Xx大学本科毕业设计（论文）
情见〈〈机床主轴变速箱设计指导〉〉4-1节）。但图中的解并非只有一种，应使传动带数为3～5根为宜。
本次设计中所选的带轮型号和带轮的根数如下： B型带轮 选取3根 2. 确定带轮的最小直径Dmin（D小）
各种型号胶带推荐了最小带轮直径，直接查表即可确定。 根据皮带的型号，从教科书〈〈机械设计基础教程〉〉 查表可取：
Dmin=186mm 3.计算大带轮直径D大
根据要求的传动比u和滑功率ε确定D大。当带轮为降速时：
1 D大?D小???1??? （2.5）
u三角胶带的滑动率ε=2%。
三角传动中，在保证最小包角大于120度的条件下，传动比可取1/7 ≤u≤3。对中型通用机床，一般取1～2.5为宜。 因此，
137.2mm≤D大≤343mm 经查表取：
D大=304mm (二)
三角带传动的计算
三角带传动中，轴间距A可以较大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，亦可因而缓和冲击及隔离震动，使传动平稳。带传动结构简单，但尺寸，机床中多用于电机输出轴的定比传动。 1. 选择三角带的型号
根据计算功率Nj（kw）和小带轮n1（r/min）查图选择带的型号。 计算功率Nj=KWNd kW
式中 Nd—电机的额定功率， KW—工作情况系数。
车床的起动载荷轻，工作载荷稳定，二班制工作时，取： KW=1.1 带的型号是： B型号
2. 确定带轮的计算直径D1、D2
11
Xx大学本科毕业设计（论文）
1）.小带轮计算直径D1
皮带轮的直径越小，带的弯曲应力就越大。为提高带的使用寿命，小带轮直
径D1不宜过小，要求大于许用最小带轮直径Dmin，即D1≥Dmin。各型号带对应的最小带轮直径Dmin可查表。 D1=186r/min 2）.大带轮计算直径D2 D2?n11D1?1????D1?1???mm （2.6） n2i =304r/min
式中: n1--小带轮转速r/min; n2--大带轮转速r/min;
ε--带的滑动系数,一般取0.02. 算后应将数字圆整为整数。 3）.确定三角带速度u 具体的计算过程如下：
u?m/s （2.7）
60?1000m/s
?D1n160?1000 =10.6m/s
=
??186?1440对于O、A、B、C型胶带，5m/s≤u≤25m/s。 而u=5～10m/s时最为经济耐用。
此速度完全符合B型皮带的转速。 4）.初定中心距A0：
带轮的中心距，通常根据机床总体布局初步选定，一般可以在下列范围内选取：
A0=（0.6～2）（D1+D2） mm =490（0.6～2）mm =294mm～980mm 取 A0=760 mm
中心距过小，将降低带的寿命；中心距过大时，会引起带振动。中型车床电机轴至变速箱带轮的中心距一般为750～850mm。 5）.确定三角带的计算长度L0及内周长LN。 三角带的计算长度是通过三角带截面重心的长度。
12
Xx大学本科毕业设计（论文）
L0?2A0??22?D2?D1??D1?D2??mm （2.8）
4A0 =2?760??2 =2131.7mm
?186?304???304?186?mm
4?760圆整到标准的计算长度 L=2132 mm 经查表 LN=2000 mm 修正值 Y=33
6）.验算三角带的扰曲次数u
1000mu u?≤40 次/s （则合格）
L 式中：m--带轮个数。如u超限。可加大L（加大A）或降低u（减少D2、D1）来解决。
代入数据得
1000?2?10u?
2033 =10.5 次/s ≤40 次/s 是合格的，不需作出任何修改。 7）.确定实际中心距A
A?A0??760?L?L0mm （2.9） 22033?2131.7mm
2?760?49.35mm = 710.65 mm
8）.验算小带轮包角а1
а1≈180°-（D2-D1）/A*60°≥120° （2.10） 如果а1过小，应加大中心距或加张紧装置。 代入数值如下： ?1?180??D2?D1?60? （2.11） A =176.98°≥120° 经校核合格。
9）.确定三角带根数z z?Ni （2.12） N0C113
Xx大学本科毕业设计（论文）
式中：N0--单根三角带在 а1=180°、特定长度、平稳工作情况下传递的功率值。
C1---包角系数。
参数的选择可以根据书中的表差取： N0=2.71
C1=0.99 Kw=1.1 带入数值得： z?Ni N0C1 ? ?KwNd N0C11.1?7.5
2.71?0.99?3.112
所以，传动带根数选3根。
次此公式中所有的参数没有作特别说明的都是从〈〈机床主轴变速箱设计指导〉〉 2.1.5 齿轮传动部分的设计
选择以机床变速箱中第Ⅰ轴和第Ⅱ轴间，两啮合直齿圆柱齿轮Z1和Z2，对其进行齿轮传动部分的设计和验算。根据总体结构方案，主电机功率13KW,转速1450r/min，要求输出轴转速1000 r/min，齿轮齿数比U=1.25。具体计算如下： （1)大、小齿轮的材料均为45钢，经调质与表面淬火处理，硬度为40～50HRC （2)选小齿轮齿数?1=28,大齿轮齿数?2=U??1=1.25?28=35,齿数比U=1.25 （3)按齿面接触强度设计
由设计计算公式进行试算，即
KtTt2u?1ZE232.32??()?mm? d1t≥
??H??du 1>选取载荷系数 Kt=1.2 2>计算大齿轮传递的转矩
T2 =95.5?105P1/n1=95.5?105? 13/1450 N.mm =8.562?104 N.mm 3>选取齿宽系数Φd =1
4>查得材料的弹性影响系数ZE =189.8MPa1/2
14
Xx大学本科毕业设计（论文）
5>按齿面硬度查得大、小齿轮的接触疲劳强度极限δ 6>计算应力循环次数
Hlim1
=δ
Hlim2
=550 MPa
N2 =60n1jLh=60?1450?1?(2?8?365?15)=7.6212?109 N1 =7.6212?109?1.25=9.5265?109
7>查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.86；KHN2=0.88 8>计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数S=1，得 ??H?1= ??H?2=
KHN1?Hlim1?0.86?550?473MP
SKHN2?Hlim2?0.88?550?484MP
S9> 试算小齿轮分度圆直径d1t,带入??H?中较小的值
4KtTt2u?1ZE21.2?8.562?10 ?0.92.25189.823??()?2.32??() d1t≥2.323??H??du11.25473=69.429mm
10>计算圆周速度?
???d1tn160?1000???69.429?100060?1000m/s?3.64m/s (2.13)
11>计算齿宽b
b=Φd?d1t=1?69.429 mm=69.429 mm 12>计算齿宽与齿高之比b/h
模数 mt=d1t/Z1=69.429/28 mm=2.480 mm 齿高 h=2.25?mt=2.25?2.480 mm=5.58 mm b/h=69.429/5.58=12.44 13>计算载荷系数
根据?=3.64m/s,7级精度，查得动载荷系数Kv=1.14；
直齿轮，假设KAFt/b ＜100 N/mm。查表得KHα=KFα=1.2；查表得使用系数KA=1；查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，
KHβ=1.14+0.18（1+0.6Φd2）Φd2+0.23?10?3b
15