中北大学课程设计说明书
带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。为提高带的寿命,小带轮的直径D?不宜过小,即D??Dmin。查《机械设计》表,取主动轮基准直径D?=100mm。
由公式D2?式中:
n?-小带轮转速,n?-大带轮转速,?-带的滑动系数,一般取0.02。
n1D1?1??? n2由《机械设计》表,取园整为150mm。 (3)确定三角带速度 按公式V??D1n160?1000?3.14?100?1400?7.48m
s60?1000(4)初定中心距
带轮的中心距,通常根据机床的总体布局初步选定,一般可在下列范围内选取: 根据经验公式0.7?D1?D2??A0?2?D1?D2?mm 取2??100?150??500mm,取A0=400mm. (5)三角带的计算基准长度L?
L???A?????D??D???D??D????
?A??150?100??1192mm3.14L0?2?400???100?150??
24?700由《机械设计》表,圆整到标准的计算长度 L?1200mm (6)验算三角带的挠曲次数 u?1000mv?8.33?40次,符合要求。
sL2(7)确定实际中心距A
A?A0?L?L0?400?(1200?1192)?2?404mm 2D2?D1?57.50?1720?1200,主动轮上包角合适。 A(8)验算小带轮包角?
?1?1800?(9)确定三角带根数Z 根据《机械设计》得
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传动比
i?z?pca
p0??p0k?klv1?1400/980?1.46 v2查表得?p0= 0.3KW,p0= 1.52KW 查表,k?=0.98;查表,kl=0.96 Z?6.05?3.4
?1.52?0.3??0.98?1.01所以取Z?4 根 (10)计算预紧力
查《机械设计》表,q=0.1kg/m
pca?2.5??1??qv2?vz?k??6.05?2.5??500??1??0.1?7.542 ?7.54?4?0.98??132.1NF0?500
4.2 传动轴的估算
传动轴除应满足强度要求外,还应满足刚度的要求,强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高,不允许有较大变形。因此疲劳强度一般不失是主要矛盾,除了载荷很大的情况外,可以不必验算轴的强度。刚度要求保证轴在载荷下不至发生过大的变形。因此,必须保证传动轴有足够的刚度。 4.2.1 传动轴直径的估算
P?mm Njd?KA4其中:P-电动机额定功率
K-键槽系数
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A-系数
?-从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积;
nj-该传动轴的计算转速。
计算转速nj是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转速图上,按主轴的计算转速和相应的传动关系确定。
查《机械制造装备设计》表取I,IV轴的K=1.05,A=100;II,III轴是花键轴,取K=1.06,A=2.0。
所以d1?(92?1.05)42.2?0.96mm?18mm 980d2?(92?1.05)42.2?0.96?0.99?0.98mm?20mm250,
d3?(92?1.05)42.2?0.96?0.99?0.98?0.99?0.98mm?24mm
125 此轴径为平均轴径,设计时可相应调整。
4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 第一组齿轮:
传动比:ia1?1?0?1 ,ia2?1?1?111, ia3?2? 1.29?1.66查表,齿数和Sz取72
Z?=36,Z2=36,Z3=27,Z4=45,Z5=31,Z6=41;
第二组齿轮:
传动比:ib1?1?0?1,ib2?1?2?1 1.66齿数和Sz取78:
,Z7=39,Z8=39,Z9=25,Z10=53;
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第三组齿轮:
传动比:i1c1?2.77,i1.66c2?1 齿数和Sz取81:
Z11=51,Z12=30,Z13=21,Z14=60,
4.3.1齿轮模数的计算
m(i?1).Ndj?16338?3?2]2.n[mm] m.z1..[i?jj式中:mj―――按接触疲劳强度计算的齿轮模数[mm];
Nd―――驱动电机功率[KW]; nj―――该传动轴的计算转速
i―――大齿轮齿数与小齿轮齿数之比i?1;
z1―――小齿轮齿数;
?m―――齿宽系数,?m?Bm(B为齿宽,m为模数),?m=6~10;[?j]―――许用接触应力[MPa],查表26。
(1)Ⅰ-Ⅱ 齿轮弯曲疲劳的计算:
mj?16338?3(1.66?1)?36?27?45?1265?6002?1.67 取m=2 (2) Ⅱ-Ⅲ齿轮弯曲疲劳的计算:
mj?16338?3(2.14?1)?36?25?53?980?6002?1.85 取m=2
(3)Ⅲ-Ⅳ 齿轮弯曲疲劳的计算:
mj?16338?3(2.77?1)?36?22?62?270?6002?2.79 取m=3 (4)标准齿轮:??20度,h*??1,c*?0.25
从机械原理 表10-2查得以下公式
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齿顶圆 da=(z1+2h*a)m 齿根圆 df?(z1?2h*a?2c*)m 分度圆 d=mz 齿顶高 ha=h*am
齿根高 hf=(h*a+c*)m 齿轮的具体值见表
齿轮尺寸表
齿轮 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
4.3.2齿宽的确定
由公式B??mm??m?6~10,m为模数?得:
第一套啮合齿轮BI??6~10??2?12~20mm
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齿数 z 36 36 27 45 31 41 39 39 25 53 51 30 21 60 模数 m 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 分度圆 d 72 72 54 90 62 82 78 78 50 106 153 90 63 180 齿顶圆齿根圆 齿顶高 da df 齿根高 hf ha 76 76 58 94 66 86 82 82 54 110 159 96 69 186 67 67 49 85 57 77 73 73 45 99.5 145.5 82.5 55.5 172.5 2 2 2 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3