三、 传动零件的设计计算 3.1减速器外部零件的设计计算----普通V形带传动 设计普通V形带传动须确定的内容是：带的型号、长度、根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴上之力的大小和方向 1、选择带的型号： 取KA?1.0, 则计算功率为 PC=KA·P=1×7.5= 7.5KW,n0=970r/min 选B型带 由图【1】13-15，选取B型带。 2、确定带轮基准直径、验算带速 由图【1】13-15，B型带d1=125~140mm,选取d1=125mm 带速带速验算： V=n0·d1·π/（1000×60）=3.14×125×970/1000×60=6.35m/s 介于5~25m/s范围内，故合适 大带轮基准直径d2=n0/n1×d1=2.5×125=312.5mm 3、确定带长和中心距a： 0.7·（d1+d2）≤a0≤2·（d1+d2） 0.7×（125+312.5）≤a0≤2×（125+312.5） 306.2mm≤a0≤875mm 初定中心距a0=500 ，则带长为 L0=2·a0+π·（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0) =2×500+π·（112+280）/2+（280-112）2/(4×500) =1629.55 mm 按标准选带的基准长度Ld=1600mm的实际中心距a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1600-1629.55)/2=485.23 mm 4、验算小带轮上的包角α1 α1=180-(d2-d1)×57.3/a=160.160>1200 小轮包角合适 5、确定带的根数 d1=125mm d2=312.5mm 带中心距 a =485.23mm 小轮包角合适 9
Pc由式z?确定V带根数， ?P1??P1?KLK?查【1】13－3表得P1＝1.72kW，查13－5表得?P1＝0.46kW 由α1=160.160查【1】13－2和13－7表得KL＝1，K?＝0.95 则 Z=PC/（(P0+△P0)·KLK?=7.5/[（1.72+0.46）×1×0.95]= 3.62 故要取4根B型V带 6、确定从动轮上压力FQ Exp(f‘α2)=2.32 F=1134.7N F1=1991.2N F2=859.6N F0=1425.4N 故FQ=2808.2N 选4根V带 FQ=2808.2N 计 算 及 说 明 结果 10
计 算 及 说 明 结果 四、 齿轮的设计计算 4.1直齿圆柱齿轮 按输入的转速388 r/min，传动比4.74计算，传动功率小齿轮为40Gr钢7.2kw,连续单向运转，载荷平稳来计算。 调质，齿面硬度为（1） 选定齿轮材料、热处理方式和精度等级 250HBS 因载荷平稳，小齿轮和大齿轮都选软齿面，小齿轮的大齿轮为45号钢材料为40Gr钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用45调质，齿面硬度为号钢调质，齿面硬度为210HBS。 210HBS 齿轮精度初选8级 （2） 初选齿数和齿宽系数。 Z1=25 Z2=Z1·i1=25×4.74=118.5 取 ψd=1，Z2=120 Z1=25 Z2=120 nn 滑动率及修正：ε=1- （d2II）/d2满=0% 带实际传动比：i'=d2/d1（1-ε）=2.5 从动轮转速：nII'=n满/ i'=388 修正后齿轮传动比：i2=120/25=4.8 i1=i/i2=11.85/4.8=2.47 i带=2.5 传动比误差：Δ=（4.8-4.74）/4.74=1.3% <5% 符合误差要求 i齿=4.8 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按齿面接触疲劳强度计算 确定各参数值： 1.载荷系数 因K取值在1.2--2.4之间，由于载荷平稳， 取K=1.5 2.许用应力：σHlim1=700MPa σHlim2=560Mpa σFlim1=570MPa σFlim2=440Mpa 按一般可靠要求取安全系数为SF=1.25 SH=1， 则许用接触应力: [σH1] =σHlim1/SH=700/1=700 MPa [σH2] =σHlim2/SH=560/1=560 MPa 11
许用齿根弯曲应力: [σF1]=Flim1/SF=456MPa [σF2]=Flim2/SF==352MPa 取两式计算中的较小值，即 ［σH］=560Mpa [σF]=352MPa 3.计算小齿轮分度圆直径 齿数比?=120/25=4.8 ［σH］=560Mpa [σF]=352MPa ?=4.8 设齿轮按8级精度制造，查【1】表11-3得K?1.21.6(电动机， 中等冲击)，此取1.3计算。查【1】表11-6得齿宽系数为 小齿轮的转矩为: T1=9.55x10^6xP1/n1 而n1实际是等于970/2.47=392.71(r/min) 所以，T1=1.75x10^5 N·mm 查【1】表11-4取ZE?189.8（锻钢），令取ZH?2.5，故有： d1≥[2KT1/Φd·(u+1)/u·(ZEZH/［σH］)^2]^1/3 将数值带入上述公式可知： d1≥73.36mm 4.确定模数和齿宽 m=3 m=d1/Z1=73.36/25=2.93 取标准模数值 m=3 4.2.2按齿根弯曲接触强度校核计算 ?d?0.81.4（软齿面，对称分布），此取1计算。 σF式中： 2KT1?YFSY［σF］ 校核 ε?bd1ma) 小轮分度圆直径d1=m·Z=3×25=75mm b) 齿轮啮合宽度b=Φd·d1 =1.0×75=75mm （保证啮合，故取小齿轮比大齿轮宽5到10毫米） b1=80mm，b2=75mm c) 查手册得两齿轮的齿形系数和应力修正系数 YFa1=2.74 Ysa1=1.59 YFa2=2.19 Ysa2=1.84 将数据带入公式得： b1=80mm b2=75mm 12
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