v=1.6m/s<25m/s 4. 确定带的基准长度
根据公式7—29:0.7(D1+D2)
依据式(7-12)计算带的近似长度L
(D1?D2)2= 1708.9mm L?2a0?(D1?D2)?24a?由表7-3选取Ld=1800mm,KL=1.01 5. 确定实际中心距a
a?a0?Ld?L=545.6mm 26. 验算小带包角α1
(D2-D1)?57.3o a1? 180- =1600
ao7. 计算V带的根数z。
由表7-8查得P0≈1.40,由表7-9查得Ka=0.95,由表7-10查得△P0=0.11,则V带的根数
z?Pd =1.52根
(P0??P0)KaKL 取z=2 8.
计算带宽B
B=(z-1)e+2f 由表7-4得:B=35mm 三.高速级齿轮传动设计 1) 选择材料、精度及参数
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小齿轮:45钢,调质,HB1 =240 大齿轮:45钢,正火,HB2 =190 模数:m=2 齿数:z1=24 z2=96
齿数比: u=z2/z1=96/24=4 精度等级:选8级(GB10095-88)
齿宽系数Ψd: Ψd =0.83 (推荐取值:0.8~1.4) 齿轮直径:d1=mz1=48mm d2=mz2=192mm 压力角:a=200 齿顶高:ha=m=2mm 齿根高:hf=1.25m≈2.5mm 全齿高:h=(ha+hf)=4.5mm 中心距:a=m(z1+z2)/2=120mm
小齿轮宽:b1=Ψd·d1=0.83×48=39.84mm
大齿轮宽:根据《机械设计基础课程设计》P24,为保证全齿宽接触,通常使小齿轮较大齿轮宽,因此得:b2=40mm 1. 计算齿轮上的作用力 设高速轴为1,低速轴为2 圆周力:Ft1=2T1/d=2200N Ft2=2T/d=2058.3N
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径向力:Fr1=F1t·tana=800.7N Fr2=F2t·tana=749.2N
轴向力为几乎为零 2)齿轮许用应力[ζ]H [ζ]F 及校验
?H?Fuc2T1K?KVu?1E?ZHZEZ????H? 23?2?(1??)d1?du2cos2?。对于标准直齿轮,an=20o,β=0,ZH=1.76 sin2anZH——节点齿合系数ZH?ZE——弹性系数,ZE?E。当两轮皆为钢制齿轮(μ=0.3,2?(1??)E1=E2=2.10x10N/mm2)时,ZE=271Nmm2;
Zε——重合系数,Z??1K??a。对于直齿轮,Zε=1。
K??.Kβ——载荷集中系数,
Fumax由《精密机械设计》图8-38选取,kβ =1.08 FuKv——动载荷系数,《精密机械设计》图8-39,kv=1.02 计算得 ζH=465.00 N·mm-2
??H???HlimbKHL
SH?Hlimb——对应于NHO的齿面接触极限应力其值决定于齿轮齿轮材料及热处
理条件,《精密机械设计》表8-10;?Hlimb=2HBS+69=240x2+69=549N·mm-2。
SH——安全系数。对于正火、调质、整体淬火的齿轮,去SH=1.1; KHL——寿命系数。
KHL?6NHO式中NHO:循环基数,查《精密机械设计》图8-41,NHO=1.5x107;NH 7
NH:齿轮的应力循环次数,NH=60nt=60x376x60x8=1.08288x107;
取KHL =1.06
??H?=529.04 N·mm-2
ζH=465.00 N·mm-2≤??H?=529.04 N·mm-2 因此接触强度足够
2T1K?KVFt?F?YFKPKV?YF???F?
bmd12?dmB——齿宽,b??dd1=0.83x48=39.84;
??F?——许用弯曲应力; ??F???FlimbKFLKFC
SF查表8-11得?Flimb=1.8x240=432 N·mm-2,SF=1.8,KFC=1 (齿轮双面受载时的影响系数,单面取1,双面区0.7~0.8),KFL?6NFO(寿命系数)循环基NFV数NFO取4x106 ,循环次数NFV=60nt=60x376x60x8=1.08288x107 KFL =0.847≈1
YF——齿形系数。查《精密机械设计》图8-44,YF=3.73 计算得
??F?=240 N·mm-2
ζF=113.45 N·mm-2 ζF≤??F? 因此弯曲强度足够 四、轴的结构设计 1. 轴的材料
选用45钢
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2. 估算轴的直径
根据《精密机械设计》P257式(10-2),查表10-2 轴的最小直径d?3计算得
d1min≈20mm d2min≈30mm 取 d1=20mm,d2=30mm 3. 轴的各段轴径
根据《机械设计基础课程设计》P26,当轴肩用于轴上零件定位和承受内力时,应具有一定高度,轴肩差一般可取6~10mm。用作滚动轴承内圈定位时,轴肩的直径应按轴承的安装尺寸取。如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件装拆方便或区分加工表面时两直径略有差值即可,例如取1~5mm也可以采用相同公称直径而不同的公差数值。
按照这些原则高速轴的轴径由小到大分别为:20mm,22mm,25mm,48mm,25mm;低速轴的轴径由小到大分别为:30mm,32mm,35mm,40mm,48mm,35mm。
4. 轴的各段长度设计
9.55?106P/nP?C?3取C=110或[?T]=30
0.2[?T]n
1) 根据《机械设计基础课程设计》表3-1,表4-1以及图4-1,得
9
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