180mm。 原传动比 i?n21440??1.8 n1800实际传动比 i??D2180mm??1.84
1??D1?0.02?100mm??1??传动比误差相对值 ?i?i??i1.85?1.8??0.028%<5% i1.8一般允许误差5%,所选大带轮直径可选。 (3)确定三角带速度 按公式 v??D1n160?1000?3.14?100?1440?7.536m/s
60?1000v在5~25m/s之间,满足带速要求。
(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 即
0.7??100?180??A0?2?(100?180) 196?A0?560,
取A0=400mm.
(5)V带的计算长度Ld
?D?D1? ?Ld?2A0??D1?D2??224A02180?100??3.14Ld?2?400??1243.6mm ?100?180??24?4002由《机械设计》图11.4,选取带轮的基准长度为Ld?1250mm。 (6)确定实际中心距A
A?A0?L?L01250?1243.6?400??403.2mm 22(7)验算小带轮,包角?
?1?180o?D2?D1180?100主动轮上包角合适。 ?60o?180o??60o=168o?120o,
A400(8)确定V带根数z 由式 z?Pca
?p0??p0?k?kL查《机械设计》表11-8,得单根普通V带所能传递的功率p0= 1.31KW; 《机械设计》表11-10,单根普通V带i?1 时传递功率的增量?P0= 0.15KW(插值法得),
查《机械设计》表11-7,包角系数k?=0.98;查表11-12,长度系数kL=0.93 z?4.4?3.3
?1.31?0.15??0.98?0.93所以取z?4根. (9) 带轮宽度B
查《机械设计》表11-
B=(z-1)e+2f=(4-1)×15+2×10=65mm
(10)计算带的张紧力和压轴力
查《机械设计》表11-4,带质量q=0.1kg/m
F0?500Pca?2.5??1??qv2?vz?k?? 单根带的张紧力
?500?4.4?2.5??1??0.1?7.542?119N?7.54?4?0.98?
168o?947N 带轮轴的压轴力 F?2zF0sin?2?4?119?sin22?15.传动轴的估算和验算
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。
5.1确定各轴转速 5.1.1确定主轴计算转速
主轴的计算转速为
nIV?nmin?z?13?100?1.2612?13?200r/min
5.1.2各传动轴的计算转速:
主轴从nIV起至主轴最高转速间的所有转速都传递全功率,那么实现上述主轴转速的其他传动件的实际转速也传递全功率,这些实际工作转速中的最低转速就是该传动件的计算转速。由转速图可知,
各轴计算转速 轴序列号 计算转速nj/r?min ?1Ⅰ 800 Ⅱ 500 Ⅲ 250 Ⅳ 200
5.1.3核算主轴转速误差 12
转速误差:
,(n,?n标)?100%?10(??1)%?2.6%n标
D1?ua?ub?ucD2
n为主轴的实际转速,计算公式为:
n,?n?0.98?以最低转速为例计算,其他计算过程省略,结果列表。
n1,?1440?0.98?106352224????22.23r/min425557076
22.23?22.4?0.78%?2.6".4
ni,实际转速 转速误差 7 8 9 10 11 12 ni,实际转速 转速误差 1 2 3 4 5 6 99.78 125.44 156.8 199.56 249.45 313.6 0.22% 0.352% 2% 0.22% 0.22% 0.444% 399.13 498.91 627.2 784 1003.52 1254.4 0.218% 0.218% 1.23% 2% 0.352% 0.352% 转速误差都小于2.6% 都合格 5.2 计算各传动轴传递的功率
其中?r?0.995为滚动轴承的效率;?g?0.97为齿轮传动的效率;
?b?0.96为V带传动的效率。 P电?4kw
P1?4?0.96?0.995?3.82kw P2?4?0.96?0.97?0.995?3.71kw
P3?4?0.96?0.972?0.9952?3.58kw P4?4?0.96?0.973?0.9953?3.45kw
5.3各传动轴直径的确定
Pimm nidi?C3其中:Pi-电动机额定功率
C-与轴材料有关的系数
ni-该传动轴的计算转速。
四根轴材料选取: 采用45号钢,调质处理。 查《机械设计》表16.2,C=112 [1]Ⅰ轴的直径:P1?3.82kw,n1?800r/min
d1?11233.82?18.86mm,取d1?20mm 800[2]Ⅱ轴的直径:P2?3.71kw,n2?500r/min
d2?11233.71?21.85mm,取d2?25mm. 500[3]Ⅲ轴的直径:P3?3.58kw,n3?250r/min
d3?11233.58?27.20mm,取d3?30mm 250[4]主轴的直径:P4?3.45kw,n4?200r/min
d4?11233.45?28.94mm,取d4?30mm. 200此轴径为平均轴径,设计时可相应调整。
6.各传动组齿轮模数的计算和校核
6.1 模数的确定
模数的确定
按下列公式初定模数: