青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计
考虑安装调整和补偿预紧力的需要，中心局的变动范围为： amin=a-0.015Ld=455-21=434mm amax=a+0.03Ld=455+42=497mm 6.验算主动轮上的包角α1，并保证
?1?1800?(dd2?dd2)?57.50 （4-6）
将dd1?199:dd2?119代入上式可得?1?1700?1200 7.确定带的根数Z z?Pca （4-7）
(P0??P0)K?KL式中：K?——包角系数 KL——长度系数
P0——单根V带的基本额定功率
?P0——计入传动比的影响时，单根V带额定功率的增量 查表得K?=0.98，KL=0.98，P0=1.32，?P0=0.11，则根据上式可得：
2.7?1.98，取z=2。 Z=
(1.32?0.11)?0.98?0.988.确定带的预紧力F0
考虑离心力的不利影响，并考虑包角对所需预紧力的影响，单根V带所需的预紧力为：
FO?500Pca2.52(?1)?qv （4-8） zvK?查机械设计表，得出q=0.17kg/m，则
2.72.52(?1?)0.1?7?5 F0?500?2?50.989.计算带传动作用在轴上的力（压轴力）Fp
213.7N
如果不考虑带的两边的拉力差，则压轴力可以近似的按带的两边的预紧力F0的合力来计算，即
Fp?2zF0sin?12 （4-9）
将Z?2;F0?40N;?1?1700可得FP?159N
4.3 变速箱的设计
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4-2变速箱示意图
1：二档齿轮 2：小链轮 3：主动轴 4：一档齿轮 5：离合器 6：皮带轮
已知发动机工作时的转速为3000r/min，则有第一轴的转速为1080r/min。设计第一轴上1处的齿数为Z1?29；3处的齿数为Z3?35；齿轮2的齿数为Z2?59；齿轮5的齿数Z5?53。则有当3、5啮合时为一档这是的转速为n1?180r/min；当1、2啮合时为二档这是的转速为n2?240r/min。
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第五章 主要零部件的设计
5.1 齿轮轴的设计与计算
齿轮轴的形状设计：选取轴用材料主要取决于轴的工作条件载荷和加工工艺等综合因素。除了满足强度、刚度和耐摩性外还要求对应力集中敏感小。通过比较常用的轴用材料知碳素钢对应力集中的敏感性小，其机械性能可通过热处理来进行调整，而且比合金钢的价格低廉。故本设计轴都采用45钢，调质处理硬度217-255HBS，许用弯曲应力60MPa，弯曲疲劳极限275MPa。
轴的结构设计包括给出轴的合理外形和全部的结构尺寸[14]。设计时轴的结构应满足：轴和装配在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上零件要便于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性。
齿轮轴的尺寸设计：根据工况的需要，设计AB段是是用来联接离合器跟带轮的一段，根据工作需要设定其长为44mm；BC段设定为34mm；CD和IJ段设定一轴肩用来固定轴承，轴肩高度h>0.05d,取h=2mm；轴环宽度b>1.4h,取宽度为5mm；由换挡的需要DE段设定为62.28mm；EF和GH是加工有齿的轴段宽度同为36mm；根据工作的需要分别设定FG为239mm；HI为35mm；JK为19mm。根据加工的需要在EF、GH及两轴肩两端分别有深为2mm宽为4mm退刀槽。AB段直径为26mm；两轴肩直径为34mm；其余轴段为直径30mm。
图5-1齿轮轴
齿轮轴的强度校核：
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由公式：
Me?9549P/N （5-1）
将 P=4.85 N=3000r/min d代入上式得Me?15.44
力矩是通过带拉力F和F1传送应有Fn简化后 (F-F1)D/2=Me得F?F1?155N
已知F?F1?1200N得F?677.5N；F1?522.5N
由平衡方程知，齿轮上的法向力Fn对轴线上的力矩Me1应与带轮上的Me相等即 M1e?Fncos200.d/2?Me
Fn?2Me/(30?13?3cos700)?657N 将Fn,F,F'向轴线简化
Fn简化后得到的Me'和F和F'简化后得到的力矩Me大小相等方向相反引起轴的扭转变形
Ft?Fncos200?617.4N ；Fr?Fnsin200?224.7N
Fy?Fy'?Fcos240?F'cos300?1071N FZ?FZ'?Fsin240?Fsin300?537.25N My?60.3N?m MZ?38.1N?m
M?My2?M2Z （5-2）
由上面已知值可得M=71.3Nm
按第三强度理论进行强度校核得
M2?T2/W （5-3）
M?71.3N?m；T=15.44N?m可得??22.32MPa；选用45号钢知许用应力[?]=85MPa,因此轴合适的。
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图5-2 齿轮轴的强度校核图
5.2 从动轴轴的设计与计算
本轴根据工作的需要AB段13；BC段5；CD段36.28；DE段305.03；EF段67；FG段5；GH段19.5；且在CD段加工有花键用来齿轮滑行换挡。用同样的原理可以校核强度有??[?]
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