五． 传动装置的运动和动力参数的计算
1.传动装置总传动比
i?
nm1440??35.168nw40.9463
2.分配各级传动比
取V带传动的传动比i1?2.5，则两级圆柱齿轮减速器的传动比为：
i2?i3?i35.168??14.067i12.5
i2?i3?3.75所得i2?i3符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围
3.各轴转速
电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，中速轴为Ⅱ轴，低速轴为Ⅲ轴，各轴转速为
n0?nm?1440r/minnⅠ?
nⅡ
n01440??576r/mini12.5nⅠ576??153.6r/mini23.75nⅡ153.6??40.96r/mini33.75?
nⅢ?4.各轴输入功率
按电动机额定功率Ped计算各轴输入功率，即
P0?Ped?7.5kWPkWⅠ?P0?1?7.5?0.955?7.1625P?2?3?7.1625?0.9875?0.97?6.8608kWⅡ?PⅠPⅢ?P?2?3?6.8608?0.9875?0.97?6.5718kW Ⅱ
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5.各轴转矩
T0?9550TⅠ?9550P07.5?9550??49.74N?mn01440P7.1625Ⅰ?9550??118.75N?mnⅠ576P6.8608Ⅱ?9550??426.57N?mnⅡ153.6PⅢ6.5718?9550??1532.24N?mnⅢ40.96
TⅡ?9550TⅢ?9550总结：
转速（r/min） 功率（kW） 转矩（N?m） 电动机轴 高速轴Ⅰ 1440 7.50 49.74 576 7.1625 118.75 中速轴Ⅱ 153.6 6.8608 426.57 低速轴Ⅲ 40.96 6.5718 1532.24
六． 传动件的设计计算
1. V带传动设计计算
1）确定计算功率
由于是带式输送机，每天工作两班，查《机械设计》中表得：工作情况系数KA?1.2 则计算功率为：
Pca?KAPed?1.2?7.5?9kW
2）选择V带的带型
由Pca、 n0查图，选用A型
3）确定带轮的基准直径dd并验算带速v
①初选小带轮的基准直径dd1：由表取得小带轮的基准直径dd1②验算带速v：v??125mm
?dd1n060?1000???125?144060?1000?9.425m/s
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因为5m/s?v?30m/s,故带速合适。
③计算大带轮的基准直径dd2：
dd2?i1dd1?2.5?125?312.5mm
? 根据表得圆整为dd2?315mm 4）确定V带的中心距a和基准长度Ld ①初定中心距a0?500mm。 ②计算带所需的基准长度
Ld0(dd2?dd1)2(dd2?dd1)2??2a0?(dd1?dd2)??2a0?(dd1?dd2)?24a024a0??2?500??
?2(125?315)?(315?125)?1709.2mm4?5002
由表选得的基准长度Ld?1750mm
③计算实际中心距a
a?a0?Ld?Ld11750?1709.2?500??520.4mm 22? 中心距变化范围为494.15～572.9mm。 5）验算小带轮上的包角?1
?1?180??(dd2?dd1)6）确定带的根数
57.3?57.3??180??(315?125)?160??120? a545.4① 计算单根V带的额定功率
由dd1?125mm和n0?1440r/min，查表得P0?1.91kW
根据n0?1440r/min，i=2.5和A型带，查表得?P0?0.03kW查表得K??0.95，KL?0.99。于是： Pr?(P0??P0)?K??KL?1.91kW?1.8246kW
② 计算V带的根数z
z?Pca9??4.93Pr1.8246
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? 取5根。
7）计算单根V带的初拉力的最小值(F0)min 由表得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，所以
(F0)min?500?[500??165N(2.5?K?)Pca?qv2K?zv(2.5?0.95)?9?0.1?9.4252]N0.95?5?9.425
应使带的实际初拉力F0?(F0)min 8）计算压轴力Fp
(Fp)min?2z(F0)minsin总结：
?12?2?5?165?sin152??1622N2
中心距范围 a（mm） 494.15～572.9 单根带初拉力 V带/轮槽数 F0（N） Z 165 5 带基准长度 小带轮基准直径 大带轮基准直径 dd1（mm） dd2（mm） Ld (mm) 1750
125 312.5 2. 斜齿轮传动设计计算
按低速级齿轮设计：小齿轮转矩T1?TⅡ?426.57N?m，小齿轮转速n1?nⅡ?153.6r/min， 传动比i?i3?3.75。
（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
①选用斜齿圆柱齿轮
②运输机为一般工作机器，速度不高，故选7级精度（GB10095-88） ③由《机械设计》表选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS； 大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者硬度差为40HBS。
④选小齿轮齿数z1?24：大齿轮齿数z2?i?z1?3.75?24?90
⑤初选取螺旋角??14? （2）按齿面接触强度设计
公式：d1t?32KHtT1u?1ZHZEZ?Z?2?()?du[?H]
①确定公式内各计算数值
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a) 试选载荷系数KHt?1.6
b) 选取区域系数ZH?2.433
c) 由图查得??1?0.78,??2?0.88，?????1???2?0.78?0.88?1.66 d) 小齿轮传递的传矩T1?426.57N?m e) 由表选取齿宽系数?d?1
f)
g)
h)
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i) 由表查得材料弹性影响系数ZE?189.8MPaj) 由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1?600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限
?Hlim2?550MPa
k) 计算应力循环次数：
N1?60?n1?j?Lh?60?153.6?1?(2?8?365?10)?538214400?5.38?108N538214400N2?1??143523840?1.435?108i13.75l) 由图查得接触疲劳寿命系数KHN1?0.90,KHN2?0.94 m) 计算接触疲劳许用应力：
取失效概率为1%，安全系数S=1得
???H1?KHN1??Hlim1???H2SK???HN2Hlim2S?0.90?600MPa?540MPa;1
0.94?550?MPa?517MPa1540?517?528.5MPa 2n) 许用接触应力
???H????H1????H22
?
②计算
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