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机械基础课程设计题 目:带传动的3D设计 系 别:航空制造工程学院 专 业:焊接技术与工程 班 级:110342班 学 号:11034237 学生姓名:张轩宁 指导老师:刘文光 完成日期:2013.5.14 南昌航空大学航空制造工程学院机械设计基础课程设计任务书班级11034237学生姓名张轩宁指导教师刘文光课程设计题目带传动的3D设计主要设计内容1) V带传动的设计计算;2) 轴径设计取45号钢时,按下式计算:dmin=110*(P/n)1/3*1.03,并取整;3) V带轮的结构设计选择带轮的材料、结构形式、计算基本结构尺寸;4) 键的选择及强度校核;5) 用3D软件设计零件及装配图; V带传动设计要求1) 传动的用途、工作情况和原动机种类;2) 传递的功率;3) 主、从动论转速;4) 中心距大小,安装位置限制等。6) V带的型号、长度和根数7) 带轮的尺寸、材料、和结构8) 传动中心距a、验算包角1209) 带作用在轴上的压轴力Q等普通V带传动设计设计任务和要求1设计指标 设计搅拌机普通V带传动。 电动机额定功率为9KW,转速n1=960r/min 要求从动轮转速n2=480r/min,工矿情况系数KA=1.12设计要求 画出工作原理图; 文件生成与打印输出。3编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。选题的意义随着社会的发展,带传动在工业生产、生活中起到越来越重要的作用,应用最广泛的是V带传动,带有良好的挠性,能吸收震动,缓和冲击,传动平稳,噪音小。当带传动过载时,带在带轮上打滑,防止其他机件损坏,起到过载保护作用。而且结构简单,制造、安装和维护方便。设计方案 由于带容易在带轮上打滑,故设计过程中应精确计算出其压力、和拉力; 带的工作面易磨损,应保整其在额定功率运行,可延长带的工作寿命。普通V带传动设计1) 确定计算功率Pc=KaP=1.1*15=16.5KW2) 选择V带的型号由P=16.5KW, n 1=960r/min, 根据5-9图选用B型普通V带 3) 确定带轮基准直径d1、d2由表5-6和5-9,选取d1=200mmdmin=125mm带型YZABCDEq/(kg/m)0.020.060.100.170.300.620.90dmin/mm205075125200355500表5-6大轮带轮基准直径d2:n 2= n 1/i=960/2r/min=480r/min从动轮的转速误差率:(0.02)%在5%以内为容许值d2=n1/ n 2*d1(1-$)=960/480*200*(1-0.02)mm=392mm4) 验算带速V 带速不宜过高,否则离心率增大,带轮间摩擦力减小,容易打滑,单位时间内绕过带轮得次数也增多,降低传动带得工作寿命。带速不宜过低,否则当传递功率一定时,传递的圆周增大,带轮地根数增多。 V=(1-0.02)d1 n 1/ n 2*1000=*200*960/480*1000=10.05m/s,带速度在5-25m/s范围内,合适。5) 确定中心距a0 0.79(d1+d2)a02(d1+d2) ,令a0=1.5(d1+d2)=888mm,取a0 =900mm计算V带初速度L0 L0=2a0+/2(d1+d2)+ (d1+d2)2/4 a0,得L0=2740.15,mm由初选速度L0,在根据表选取相近的基准Ld作为所选带长度,即Ld=2800mm,则得实际中心距aa0+ Ld- L0/2=929.925mm930mm中心距变动范围amin=a-0.015Ld=930-0.015*2800=888mm amax=a+0.03Ld=930+0.0 3*2800=1014mm 6) 校验小带轮包角,一般要求120,否则应适当增大中心距或减小传动比,也可以加张紧轮。=180-(d2-d1/a*)*57.3=180-(392/200)*57.3=168.171207) 计算V带的根数Z由ZPC/(P0+ P0)K*KL为使各带受力均匀,根数不宜过多,一般应满Z10。根据d1=200mm, n 1=960r/mm,查表5-3得P0=0.3KW由表5-8查得带长度修正系数KL=1.05, 由图5-8查得包角系数Ka=0.98,普通带根数Z=16.5/(3.77+0.3)*1.05*0.98=16.5/4.90833=3.361根,取Z=4根小带轮包角修正系数Ka小带轮包角/ ()Ka小带轮包角/ ()Ka18011450.911750.991400.891700.981350.881650.961300.861600.951250.841550.931200.821500.928) 单根V带的初拉力F0由表5-6查得A型普通V带每米质量q=0.17kg/m,单根V带初拉力F0=500*Pc/VZ(2.5/Ka-1)+qv2 =500*16.5/10.05*4(2.5/0.98-1)+0.17*(10.05)2=340N9) 作用在带轮轴上的压力FQFQ=2 F0Zsin/2=2*340*4*sin168.17/2=2705.51N作用在带轮轴上的压力计算简图 带传动的工作情况图 10) 带轮的设计确定结构类型由于小带轮基准直径为200mm,大带轮基准直径为392mm,孔板式带轮基准直径小于300450mm,故其符合孔板式带轮。轮槽尺寸普通 V 带轮轮槽尺寸 表 17-2 插图参数及尺寸V 带 型 号YZABCDEbp5.38.51114192732ha min1.622.753.54.88.19.6hf min4.778.710.814.319.923.4dmin55.567.5101215e80.3120.3150.3190.425.50.5370.644.50.7f67911.5162328B(z为轮槽数)f32对应的带轮基准直径dd63348011819031536634756003880118190315475600材料带轮常用材料为铸铁(HT150或HT200),容许最大圆周速度为25m/s画出带轮图 11) 设计结果选用4根A1600 GB/T1154-97V带,中心距a=930mm,轴上压力FQ=2705.51N。设计体会通过这次对普通V带传动设计,让我了解了设计V带的程序,也让我了解了关于V带传动原理与设计理念通过这次学习,让我对各种V带都有了大概的了解,明白了它在生产、生活中的重要作用。 我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于影响V带误差的因素。这样会有助于我们进一步的提高设计的准确度。设计成品
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