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机械设计课程设计 一、同步带传动 1、选用电动机 2、传动装置的传动比、运动和动力参数确定 （1）计算轴II、轴III转速 （2）计算传动比 （3）各轴输入功率 （4）各轴输入转矩 3、多功能搅拌机带传动设计——选用啮合式带传动 （1）定设计功率 式中，为工作情况系数，查表3-1，选取多功能搅拌机工作情况系数=1.2，则 （2）选择带型 按，由图3-1选择带型，由、，选择3M型带。 （3）计算传动比 （4）确定带轮直径 初选小带轮齿数，大带轮，由表3-2查的，，， （5）选择带的节线长度和确定实际中心距a 由设计任务初定中心距，根据公式（3-3）计算带的初定节线长度 查表3-3，选取节线长齿数100，长度代号300。 根据公式（3-4）实际中心距： 其中 经计算得中心距为59mm （6）确定中心距调整下限I和调整上限S 中心距范围为：,I和S值见表3-4，结果为。 （7）确定带长系数 带长系数由表3-5查取，=1.00。 （8）确定啮合齿数系数 啮合齿数： 啮合齿数系数 （9）确定带的基本额定功率 3M带型的最小宽度推荐用基本额定功率，见表3-6，查得 （10）带的额定功率 带宽系数 （11）确定带和带轮的宽度 按原则选择带的宽度 查表3-7，等于6。经计算，表3-8中选择标准带宽9mm,并从表3-9中确定带轮宽度。 （12）计算压轴力Q 带的紧边张力和松边张力分别由下式计算： 根据公式（3-11）， 根据公式（3-12）， 压轴力 为矢量相加修正系数，据小带轮包角，查图3-3而得。 根据公式（3-15）， 按上述步骤计算得， ，，，，。 （13）带的张紧 计算安装时应保证的挠度f（图3-4），以使带产生适当的张紧力。 根据公式（3-16） 根据公式（3-17） 二、齿轮传动设计 已知齿轮传动i=4，小齿轮输入转矩，转速，齿轮模数，小齿轮齿数，分度圆压力角，齿宽，材料用尼龙1010，试计算大小齿轮基本参数，并校核其强度。 解：根据公式（3-18），有，齿形系数查表3-12，取，，取，， 代入 ，故合格。 1、齿轮参数计算 2、受力分析 三、轴的设计与校核 1、选择轴的材料，确定轴的外伸段直径 轴的材料选用45钢，正火处理（200HBS），按照表4-2取。 轴II外伸段直径： 轴III外伸段直径： 2、轴的结构设计 如图4-1所示。 （a）轴II结构设计简图 （b）轴III结构设计简图 图4-1 轴的结构设计 3、轴上零件的受加分析 轴II：大带轮压轴力 小齿轮 轴III：大齿轮 4、计算轴的支座反力和弯矩 轴II：如图4-2所示，图a为轴的空间受力简图，大带轮为A，左右两个轴承分别对B、D，小齿轮对称布置在BD中点C。 水平受力分析（图b）： 水平弯矩图（图c）： 垂直面受力分析（图d）： ， 垂直弯矩图（图e）： 合成弯矩图（图f）： 扭曲矩图（图g）：轴II承受的扭矩等于它传递的转矩。 计算危险截面当量弯矩（图h）：C处是危险截面，对一般转轴可视其扭矩为脉动循环性质，取扭矩矫正系数。 计算C处需要轴径；参照表4-1得到45钢正火（200HBS）的轴在对称循环状态下的许用弯曲应力 图4-2所示 轴II的受力分析 如图4-3所示、轴III：图a为轴的空间受力简图，左右两个轴承分别为A、C，大齿轮对称布置在AC中点B。 图4-3 轴III的受力分析 水平面受力分析（图b）： 水平弯矩图（图c）： 垂直面受力分析（图d）： 垂直弯矩图（图e）： 合成弯矩图（图f）： 扭矩图（图g）：轴III承受的扭矩等于它传递的转矩。 计算危险截面当量弯矩（图h）：B处是危险截面，扭矩矫正系数。 ⑧计算B处需要轴径： 四、轴承的选择与校核 轴II、III均采用一对深沟球轴承6000支承。根据轴承工作条件，选择温度系数，选择载荷系数，查附录7得到基本额定动载荷，基本额定静载荷，球轴承生命指数。 轴II：C处圆柱齿轮平均分度圆处圆周力与径向力的合力为 根据轴系平衡条件得，则B、D两处轴承的径向载荷 轴III：B处圆柱齿轮平均分度圆处圆周力与径向力的合力为 A、C两处轴承的径向载荷。 四个轴承均仅承受径向力，无轴向力，其中轴IIB处轴承受力最大，转速亦较轴III大，取其为校核对象。轴IIB处当量动载荷，则 说明：轴和轴承的连