道路垃圾清扫机工作头设计(3)

第一级从动轴 n1?n0/i1?600r/min T1?T0?i1??1?6115.2N?mm Pw 1?P0??1?384 第二级传动比 i2?4.5故求得：

第二级从动轴 n2?133.3r/min

.7N?mm T2?T1?i2??2?26417P2?（P??2?353.28w 1?P输送带） 第三级链传动比 i3?3 故求得：

第三级从动轴n3?44.4r/min T3?T2?i3??3?76875.5N?mm P.68w 3?P2??3?342 齿轮传动比 i4?4 故求得：

n4?150r/min

.98N?mm T4?T1?i4??4?23726 P4?P2??4?342.6816w 圆锥齿轮的传动 i5?2 故求得：

n5?22.2r/min

T5?T3?i5??5?141450.92N?mm P.267w 5?P3??5?315

4.3 主要工作零件的设计计算 4.3.1 第一级传动带轮的设计

已知电机额定功率P0?400W，转速n0?3000r/min，第一级传动比i1?5 设定连续工作12小时。 (1）确定计算功率Pca

根据《机械设计》（第八版，濮良贵、纪名刚主编，高等教育出版社，以下所用到的相关公式及表格均出自本书）P156表8-7查得工作情况系数KA?1.2，故计算

Pca?KAP?1.2?400w?480w

(2) 选择V带的带型

根据计算功率Pca和带轮转速n0 ，由图8-11选用Z型 （3）确定带轮的基准直径dd并验算带速v

由查表8-6，表8-8,取小带轮基准直径dd1?50mm

从动轮基准直径dd2?i1dd1?5?50?250mm 根据表8-8，圆整为dd2=250mm 验算带的速度

v?v?25m/s 故带速合适

(4)确定V带的基准长度和传动中心距

?dd0n060?1000???50?300060?1000?7.85m/s

根据公式(8-20），初定中心距a0?500mm。 计算带所需基准长度

Ld0(dd1?dd0)2?2a0?(dd1?dd2)?24a0?2由表8-2选取带的基准长度Ld?1400mm

计算实际中心距为

?2?500???(50?250)?(250?50)?1491.2mm4?5002

a?a0?Ld?Ld01400?1491.2?500??454mm 22（5）验算小带轮上的包角?1

?1?180?(dd2小带轮上的包角合适 (6) 计算V带的根数

?57.3?57.3???dd1)?180?(250?50)??155??90?

a454由dd1?50mm 和 n0?3000r/min，查表8-4a 得 P0?0.28kw， 根据n0?3000r/min，i=5 和Z型带，查8-4b 得 ?P0?0.04kw 查表8-5，表8-2分别得到K??0.93，Kl?1.14。计算单根V带的功率为

Pr?(P0??P0)K?Kl?(0.28?0.04)?0.93?1.14?0.34kw

计算V带根数

z?PcaPr?0.480.34?1.41，取z=2

（7）计算单根V带的初始拉力的最小值(F0)min

由表8-3得Z型V带单位长度质量q?0.06kg/m，所以计算得

(F0)min?500?500?(2.5?K?)Pca?qv2K?zv(2.5?0.93)?0.48?0.06?7.852?29.51N0.93?2?7.85

应使带的实际初拉力F0?(F0)min （8）计算轴上的压轴力Fp 压轴力最小值为：(Fp)min155?2z（F0）sin?2?2?29.51?sin?115.2N miin22?1?4.3.2 第二级传动带轮的设计

已知功率P2?（P??2?353.28w，第二级从动轴 n1?600r/min 1?P输送带）第二级传动比 4.5 设定连续工作12小时 (1）确定计算功率Pca

