V带传动设计说明书(同名11391)

机械设计大作业题目：V 带传动设计院系：机械制造及其自动化班级：1008XXX姓名：XXX学号：XXX1目 录一设计任务 : 带式运输机3二选择电动机4三确定设计功率 Pd4四选择带的型号4五确定带轮的基准直径dd 1和 dd 26六验算带的速度6七确定中心距 a 和 V 带基准长度 Ld7八计算小轮包角8九确定 V 带根数 Z8十确定初拉力 F010十一计算作用在轴上的压力11十二 带轮结构设计12十三V 带传动的张紧、安装及防护17十四参考文献18十五附表192机械设计作业任务书一设计任务 :带式运输机结构简图见下图 :原始数据及设计内容：通常情况下设计V 带传动时已知的原始数据有： 传递的功率P； 主动轮、 从动轮的转速、；传动的用途和工作条件；传动的位置要求，原动机种类等。设计内容主要包括：带的型号、基准长度、根数、传动中心距、带轮直径及结构尺寸、轴上压力等。原始数据如下：3机器工作平稳，单向回转，成批生产Pm（ KW ）nm (r / min)nw ( r / min)i1轴承座中最短工作方案心高 H（ mm）工作环境年限 L5.1.42.2940802.1160室内、清5 年 2 班洁二选择电动机由方案图表中的数据要求，查参考文献 2 表 -15.2 Y 系列三相异步电动机的型号及相关数据选择可选择 Y112M-6 。可查得轴径为28mm,长为 60mm.三确定设计功率Pd设计功率是根据需要传递的名义功率、 载荷性质、 原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下：PdK A gPm式中Pm 需要传递的名义功率K A 工作情况系数，按参考文献1 表 5.7 工作情况系数KA 选取 K A =1.2；考虑到本装置的工作环境，K A 值不变所以PdK A gPm1.22.22.64KW四选择带的型号根据设计功率和小带轮转速由下图选定带型。4查看上图可选取A 型带。5五确定带轮的基准直径dd 1和 dd 2查表 V 带带轮最小基准直径 dd min 知 A 型带 dd min =75mm, 又由参考文献1 表 5.4 选取小带轮基准直径：dd1125mm ；大带轮基准直径：dd 2i1 gdd 12.1 125262.5mm查参考文献 1 表5.4 选取大带轮基准直径dd 2250mm；2.1250其传动比误差 i125100%4.76%5% ，故可用。2.1六验算带的速度gdd1 gn1125 940v1000606.15m / s601000式中n1电动机转速；dd1 小带轮基准直径；即 v=6.15m/s vmax =25m/s,符合要求。由来计算带的速度，并满足 5 m/s 。对于普通V 带， 25 30 m/s；对于窄 V 带， 35 40 m/s。如，则离心力过大，即应减小；如过小 ( 5 m/s)，这将使所需的有效圆周力过大，即所需带的根数过多，于是带轮的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大，故过小时应增大。6七确定中心距a 和 V 带基准长度 Ld根据： 0.7(dd 1dd 2 )a02(dd1dd 2 ) 初步确定中心距0.7（ 100+224） =262.5a02（ 100+224）=750;考虑到应使结构紧凑，选取中心距a0 =350mm虑到安装调整和张紧的需要，实际中心距的变动范围为初算带的基准长度Ld ：Ld 2a0( dd 2 dd 1 )22 350(250125)2( dd 1 dd 2 )(125 250)1300.192mm24a024350式中Ld 带的标准基准长度；Ld带的初算基准长度；a0 初选中心距；查参下表普通带基准长度Ld 及长度系数K L 确定带的基准长度Ld =1400mm ；7八计算小轮包角小带轮包角：dd 2dd 157.3180250 120162.08951180a57.3350根据包角计算公式及对包角的要求，应保证九确定 V 带根数 Z在确定 V 带的根数时，为了使各根V 带受力均匀，根数不应过多，一般以不超过8810 根为宜，否则应改选带的型号，重新计算。根据公式：PdzK L(P0P0 ) K确定带的根数。式中K 包角修正系数，考虑包角180 对传动能力的影响K L 带长修正系数，考虑带长不为特定带长时对使用寿命的影响P0 V 带基本额定功率由参考文献 1 表 5.4查取单根 V 带所能传递的功率为P0 =1.3917kW ；由式 P0 K b n1 (11 ) 计算功率增量P0 ；K i其中Kb 弯曲影响系数；K i 传动比系数；n1电机轴转速查参考文献得Kb = 0.772510 3；查参考文献得K i1.1373 ；故得 P0 K b n1 (11 )0.7725 10 3940 (11) 0.0877 kwKi1.1373查参考附表得K =0.96；查参考附表得K L =0.96 ；所以，zPd2.641.94( P0P0 ) KK L(1.39170.0877)0.960.96所以，选取V 带根数 z=2；9十确定初拉力F0F0500 Pd( 2.5 K ) mv2vzK式中Pd设计功率v 带的速度z带的根数K 包角修正系数m普通V 带每米长度质量查参考文献得m=0.1kg/m ；所以F0500 Pd( 2.5 K ) mv25002.64( 2.5 0.96 ) 6.15212 0.1 175.8805NvzK6.1521 20.96由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的初拉力应为上述初拉力的 1.5 倍。