m?? ?。?2 300a mm? 帶長(zhǎng)： 422( 3 )2 ( 3 4 )24d DDL a D D a? ?? ? ? ? ? ? （ 54） 即： 3 . 1 4 ( 2 5 0 5 0 )2 3 0 0 ( 5 0 2 5 0 )2 4 2 5 0dL ?? ? ? ? ? ? ? 得： 1072dL mm? 按《機(jī)械設(shè)計(jì) 》一書中查表 82，選擇想近的基本長(zhǎng) 度 dL 可查得： 1000dL mm? 。 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 004322 1 8 0 5 3 .7dda? ?? ? ? （ 56） 即： 0002 2 5 0 5 01 8 0 5 3 . 7264 139? ?? ? ? ? 16 求得： 001 139 120? ? ＞ 滿足 V 帶傳動(dòng)的包角要求。 0p? — 計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根普通 V帶所能傳遞的功率增量。 由 910 / minnr? 和 5i? 查表 84b得 kw?? 。 00( ) 0. 33rLp p p k k?? ? ? ? ? ? (58) 所以： rpZ p??。 確定帶的初拉力 單根 V 帶適當(dāng)?shù)某趵?0F 由下列公式 求得 20 0 qvvzk pF ca ??? ?????）（ (59) 其中： q — 傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量， kgm 即： 20 5 0 0 ( 2 . 5 0 . 9 2 ) 0 . 3 6 4 0 . 1 0 3 . 4 9 30 . 9 2 1 3 . 4FN? ? ?? ? ? ??? 17 求 V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力 為了設(shè)計(jì)安裝帶輪軸和軸承，必須確定 V 帶作用在軸上的壓力 Q ，它等于 V帶兩邊的初拉力之和，忽略 V帶兩邊的拉力差，則 Q 值可以近似由下式算出： 即：m i n 0( ) 2 s in 1 0 62PF Z F N?? ? ? ? ? (510) V 帶帶輪的設(shè)計(jì) 帶輪的材料選擇 因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速 s? ，即 smv 25＜ ，轉(zhuǎn)速比較底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為 200HT 。 帶輪參數(shù)的選擇：通過(guò)查《機(jī)械設(shè)計(jì) 》一書，可以確定主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)構(gòu)參 數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得。 7 13 o34 主動(dòng)帶輪的厚度可以由機(jī)械設(shè) 計(jì)手冊(cè)查得： 16B mm? ， 28L mm? 。 從動(dòng)帶輪的參數(shù)選擇：通過(guò)查《機(jī)械 設(shè)計(jì) 》一書，可查得帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)間表，其他一些相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算求得： 表 52從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù) 單位 （ mm） 槽型 db minah minfh e minf ? ? Z 2 7 12177。 從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 52。選取軸的材料 45 號(hào)鋼，調(diào)制處理。 20 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案 本軸的裝配方案采用如下圖所示的裝配方案 圖 61 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （ 1）為了滿足 V 帶輪的軸向定位要求，Ⅰ Ⅱ軸段左端需制出一軸肩，故取 dⅡ — Ⅲ =28mm； V帶輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 L=50mm，為了保證軸擋圈只壓在 V帶輪上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ Ⅱ段的長(zhǎng)度應(yīng)比 L1略短些，現(xiàn)取 lⅠ — Ⅱ =48mm。參照工作要求并根據(jù) dⅡ — Ⅲ =28mm，由（見(jiàn) 《 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 》 ）軸承 產(chǎn)品目錄中初步選用標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí) 角接觸球 軸承 7206AC，其尺寸為 3 0 6 2 1 6d D B m m m m m m? ? ? ? ?。由手冊(cè)上查得 7206AC型軸承的定位軸肩高度 h=5mm，因此，取 dⅣ — Ⅴ =35mm。左端與左軸承之間用軸肩定位，軸肩高度 h=7mm 則周環(huán)處的直徑 dⅤ — Ⅵ =42mm，周環(huán)的寬度 b≥ ，取 lⅤ — Ⅵ =10mm。根據(jù)軸承端蓋的裝 拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與從動(dòng)輪右端間的距離 l=30mm，故取 lⅡ — Ⅲ =50mm， lⅧ Ⅸ =50mm。lⅦ Ⅷ =80mm。 至此，初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度 。