机械设计基础课程设计-传动零件的设计计算

第三讲传动零件的设计计算1.减速器外传动零件的设计计算1.1普通V带传动带的型号、带轮直径和宽度、带的长度、中心距、带的根数、作用在轴上力的大小和方向。。带速：一般取带的根数：小带轮直径：要求：25m/s~56;~310,;min1vzzdd带轮尺寸确定：考虑设计的尺寸在传动装置中是否合适。带轮直径确定后，验算带传动的实际传动比。确定带轮毂孔直径：根据带轮的安装情况具体考虑。1.减速器外传动零件的设计计算1.2链传动确定链节距、齿数、链轮直径、轮毂宽度、中心距、作用在轴上力的大小和方向。要求：链轮齿数应为奇数或不能整除链节数的数。链节数应为偶数，避免使用过度链节。第三讲传动零件的设计计算1.减速器外传动零件的设计计算1.3选择联轴器根据各种联轴器的应用特点，按标准选择（公称转矩和许用转速）。nnTTnc第三讲传动零件的设计计算2.减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动设计完减速器以外的传动零件后，要验算原始计算的运动和动力参数，如有变动应进行相应的修改，然后，再进行减速器内传动零件的设计计算。2.1齿轮材料及热处理方法的选择。大、小齿轮硬度差；硬度硬齿面；硬度软齿面50HBS~30350HBS350HBS第三讲传动零件的设计计算2.2齿轮的结构2.减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动齿轮轴的结构。离小于两倍齿轮模数，或齿轮齿根距键槽的距当齿轮轴mXdda22第三讲传动零件的设计计算2.3齿轮传动的中心距2.减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动角或采取变位。改变齿数、模数、螺旋斜齿圆柱齿轮变位。改变齿数、模数或采取直齿圆柱齿轮要求中心距为整数。::mm,160130)(2cos121~zzma第三讲传动零件的设计计算2.4齿轮参数2.减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动精确到小数点后三位。、齿顶圆直径分度圆直径；秒精确到螺旋角add第三讲传动零件的设计计算算例—普通V带传动第三讲传动零件的设计计算设计一带式输送机中的普通V带传动，装于电机与减速器之间。电机为鼠笼式异步交流电机，传递功率为P=18.5kW，转速n1=970r/min，传动比i=3，两班制工作，传动水平布置。解：(1)确定计算功率Pc查表得工作情况系数KA=1.2，故Pc=KAP=1.2×18.5=22.2kW(2)选择带的型号根据Pc，n1，由图确定选用C型带。(3)确定带轮的基准直径dd1和dd2选取小轮直径dd1=212mm则大轮的直径为dd2=idd1=3×212=636mm，取dd2=630mm满足要求，则取满足条件验算带速%..i..ddiv.ndvvddd50060330230230150121263010.015m/s255m/s7710100060970212100060(4)1211第三讲传动零件的设计计算(5)确定带的基准长度Ld和a初定中心距a0根据a0=(0.7~2)(dd1+dd2)=589.4~1684mm，取a0=1000mmmm2933661000421263021263021000242220212120.addddaLddddc查表，取Ld=3550mm确定基准长度Ld第三讲传动零件的设计计算mm109222933663550100020.LLaacd确定中心距a满足要求验算小轮包角1201583571092212630180357180(6)1211..adddd第三讲传动零件的设计计算kW98.458.101212lg103.1558.101212103.292121065.711046.1258.101212lgrad/s58.101609702602103.15,103.291065.71,1046.12V(7)521534114211312111011541533241dddddcdcdccdPnccccz查表得带根数确定第三讲传动零件的设计计算-0.078kW37503550lg5810121210315lgkW94501012lg58101212103151012lg94605125151251501142210231212110315106571511111411180158180531421..LLdcPP...dcPP...KKdd...sdccdd附加功率值附加功率值包角系数第三讲传动零件的设计计算5014535222V5.53kW078094509840.946V021000z...'PPzz...PPPK'PPc，取带的根数带传递的功率单根N4.37377.1039.01946.05.2577.102.2250015.2500m/kg39.0(8)22000qvKvzPFqFc查表得确定初拉力第三讲传动零件的设计计算N36652158sin5437322sin2(9)10.zFQQ计算带对轴的压力(10)带轮的结构设计（从略）第三讲传动零件的设计计算设计一驱动鼓风机用滚子链传动。已知传递功率为P=6kW，主动轮转速n1=960r/min，从动轮转速n2=320r/min，载荷平稳。要求中心距a0=500mm，环境温度为25℃左右。