在带传动中，初拉力是通过在两带轮的切点跨距的中点M 处，加上一个垂直于两轮上部外公切线的适当载荷G（见下图），使沿跨距每长100 mm 所产生的挠度y 为 1.6 mm 来控10制的。 G 值可查阅有关机械设计手册。十一计算作用在轴上的压力Q 2Fz cos2zF0sin 122式中F0 初拉力z带的根数1 小轮包角；所以，Q 2Fz cos2zF sin12 2 175.88 sin(162.0895 ) 694.9418 N202211十二 带轮结构设计1. 带轮材料选择常用的带轮材料为 HT150 或者 HT200 。转速较高时可以采用铸钢或者用钢板冲压后焊接而成；小功率时可用铸铝或塑料。本设计中转速要求不高，材料选用HT200 ；2. 带轮结构形式本方案中带轮为中小尺寸，选用腹板轮。V 带轮由轮缘、轮辐和轮毂组成；根据轮辐结构的不同，V 带轮可以分为实心式（如下图a）、腹板式（下图b）、孔板式（下图c）、椭圆轮辐式（下图d）。123. 带轮结构尺寸轮槽截面尺寸可查下图可得；参考图 b:已知 d=28mmd1 =(1.8 2)d=50.4 56mm,d 为轴的直径28mm;B=(z-1)e+2f (3-1)x15+20=50mm ； z 为带数， e=15， f 取 10（查下表）；11=1C =( )B ，取CB=10mm;745L=(1.5 2)d=42 56mm,当 B 1.5d 时， L=B; 故 L=55mm134. 带轮的技术要求（1） 铸造、焊接或烧结的带轮在轮缘、腹板、轮辐、及轮毂上不允许有砂眼、裂缝、缩孔及气泡；（2） 铸造带轮在不提高内部应力的前提下，允许对轮缘、凸台、腹板及轮毂的表面缺陷进行修补；（3） 带轮轮槽工作面的表面粗糙度Ra 应不超过3.2 m，高性能传动不应超过 1.6 m，14带轮的平衡分为静平衡和动平衡，带轮有较宽的轮缘表面或以相对较高的速度转动时，需要进行动平衡（见下图） 。静平衡应使带轮在工作直径（由带轮类型确定为基准或有效直径）上的偏心残留量不大于下列二值中的较大的值：a)0.005kg;b)带轮及附件的当量质量的0.2%。（当量质量系指几何形状与被检带轮相同的铸铁带轮的质量）当带轮转速已知时应确定是否需要进行动平衡、通过下列公式计算确定带轮极限速度：n11. 581011 /( Bd)式中B带轮轮缘宽度（mm）d带轮直径（基准直径或有效直径）（mm）当带轮转速n n1 时，进行静平衡；当带轮转速n n1 时，进行动平衡；动平衡要求质量等级由下列二值中选取较大值G1 =6.3mm/sG2 =5v/M式中5残留偏心量的实际限度（g）v带轮的圆周速度（m/s）M 带轮的当量质量（kg）如果使用者有特殊需求时，质量等级可能小于G1 或 G2 ；1516十三V 带传动的张紧、安装及防护1.张紧方法2.预紧力带的预紧力对其传动能力、 寿命和轴压力都有很大影响。 预紧力不足， 传递载荷的能力降低，效率低，且使小带轮急剧发热，交代磨损；预紧力过大，则会使带的寿命降低，轴和轴承上的载荷增大，轴承发热与磨损。因此，适当的预紧力是保证带传动正常工作的重要因素。17十四参考文献1机械设计宋宝玉王黎钦主编 哈尔滨工业大学出版社20102机械设计课程设计王连明宋宝玉主编哈尔滨工业大学出版社 200518十五附表工作情况系数K A原动机工作机载荷液体搅拌机； 离心式水泵； 通风机和鼓风机（7.5kW ）；离心平稳式压缩机；轻型运输机带式运输机 （运送砂石、 谷物），载荷通风机（7.5kW ）；发电机；变动小旋转式水泵； 金属切削机床； 剪床；压力机；印刷机；振动筛螺旋式运输机； 斗式上料机； 往载荷复式水泵和压缩机； 锻锤；磨粉变动较大机；锯木机和木工机械； 纺织机械载荷破碎机（旋转式、颚式等） ；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；变动很大橡胶辊压机 类 类一天工作时间/h10101616101016161.01.11.21.11.21.31.11.21.31.21.31.41.21.31.41.41.51.61.31.41.51.51.61.8表 3. V 带带轮最小基准直径dd min槽型YZABCDEdd min205075125200355500表 4.包角修正系数 K包角122021020019018015017016014013012011010090K1.201.151.101.051.000.920.980.950.890.860.820.780.730.68表 5. 弯曲影响系数Kb19带型KbZ0.292510 3A0.772510 3B1.987510 3C5.62510 3D19.9510 3E37.3510 3为保证带不出现打滑，必须限制带所传递的圆周力，使之不超过最大有效拉力，即；为保证 V 带有足够的寿命， 必须使带工作时的最大应力小于或等于带的许用应力，即。根据既不打滑又有一定疲劳寿命这两个条件，在特定的条件下得到的单根V 带所能传递的功率称为单根 V 带的基本额定功率。2021