根据《机械设计》（第八版，濮良贵、纪名刚主编，高等教育出版社，以下所用到的相关公式及表格均出自本书）P156表8-7查得工作情况系数KA?1.1，故计算

Pca?KAP2?1.1?353.28w?388.61w

(2) 选择V带的带型

根据计算功率Pca和带轮转速n2 ，由图8-11选用Z型 （3）确定带轮的基准直径dd并验算带速v 由查表8-6，表8-8,取小带轮基准直径dd1?80mm

从动轮基准直径dd2?i2dd1?4.5?80?360mm 根据表8-8，圆整为dd2=355mm 验算带的速度

v?v?25m/s 故带速合适

?dd1n160?1000???80?60060?1000?2.51m/s

(4)确定V带的基准长度和传动中心距

根据公式(8-20），初定中心距a0?500mm。 计算带所需基准长度

Ld0?2a0??2?500??2(dd0(dd2?dd1)2?dd1)?4a0(355?80)?1721.1mm4?5002

?2由表8-2选取带的基准长度Ld?1600mm

?(80?355)?计算实际中心距为

a?a0?（5）验算小带轮上的包角?1

Ld?Ld01600?1721.1?500??439mm 22?1?180?(dd2小带轮上的包角合适 (6) 计算V带的根数

?57.3?57.3???dd1)?180?(355?80)??144.1??90?

a439由dd1?80mm 和 n1?600r/min，查表8-4a 得 P0?0.16kw， 根据n0?600r/min，i=4.5 和Z型带，查8-4b 得 ?P0?0.015kw 查表8-5，表8-2分别得到K??0.91，Kl?1.16。计算单根V带的功率为

Pr?(P0??P0)K?Kl?(0.16?0.015)?0.91?1.16?0.185kw

计算V带根数

z?PcaPr?0.390.185?2.1，取z=3

（7）计算单根V带的初始拉力的最小值(F0)min

由表8-3得Z型V带单位长度质量q?0.06kg/m，所以计算得

(F0)min?500?500?(2.5?K?)Pca?qv2K?zv(2.5?0.91)?0.39?0.06?2.512?116.4N0.91?3?2.51应使带的实际初拉力F0?(F0)min

（8）计算轴上的压轴力Fp 压轴力最小值为：(Fp)min

144.1?2z（F0）sin?2?3?116.4?sin?664.4N miin22?1?4.3.3 第三级传动链传动的设计

（1）选择链轮齿数

取小链轮齿数z1?19，大链轮的齿数z2?z1i?19?3?57 （2）确定计算功率

根据《机械设计》（第八版，濮良贵、纪名刚主编，高等教育出版社，以下所用到的相关公式及表格均出自本书）P178表9-6查得KA?1.0，由图9-13查得KZ?1.42，单排链，则计算功率为

Pca?KAKZP3?486.61w （21）

（3）链条型号与节距的选择

根据Pca?KAKZP.61w 及 n3?44.4r/min插图9-11 可选12A链条，查表3?4869-1 链条节距为p=19.05mm

（4）计算链节数和中心距

初选中心距a0?(30~50)p?(30~50)?19.05mm?571.5~952.5mm 取a0?600mm，相应的链长节数为

Lp0?2 ?2?取链节数Lp?108节

a0z1?z2z?zp??(21)2 （22） p22?a060019?5757?19219.05??()??108.2 19.0522?600查表9-7得到中心距计算系数f1?0.24643，则链传动最大中心距为

a?f1p[2Lp?(z1?z2)]?0.24643?19.05?[2?108?(19?57)]?657mm

（23）

（5）计算链速V，确定润滑方式

v?n2z1p133.3?19?19.05??0.804m/s （24）

60?100060?1000由v?0.804m/s和链号12A，查图9-14可知应采用滴油润滑 （6）计算压轴力Fp 有效圆周力为

P3342.68?10?3Fe?1000?1000??428N （25）

v0.8链轮水平布置时压轴力系数KFp?1.15，则压轴力为

Fp?KFpFe?1.15?428?492N

4.3.4 齿轮传动的设计

1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

（1）由前面的传动方案图可知，选用直齿圆柱齿轮传动。

（2）由于输送带为一般工作构件，速度不高，轴向载荷不大，故选用7级精度（GB10095-88）。

（3）材料选择。根据《机械设计》（第八版，濮良贵、纪名刚主编，高等教育出版社，以下所用到的相关公式及表格均出自本书）表10-1选择大小齿轮材料为45钢（调质），硬度为217～255HBS,取硬度为240HBS。

（4）选小齿轮齿数z1?20,大齿轮齿数z2*i?20?4?80

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