【正文】 ......................................................................... 58 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 58 1 五、正文 1 方案的分析與擬定 圖 11 方案簡圖 2 2 電機(jī)選擇、傳動(dòng)比分配及參數(shù)確定 電機(jī)選擇 選擇電機(jī)類型 ： Y 系列一般用途的全封閉自扇鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 故由式 21，得工作裝置所需功率 Pw： kWkWP w ???? 電機(jī)輸出功率 P0 為： 0 wP kP W?? （ 22） 式中： η —— 傳動(dòng)裝置總效率，可按下式計(jì)算： crgb ????? ???? 32 （ 23） 由表 24[1]，可查得 V 帶傳動(dòng)效率 ηb=，滾動(dòng)軸承效率 ηr=， 8 級精度齒輪傳動(dòng)效率 ηg=，聯(lián)軸器效率 ηc=。 3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒軸作為工作軸，其轉(zhuǎn)速 nw 為： 46 1 0 / m inww vnrD??? （ 24） 式中： vw —— 工作裝置的線速度，單位： m/s； D —— 卷筒直徑，單位： mm。則總傳動(dòng)比范圍為： 100~18554~33239。39。 故由式 25，得動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍 n’： 39。電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)型式以及其中心高、外形尺寸、軸伸尺寸等均可由表 8187[1]這里從略。 故由式 26，得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 i： 4 1430 3 3 .2 84 2 .9 7mwni n? ? ? 分配各級傳動(dòng)比 齒輪傳動(dòng)比 ig 為： bgi i i?? （ 27） 式中： ib —— V 帶傳動(dòng)比； ig —— 齒輪傳動(dòng)比。（取 310,31021 ?? ii）。 故由式 28，得各軸轉(zhuǎn)速 n： Ⅰ 軸： 1430 / m in 4 7 6 . 6 7 / m in3In r r?? Ⅱ 軸： 476 .67 / m i n 143 / m i n103IIn r r?? Ⅲ 軸： 5 143 / m i n / m i n103IIIn r r?? 誤差 Δ 可按下式檢驗(yàn)是否符合有要求： 4 /6 1 0v= 100%DnV m sVV????? （ 29） 式中： D —— 卷筒直徑，單位： mm； n —— Ⅲ 軸的轉(zhuǎn)速，單位： r/min； v —— 輸送帶的速度，單位： m/s。 故由式 211，得各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T： 電動(dòng)機(jī)輸出軸： 1 .8 79 5 5 0 1 2 .4 91430vT N m N m? ? ? ? ? Ⅰ軸： 1 . 89 5 5 0 3 6 . 0 64 7 6 . 6 7T N m N m? ? ? ? ?Ⅰ Ⅱ軸： 1 .7 39 5 5 0 1 1 5 .5 3143T N m N m? ? ? ? ?Ⅱ Ⅲ軸： 1 . 6 79 5 5 0 3 7 1 . 7 64 2 . 9T N m N m? ? ? ? ?Ⅲ 工作軸： 1 .6 39 5 5 0 3 6 2 .8 64 2 .9wT N m N m? ? ? ? ? 7 參數(shù)列表 表 21 傳動(dòng)裝置參數(shù)表格 參數(shù) 軸名 電動(dòng)機(jī)軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 工作軸 轉(zhuǎn)速 n， r/min 1430 143 功率 P， kW 轉(zhuǎn)矩 T， N 確定計(jì)算功率 帶輪計(jì)算功率 Pca為： ca AP K P kW?? （ 31） 式中： KA —— 工作情況系數(shù)， 由 表 88[2]，可查得 KA=； P —— 電機(jī)額定功率，單位： kW。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd并驗(yàn)算速度 v （ 1） 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1 根據(jù) V帶的帶型，參考表 87[2]和表 89[2]， 使 min1 dd dd ? ， 可取 dd1=90mm。 故由式 32，得 帶速 v： 1 9 0 1 4 3 0 / 6 . 7 4 /6 0 1 0 0 0v m s m s? ????? 所以 ~25m/s 的一般要求 。 故由式 33，得 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2： 2 3 9 0 2 7 0dd m m m m? ? ? 由 表 89[2]，取標(biāo)準(zhǔn)值為 dd2=280mm。 故由式 34，得 中心距 a0： 02 5 9 7 4 0m m a m m?? 由于設(shè)計(jì)要求中并未提及整體尺寸， 而 適當(dāng)增大中心距有利于增加包角，減少單位時(shí)間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)以延長壽命。 （ 2）計(jì)算 V帶的基準(zhǔn)長度 帶長 Ld0為： 2120 0 1 2 0()2 ( ) 24 ddd d d ddL a d d m ma? ?? ? ? ? （ 35） 式中： a0 —— 計(jì)算所得兩帶輪的 中心距 ，單位： mm； dd1 —— 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，單位： mm； 9 dd2 —— 大 帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，單位： mm。 （ 3） 計(jì)算 實(shí)際 中心距 a 及其變動(dòng)范圍 傳動(dòng)的實(shí)際中心距 a 為： 00 2ddLLa a m m??? （ 36） 式中： a0 —— 計(jì)算所得兩帶輪的 中心距 ，單位： mm； Ld —— 由表選得帶的基準(zhǔn)長度，單位： mm； Ld0 —— 計(jì)算所得帶的長度，單位： mm。 故由式 37，得 中心距變動(dòng)范圍 ： m inm a x4 7 0 0 . 0 1 5 1 5 4 0 4 4 74 7 0 0 . 0 3 1 5 4 0 5 1 6a m m m ma m m m m? ? ? ?? ? ? ? 驗(yàn)算小帶輪上的包角 α1 包角 α1 為： 1 1 2 5 7 .31 8 0 ( )dddd a? ? ? ? （ 38） 式中： a —— 傳動(dòng)的實(shí)際中心距 ，單位： mm； dd1 —— 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，單位： mm； dd2 —— 大 帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，單位： mm。 確定帶的根數(shù) z 帶的根數(shù) z 為： 00()caLPz P P K K?? ?? （ 39） 式中： Pca —— 帶輪計(jì)算功率 ， 單位： kW； P0 —— 單根普通 V帶的基本額定功率， 由 表 84[2]，可查得 P0=，單位： kW； ΔP0 —— 單根普通 V帶額定功率的增量， 由 表 85[2]，可查得 ΔP=，單位： kW； Kα —— 包角修正系數(shù)， 由 表 86[2]， 可 查 得 Kα=； KL —— 帶長修正系數(shù)， 由 表 82[2]， 可 查 得 KL=。 確定帶的初拉力 F0 單根 V帶的初拉力 F0 為： 20 ( 2 . 5 )5 0 0 caKPF q v NK z v????? （ 310） 式中： Pca —— 帶輪計(jì)算功率 ， 單位： kW； Kα —— 包角修正系數(shù)， 由 表 86[2]，可查 得 Kα=； z —— 帶的根數(shù)； v —— 帶速，單位： m/s； q —— V帶單位長度的質(zhì)量，由表 83[2]，可查得 q=，單位： kg。）。 故由式 31 31 313，得不同使用程度下的 G 值： 10 16 10 16 10 16G N NG N NG N N??????????? 計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力 Fp 壓軸力 Fp 為： 102 sin 2PF zF N?? （ 314） 式中： F0 —— 單根 V帶的初拉力，單位： N； α1 —— 小帶輪上的包角 ，單位：176。 故由式 314，得 帶傳動(dòng)的壓軸力 Fp： 1572 5 6 7 . 7 s in 6 6 3 . 42PF N N? ? ? ? ? V 帶輪的設(shè)計(jì) V 帶輪的材料 常用材料 為 HT150 或 HT200，較高速可采用鑄鋼。 V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式 當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑為 dd≤，可采用實(shí)心式 ； 當(dāng) dd≤300mm 時(shí)，可采用腹板式 ； 12 當(dāng) dd≤300mm，同時(shí) D1d1≥100mm 時(shí) ， 可采用孔板式 ； 當(dāng) dd300mm 時(shí)，可采用輪輻式 。 故由式 315，得 V 帶輪的寬度 B： 5 1 12 2 8 64mmB mm? ? ? ? ?? ）（ V 帶輪的技術(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有砂眼、裂縫縮孔及氣泡。 157176。 13 精度選擇 帶式輸送機(jī)為一般工作機(jī)器（通用減速器），參考表 106[2]，選用 8 級精度。 齒數(shù)選擇 閉式齒輪傳動(dòng)，試選小齒輪齒數(shù) z1=25，大齒輪齒數(shù) z2 為： 21=z u z? （ 41） 式中： z1 —— 小齒輪齒數(shù)； u —— Ⅰ軸與Ⅱ軸之間的傳動(dòng)比。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 試算小齒輪分度圓直徑 小齒輪分度圓直徑 d1t可由下式近似計(jì)算： ? ? 2131 2 1H t H Et dHK T Z Z Zudu mm??????? ? ????? （ 42） （ 1）確定公式中的各參數(shù)值 ① 試選 KHt=。 故由式 43，得 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1： 641 1 . 89 . 5 5 1 0 3 . 6 0 6 1 04 7 6 . 6 7T N m m N m m? ? ? ? ? ? ? ③ 因?yàn)樾↓X輪相對支承非對稱布置，所以由表 107[2]，可查得齒寬系數(shù) Φd=1。 14 ⑤ 由表 105[2]，可查得材料的彈性影響系數(shù) ZE=。 故由式 4 45，得 接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) Z?： 1225 c os 20a r c c os [ ] 29 .53 125 2 183 c os 20a r c c os [ ] 23 .42 583 2 125 ( t a n 29 .53 1 t a n 20 ) 83 t a n 23 .42 5 t a n 20 ) 2124 21 723aaZ????????????????? ? ? ? ???? ⑦ 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 [σH]。 故由式 46，得 齒 輪循環(huán)應(yīng)力次數(shù) N： 919 81260 476 .67 1 480 00 73 10 73 10 2 10NNNu? ? ? ? ? ??? ? ? ? 齒輪接觸疲勞許用應(yīng)力 [σH]為： lim[ ] H N HH K M P aS?? ? （ 47） lim[ ] H N HH K M P aS?? ? 式中： KHN —— 齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)，由圖 1023[2]，可查得 KHN1=， KHN2=。 σHlim —— 齒輪 接觸疲勞極限，單位： M