75,25,s/m8~63320960(1)212121zzvnnizz选取设链速计算传动比和确定链轮齿数解：第三讲传动零件的设计计算算例—滚子链传动mm875.1510A:,kW38.41673.010.1,73.0,0.1(2)100pnPKPKKPKKKppzApzA，由图选定链型号为和根据查表得查图得查表得选链型号，确定链节距链速满足要求。验算链速sm15s35m61000609602587515100060(3)11//..npzvv第三讲传动零件的设计计算mm925078751520021151165002116002115225755008751527525875155002222mm,500(4)002212021000...pLLaaL...zzapzzpaLaaLppppp实际中心距节取节则计算链节数为要求和实际中心距计算链节数第三讲传动零件的设计计算1N1181356625110001000251(6)...vPKQ.KQQFQF取计算压轴力，由图选油浴润滑。和链型号根据链速确定润滑方法10As/m35.6(5)v第三讲传动零件的设计计算从略）绘制链轮零件工作图（，其余略。分度圆直径计算链轮主要几何尺寸(8)10mm37975180sin87515180sinmm6612625180sin87515180sin(7)2211..zpd..zpd第三讲传动零件的设计计算第三讲传动零件的设计计算算例—联轴器选择选择弹性柱销联轴器计算转矩N.m32.539601036.555.955.93nPT3.1AKkW32.6953.323.1TKTAcmin/r960n条件：Tc[Tn]；n[n]；轴孔直径。算例：圆柱齿轮传动设计某二级斜齿圆柱齿轮减速器，电动机驱动，单向运行，载荷平稳，试设计低速级齿轮传动。已知低速级传递功率Pl=18kW，小齿轮转速n1=300r/min，传动比i=4，每天1班，预期寿命10年。第三讲传动零件的设计计算解:（1）选择材料小齿轮材料选用40Cr钢，调质处理，齿面硬度为250~280HBS。大齿轮材料选用ZG310-570，正火处理，齿面硬度为162~185HBS8111032.4)830010(13006060hjLnN88121008.141032.4iNN计算应力循环次数N第三讲传动零件的设计计算查图得ZN1=1.05，ZN2=1.14（允许有一定的点蚀）计算得ZX1=ZX2=1.0取SHmin=1.0，ZW=1.0，ZLVR=0.92按齿面硬度250HBS和162HBS，查图得σHlim1=690MPa，σHlim2=440MPa计算许用接触应力MPa566692001010510169011Hmin1Hlim1......ZZZZSLVRWXNHMPa546192001011410144022Hmin2Hlim2......ZZZZSLVRWXNH因[σH]2[σH]1，计算中取[σH]=[σH]2=461.5MPa。第三讲传动零件的设计计算N.mm57300030010105591055961161.nP.T小齿轮转矩987013coscos.Z计算得MPa9188012.Z.ZKEtt，查得初取（2）按齿面接触强度确定中心距初定螺旋角β=13°第三讲传动零件的设计计算HaZ.，计算取404829.2013cos20tanarctancos/tanarctannt2035.124829.20cos13tanarctancostanarctantb44.24829.20sin4829.20cos2035.12cos2sincoscos2ttbHZ端面压力角基圆螺旋角则有第三讲传动零件的设计计算计算中心距amm1.2795.461987.09.18844.244.025730000.1)14(][2)1(32321HEHatZZZZuKTua取中心距a=280mm。第三讲传动零件的设计计算1310928274282714413cos28021cos2121..uzz.)u(mazn小轮齿数1092721z,z取估算模数mnmn=(0.007~0.02)a=(0.007~0.02)×280=1.96~5.6mm，查表取标准模数mn=4mm第三讲传动零件的设计计算037427109zz12.i实实际传动比误差在允许范围内传动比误差理实理%%.%.%iiii5930100403744100第三讲传动零件的设计计算///n.azzm4543137291132802271094arccos2arccos12修正螺旋角β与初选螺旋角相近，故ZH，Zβ可不修正mm176111729113cos274cos11..zmdnmm823448729113cos1094cos22..zmdn齿轮分度圆直径第三讲传动零件的设计计算圆周速度vsm74110006030017611110006011/..ndv根据表，选取齿轮精度为8级（3）验算齿面接触疲劳强度电机驱动，载荷平稳，取KA=1.0vz1/100=1.74×27/100=0.47m/s，8级精度，则Kv=1.031.21.091.0076112/111.17mm112280401KKb/d.aba查表得，得齿宽第三讲传动零件的设计计算载荷系数K5397203.27911cos02tanarctancostanarctan.//nt计算重合度εα、εβ1.3471.21.0903101..KKKKKvAmm8234564