机械设计基础课程设计.ppt

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1、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/s56;310,;min1vzzdd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

2、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50HBS30 350HBS 350HBS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

3、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)(2cos121zzma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 = 18.5 kW，转速n1=9

4、70 r/min，传动比i =3，两班制工作，传动水平布置。解解：(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=22.2 kW(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=212 mm 则大轮的直径为dd2=idd1=3212=636 mm，取dd2=630 mm满足要求，则取满足条件验算带速%.i.ddiv.ndvvddd50060330230230150121263010.015m/s255 m/s7710100060970212100060 (4)1211第三讲 传

5、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=(0.72)(dd1+dd2) =589.41684 mm，取a0=1000 mmmm2933661000421263021263021000242220212120.addddaLddddc查表，取Ld=3550 mm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 .1558.1012

6、12103 .292121065.711046.1258.101212lgrad/s58.101609702602103 .15,103 .291065.71,1046.12V (7)521534114211312111011541533241dddddcdcdccdPnccccz查表得带根数确定第三讲 传动零件的设计计算-0.078kW37503550lg5810121210315lgkW94501012lg58101212103151012lg94605125151251501142210231212110315106571511111411180158180531421.LLdcPP.d

7、cPP.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5014535222V5.53kW078094509840.946V021000z.PPzz.PPPKPPc，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)22000qvKvzPFqFc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

8、递功率为P = 6 kW，主动轮转速n1=960 r/min，从动轮转速n2=320 r/min，载荷平稳。要求中心距a0 = 500 mm，环境温度为25左右。75,25, s/m863320960(1)212121zzvnnizz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)100pnPKPKKPKKKppzApzA，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(

9、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

10、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. 93nPT3 . 1AKkW 32.6953.323 . 1TKTAcmin/ r960n条件：TcTn；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

11、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解:（1）选择材料）选择材料 小齿轮材料选用40Cr钢，调质处理，齿面硬度 为250280HBS。大齿轮材料选用ZG310-570，正 火处理，齿面硬度为162185HBS8111032. 4)830010(13006060hjLnN88121008. 141032. 4iNN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 Hlim1=690MPa

12、，Hlim2=440MPa计算许用接触应力MPa566692001010510169011Hmin1Hlim1.ZZZZSLVRWXNHMPa546192001011410144022Hmin2Hlim2.ZZZZSLVRWXNH因H2H1，计算中取H= H2=461.5MPa。第三讲 传动零件的设计计算N.mm 57300030010105591055961161.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）按齿面接触强度确定中心距初定螺旋角=13第三讲 传动零件的设计计算HaZ. ，计算取404829.2

13、013cos20tanarctancos/tanarctannt2035.124829.20cos13tanarctancostanarctantb44. 24829.20sin4829.20cos2035.12cos2sincoscos2ttbHZ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(32321HEHatZZZZuKTua取中心距a=280 mm。第三讲 传动零件的设计计算1310928274282714413cos28021cos2121.uzz.)

14、u(mazn小轮齿数1092721z ,z取估算模数mn mn=(0.0070.02)a=(0.0070.02)280=1.965.6 mm，查表取标准模数mn=4 mm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修正螺旋角与初选螺旋角相近，故ZH，Z可不修正mm176111729113cos274cos11.zmdnmm823448729113cos1094cos22.zmd

15、n齿轮分度圆直径 第三讲 传动零件的设计计算圆周速度v sm74110006030017611110006011/.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=1.7427/100=0.47 m/s，8级精度，则Kv=1.031.21.091.0076112/111.17mm112280401KKb/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、1.3471.21.0903101.KKKKKvAmm8234564128

16、234482mm17611941217611122211.mhdd.mhddn*aan*aa齿顶圆直径da1、da2 端面压力角t mm291420cos20.5397823448cosmm108140cos20.5397176111cos2211.dd.ddtbtb齿轮基圆直径db1、db2 第三讲 传动零件的设计计算则有 069523823456291420arccosarccos124429176119108104arccosarccos222111./.d/d./.d/dabatabat端面齿顶压力角at 67310.53972tantan23.06951090.53972tan9.12442tan2721tantantantan212211.zztattat11243.7291112sin1sin.mbn第三讲 传动零件的设计计算螺旋角系数Z 7730673111.Z重合度系数Z98603.72911coscos.Z886412539720cos3.72911tanarctancostanarctant.b由节点区域系数ZH 43620.53972sin0.53972cos2