4.V带的设计和带轮设计
①确定V带型号，由书上表得KA?1.1,PC?Pd?KA=1.1?2.7=2.97kw 又nm?1420r/min,由书上图确定选取Z型普通V带
小带轮D1取。D1=90mm，D2?i带?D1??1????3?90?0.98?264.6mm 标准化取D2=265mm ②验算带速：V1?
0.7?D1?D2??a0?2?D1?D2? a0为中心距
?D1n13.14?90?1420??6.69m/s?25m/s
60?100060?1000③确定带的基准长度
a0?1.5?D1?D2??1.5?90?265??532.5mmL?2a0??2?D1?D2???D2?D14a0
265?904?532.5?1065?557.35?0.08?1622.4mm?2?532.5?90?265???2由书上表确定带长Ld=1800mm ④确定实际中心距a=a0?⑤验算小带轮的包角 ?1?1800?D2?D1265?90?57.30?1800??57.30?163.850?1200 a621Ld?L1800?1622.4?532.5??621.3?621mm22⑥计算V带的根数:Z
由书上表得 额定功率 P0=0.35kw
功率增量 P0=0.03kw (i>2)
带长系数 KL?1.18 包角系数 Ka?0.954
由Z?Pc2.97??6.94?7
?P0?P0?KLKa?0.35?0.03??1.18?0.954因结果只比7小一点点，可取Z=7,即需7根Z型V带 ⑦计算初拉力F0及作用在轴上的力FQ ⑴由书上表得V带每米长质量为q=0.06kg/m
6
根据书上计算公式得
?PC?2.5F0?500??1??qv2?ZV?Ka??500?2.977?6.692?2.5??1?0.066.69?54.1N ?????0.954?⑵压轴力FQ，根据书上公式得：作用在轴上的压力FQ为
?1163.850N?749.9N FQ?2ZF0sin?2?7?54.1?sin22V带标记 Z 1800 GB/T11544-1997
5.齿轮的设计
（一）高速级齿轮传动的设计计算
１．齿轮材料，热处理及精度
考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮
（1）齿轮材料及热处理
① 材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数Z1=24
高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS Z2=i1×Z1=3.71×24=89.04 取Z2=90 ② 齿轮精度
按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。
２．初步设计齿轮传动的主要尺寸
按齿面接触强度设计
3d1t?2KtT1?d???u?1ZHZE2?() u[?H]确定各参数的值: ①试选Kt=1.6
查课本选取区域系数 ZH=2.433 由课本 ??1?0.78 ??2?0.82
7
则???0.78?0.82?1.6
②由课本公式计算应力值环数
N1=60n1jLh =60×473.33×1×（2×8×300×8） =1.09×109h
NZ22= =4.45×108h #(3.25为齿数比,即3.25=Z) 1③查课本图得：K??1=0.93 K??2=0.96 ④齿轮的疲劳强度极限
取失效概率为1%,安全系数S=1,应用公式得: [?KHN1?Hlim1H]1=S=0.93×550=511.5 MPa [?H]2=
KHN2?Hlim2S=0.96×450=432 MPa 许用接触应力
[?H]?([?H]1?[?H]2)/2?(511.5?432)/2?471.75MPa
⑤查课本由表得：ZE =189.8MPa 由表得: ?d=1
T=95.5×105×P51/n1=95.5×10×2.47/473.33
=6.4×104N.m
3.设计计算
①小齿轮的分度圆直径d1t
3d11t?2KtT??u?1ZHd??u?(ZE2[?]) H3=
2?1.6?6.40?1044.712.433?1891?1.6?3.71?(.8471.75)2?53.84mm②计算圆周速度?
???d1tn13.14?53.84?473.3360?1000 ?60?1000?1.33m/s ③计算齿宽b和模数mnt
计算齿宽b
b=?d?d1t=53.84mm 计算摸数mn 初选螺旋角?=14?
8
mtcos?Z?53.84?cos14nt=
d1?2.18mm 124④计算齿宽与高之比bh
齿高h=2.25 mnt=2.25×2.00=4.50mm
bh =53.844.5 =11.96 ⑤计算纵向重合度
??=0.318?d?1tan??0.318?1?24?tan14?=1.903
⑥计算载荷系数K 使用系数KA=1
根据v?1.62m/s,7级精度, 查课本由P192表10-8得 动载系数KV=1.07,
查课本由P194表10-4得KH?的计算公式: K22H?=1.12?0.18(1?0.6?d) ??d+0.23×10?3×b =1.12+0.18(1+0.6?1) ×1+0.23×10?3×53.84=1.54 查课本由P195表10-13得: KF?=1.35 查课本由P193表10-3 得: KH?=KF?=1.2 故载荷系数:
K＝K K KH? KH? =1×1.07×1.2×1.54=1.98 ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径
d33K/K1=d1tt=53.84×
1.981.6=57.08mm ⑧计算模数mn
mn=
d1cos?57.08?cosZ?1424?2.34mm 14. 齿根弯曲疲劳强度设计
由弯曲强度的设计公式
32mn≥
2KT1Y?cos??2(YF?YS?dZ1?a[?) F]⑴ 确定公式内各计算数值 ① 小齿轮传递的转矩＝48.6kN·m
确定齿数z
因为是硬齿面，故取z＝24，z＝i z＝3.71×24＝89.04
9
传动比误差 i＝u＝z/ z＝90/24＝3.75 Δi＝1％5％，允许 ② 计算当量齿数
z＝z/cosz＝z/cos
＝24/ cos314＝26.27 ＝90/ cos314＝98.90
＝1
??③ 初选齿宽系数
按对称布置，由表查得④ 初选螺旋角 初定螺旋角 ⑤ 载荷系数K
K＝K K K
K＝14
=1×1.07×1.2×1.35＝1.73
⑥ 查取齿形系数Y和应力校正系数Y
查课本由表得: 齿形系数Y
＝2.592 Y
＝2.211
＝1.774
11）]cos?＝[1.88－3.2×（1/24?Z1Z2 应力校正系数Y⑦ 重合度系数Y 端面重合度近似为
＝1.596 Y
＝[1.88-3.2×（
＋1/90）]×cos14?＝1.66 ＝arctg（tg
/cos）＝arctg（tg20/cos14?）＝20.64690
＝14.07609
因为
＝
/cos
，则重合度系数为Y＝0.25+0.75 cos
/
＝0.673
⑧ 螺旋角系数Y 轴向重合度
53.84?sin14o＝＝1.77
??2.34Y＝1－1.77*14/120＝0.79
YF?FS?⑨ 计算大小齿轮的
[?F]查课本由表得到弯曲疲劳强度极限 小齿轮?FF1?500MPa 大齿轮?FF2?380MPa 查课本由表得弯曲疲劳寿命系数: KFN1=0.86 KFN2=0.93
10