铸工车间自动送砂带式运输机传动装置设计(3)

《机械设计》课程设计（说明书） 设计计算及说明 （2）选择普通V带型号 由书[1]P219图13-15查处此坐标点位于A型区，选用A型带进行计结果 算。 （3）求大小带轮基准直径d1、d2 由书[1]P219图13-15，A型V带 取d1=125mm d2=(n1/n2)*d1*（1-ε）=(960/360)*125*0.98=326.6mm 取d2=355m (4) 验算带速v v = （π·d1·nd）/（60×1000） = (π×125×960) / (60×1000)=6.28m/s 带速在5～20 m/s范围内，因此可以选用。 （5）求V带基准长度Ld 和中心距α 初选α0=450mm L0=2α0+(π/2）*（125+355）+（d2-d1)2/(4*α0)=1682.98mm 由书[1]212表(13-2),对A型带取Ld＝1600mm。 再由式（13-16）计算实际中心距： α≈α0+（Ld-L0）/2=491.5mm (6) 验算小带轮包角α1 由书[1]P205式13-1得 α1=180°-(d2-d1)57.3°/α=153.10’＞120° ∴合适 （7）求V带根数 由书[1]P218式13-15得: Z≥Pc/（P0 +△P0）K?KL P0—基本额定功率（由书[1]P214表13-3）查得 P0 =1.37KW △P0—额定功率的增量（由书[1]P216表13-5）查得 △P 0=0.11KW 故z≥4/[(1.37+0.11) ×0.92×0.99]=2.96 ∴ 取Z 为3根 (8) 求作用在带轮轴上的压力F0，FQ 查书[1]P212表（13-1）得q=0.1 kg/m ，故由式P220式（13-17）得单根带的初拉力： F×（2.5/K20=500 Pc/Z*V?-1）+qv 7

d1=125mm d2=355mm v=6.28m/s Ld=1600mm α=491.5mm α1=153.10’ Z=3根 《机械设计》课程设计（说明书） 设计计算及说明 结果 2 =(500×4) / (3×6.28) ×（2.5/0.92-1）+0.1×6.28 =186.25N 查书[1]P221式13-18作用再轴上的压力： FQ=2z F0sinα1/2 = 2×3×186.25×sin(153.10’/2)=1086.62N V带传动的主要参数（表六） 带kA z d1 d2 v a Ld FQ F0 型 A 1.2 3 125 355 6.24911601086186F0=224N 8 .5 0 .62 .25 2.1.2 带轮的结构设计 Fq=1653.7N 根据老师所给：小带轮采用实心式，大带轮采用腹板式 2.2 齿轮传动 2.2.1 齿轮传动设计计算 已知：PⅠ=3.84kw；nⅠ=360r/min；i=4 工作条件：连续单向转动；所以选用闭式软齿面斜齿齿轮 小带轮采用 实心式 （1）选择材料及确定许用应力 大带轮采用由书[1]P166表11-1得： 腹板式 小齿轮：45#钢 调质 ，齿面硬度260HBS σHlim1=600MPa ，σFlim1=480MPa 大齿轮：45#钢 调质 ，齿面硬度220HBS， σHlim2=550MPa ，σFlim2=410Mpa 查书[1]P171表11-5 一般可靠度 Sf＝1.25，SH=1 ∴ [σH1 ]= σHlim1/SH=600/1=600MPa [σF1 ]= σFlim1/SF=480/1.25=384Mpa （2）按齿面接触强度设计 齿轮按8级精度制造，由书[1] P169表 [11-3],已知电动机轻 微载荷，所以取载荷系数K＝1.5, 由书[1] P175表11-6，由轻型减 速器软齿面对称布置得齿宽系数ψa=1，传动比u=4 由书[1]P177式11-9初步计算直径d1 确定d1各参数计算值： 初选载荷系数K=1.3 8