按 dⅣ — Ⅴ 由手冊(cè)查得平鍵截面10 8 36b h l? ? ? ? ?（ GB/T10951979)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為 36mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn) GB/T10961979），同時(shí)為了保證齒盤與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇 齒盤與軸的配合為 H7/m6；同樣， V帶輪與軸的連接，選用平鍵位 8 7 30b h l? ? ? ? ?， V帶輪與軸的配合為 H7/m6。 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 15— 2，取軸端倒角為 45??，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)圖紙。 軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖 61）作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。現(xiàn)將計(jì)算出的截面 D處的 HM 、 VM 及 M的值列于下表（參看圖 62）。根據(jù)式（ 155）及以上所算得數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循 環(huán) 應(yīng) 力 ， 取 ,?? 330 .1 0 .1 3 5 4 2 8 7 .5Wd? ? ? ?，軸的計(jì) 算應(yīng)力 22 2213() 1 2 7 5 0 0 (0 . 6 3 7 2 6 0 ) 3 0 . 20 . 1 3 5ca MT M P aW ?? ? ??? ? ?? （ 63） 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 15— 1 查得 ? ?1 60MP?? ? 。 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 判斷危險(xiǎn)截面 截面 A，Ⅱ，Ⅲ， B， E， F，Ⅷ，Ⅸ只受扭矩作用，雖然鍵槽，軸肩及過(guò)渡配合所引起應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭矩強(qiáng)度較寬裕地確定的，所以上述的截面均不需校核。截面Ⅴ的應(yīng)力集中的影響和截面Ⅳ的相近 ，但截面Ⅴ軸徑較大，故不必強(qiáng)度校核。由于軸基本是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，剩余截面顯然不必校核。 校核 截面Ⅳ左側(cè) ? ?3 3 3W 0 . 1 3 5 m m 4 2 8 7 . 5 8 m m? ? ? （ 64） ? ?3 3 3TW 0 . 2 3 5 m m 8 5 7 5 m m? ? ? （ 65） 左側(cè)的 彎矩 ? ?M 1 2 7 5 0 0 N .m m22 2984094?? ? 截面的扭矩 ? ?T 37260 ? 交接處左側(cè)的彎曲應(yīng)力 ： ? ?M 2 9 8 4 0 6 .9 M PaW 4 2 8 7 .5? ? ? ? （ 66） 交接處左側(cè)的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ： 23 ? ?T TT 3 7 2 6 0 4 . 3 5 M P aW 8 5 7 5? ? ? ? （ 67） 軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)α σ 和α τ 按附表 32 查取。 經(jīng)查值后查得 ： , ??????。 軸按磨削加工，由附圖 3— 4得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 。 校核 截面Ⅳ右側(cè) ? ?3 3 3W 0 . 1 d 0 . 1 3 0 2 7 0 0 m m? ? ? ? （ 613） ? ?3 3 3TW 0 . 2 d 0 . 2 3 0 5 4 0 0 m m? ? ? ? （ 614） 24 交接處的右側(cè)彎矩 ? ?M ? 彎矩 ? ?T 37260 ? 彎曲應(yīng)力 ? ?M 2 9 8 4 0 1 1 .1 M P aW 2 7 0 0? ? ? ? （ 615） 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ? ?T TT 3 7 2 6 0 6 .9 M P aW 5 4 0 0? ? ? ? （ 616） 過(guò)盈配合的應(yīng)力集中系數(shù)插值法查得 ： K ?? ?? K ?? ?? 查表得絕對(duì)尺寸影響系數(shù)為 ： , ?????? 表面質(zhì)量系數(shù) ?? 疲勞強(qiáng)度的綜合影響系數(shù)為 ： KK 2 .7 81 1??????? ??? （ 617） KK 1 .9 41 1??????? ??? （ 618） 計(jì)算安全系數(shù) ： 1am275S 8 . 9K 2 . 7 8 1 1 . 1 0 . 1 0?????? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 619） 1am155S 1 0 . 81 4 1 4K 1 . 9 4 0 . 0 7 522?? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 620） ca 2 2 2 2S .S 8 . 9 1 0 . 8S 8 . 3S S b 1 0 . 88 . 9???? ?? ? ??? （ 621） 因 ? ?caS S ??故 此 軸在截面Ⅳ右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的