《机械设计》课程设计（说明书） 设计计算及说明 小齿轮转矩T1＝101000 N·mm 初步选取螺旋角β=15°，则Zβ=cos?=0.98 取ZE=188 将各参数代入下式计算得： 32d1≥ ??ZEZH?Z??2KT(u?1)?[?≈64.71 mm H]???????u 取Z1=30 Z2= Z1·u=30×4=120，根据Z1 ，Z2 查书[1]P173图11-8，图11-9，得5，YFa1?2.6 YFa2?2.2 YSa1?1.63， YSa2?1.82 齿形系数： 代入下式计算得： Mn?2KT13?YFaYsa*Z12*cos?2?1.51 d??f? 按书[1]P57表4-1 取Mn=2 确定实际中心距 a= mn (Z1+ Z2)/ 2cosβ=2.5×(30+120)/2×cos15°=155.29mm ∴a取155mm 确定螺旋角β β=arcos[ mn (Z1+ Z2)/2a]= 14°35′24″ 分度圆直径 d1=(mn*Z1)/cosβ=61.999≈62mm 齿宽b=ψa·d1=1×62=62mm 取b2=60mm , b1= b2+(5~10)=65mm (3) 按弯曲强度校核，验算轮齿弯曲强度 当量齿数 zv1=z1/cos3β=22.9，zv2=z2/cos3β=78.1 由书[1]P173图11-8，图11-9查得： YFa1?2.6 YFa2?2.2 YSa1?1.63， YSa2?1.82 9

结果 d1=64.71 mm Z1=30 , Z2=120 u=4 mn=2 a=167.2mm b=62mm b2=60mm b1=65mm β=14°35′24″ 《机械设计》课程设计（说明书） 设计计算及说明 按最小齿宽b= b2= 62mm由书[1]式11-14得 σF1=2KT1YFa1YSa1 /(bmd1) =167.02Mpa≤[σF1] σF2=σF1 *(YFa2YSa2)/(YFa1YSa1)=157.79 Mpa ≤[σF2] , 安全 (4) 齿轮的圆周速度 v=(π·mn·z1·nⅠ)/（60×1000）=1.16m/s 对照书[1]P168表11-2可知选用8级精度是合宜的. 齿轮材料及主要参数 （表七） 齿轮 齿数 材料 热处理 表面硬度 分度圆直径d Z1 30 45钢 调质 260HBS 62 Z2 120 45钢 调质 220HBS 267.5 传动 传动比 中心距 模数m 螺旋角β 计算齿宽 3 167.2 3 9°4′ 63 (5) 计算齿轮几何参数（查书[1]P68表4-4） 分度圆直径： d1= mnZ1/cosβ=2×30/ cos14°35′24″ =62mm d2= mnZ2/cosβ=2×120/ cos14°35′24″ =248mm 齿顶高： h*a = ha× mn =2 mm 齿顶圆直径： da1=d1+2 ha =62+2*2=66mm da2= d2+2 ha =248+2*2=252mm 齿根圆直径： df1= d1-2hf =57mm df2= d2-2hf =243mm 2.2.2 齿轮结构设计 根据老师所给条件： 小齿轮采用齿轮轴，大齿轮采用腹板式 齿轮几何尺寸汇总表 （表八） 10

结果 d1= 62mm d2=248mm da1=66mm da2=252m df1=57mm df2=243mm d1=25mm d2=30mm d3=40mm d4=45mm d5=40mm 《机械设计》课程设计（说明书） L1=58mm 62 66 57 65 2 2.5 L2=60mm 248 252 243 60 2 2.5 L3=36mm L4=85mm 三. 轴及轴毂联接 L5=36mm 3.1 减速器各轴结构设计 6308号轴承 3.1.1 高速轴 （1） 选材 由于高速轴为齿轮轴，因此选用45钢，调质处理。 （2） 初定d P1d?C3?24.21mm n1 根据教材书P245表14.2综合得出 d1=25mm （3） 确定各轴段直径 d2=d1+(5～10）=30mm d3=d2+(2～3)=32～33mm 查P117 表11-2 d2=40mm d1=40mm d4=d3+(2～3)=43～47mm d2=45mm 取d4=45mm d3=50mm d5=d3=40mm d4=55mm （4） 轴的各段长度 d5=60mm 轴的各段长度由箱体内壁线、轴承起始端、端盖最外端约束而成，[2] d=50mm 6P24 表4-1与图4-1.其中?1=12mm、?2=10mm、?3=12mm 、?=10mm. 绘制出箱体外形基本线后，可以定下各轴长度。 其中， L1=58mm L2=60mm L3=36mm L4=85mm L5=36mm 3.1.2 低速轴 L1=82mm L2=45mm (1)选材 L3=52.5mm 由于高速轴为齿轮轴，因此选用45钢，调质处理。 L4=58mm (2)初定d L5=12mm L6=40.5mm P1D1?C3?37.79 6310号轴承 n1轮号 1 2 齿根高 11

设计计算及说明 分度圆 齿顶圆 齿根圆 齿宽 齿顶高 结果

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