V带传动设计说明书.docx
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V带传动设计说明书
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机械设计课程设计
计算说明书
设计题目:
设计由电动机驱动鼓风机的V带传动
汽车学院院车辆工程系
专业车辆工程学号
设计人郭梓恒
指导教师奚鹰
完成日期2017年04月06日
同济大学
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数据设计计算及说明
主要结果
一.设计任务书3
二.传动方案的拟定及说明3
三.电动机的选择计算4
四.V带传动的设计计算4
五.V带轮的结构设计7
六.主要设计结论8
七.参考资料8
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数据设计计算及说明
主要结果
一.设计任务书
给定电动机型号、鼓风机轴转速和一天工作时间,要求设计合适的V带传动装置,完成电动机功率向鼓风机的传递。
主要设计计算内容有:
确定带的型号、长度、根数,带轮直径,带传动中心距,作用在轴上的压力等;结构设计内容有:
V带轮的材料、结构形式、基本尺寸等。
二.传动方案的拟定及说明
主动带轮1装在电动机轴上,从动带轮2装在鼓风机轴上,两带轮中心的水平距离a约等于大带轮直径d2的2倍。
三.电动机的选择计算
给定作业题号:
1
给定电动机型号:
Y100L2-4
查参考文献[1]表20-1得下列数据
额定功率:
P=3KW
满载转速:
n1=1420r/min
查参考文献[1]表20-2 得下列数据
输出轴直径:
D=28mm
电动机主轴伸出端长度:
E=60mm
四.V带传动的设计计算
1.确定计算功率
给定一天工作时间16h
查参考文献[2]表8-8得
工作情况系数KA=1.1
计算功率Pca=KAP=1.1x3=3.3kW
2.确定带的带型
根据n1和计算功率Pca,查参考文献[2]图8-11得
选用的V带带型为A型
3.确定带轮的基准直径并验算带速
(1)初选小带轮的基准直径dd1:
查参考文献[2]表8-6和表8-8
取小带轮的基准直径dd1=100mm
(2)验算带速v:
按照参考文献[2]式8-13,计算带速v=
=
=7.43m/s
验算,5m/s(3)计算大带轮的基准直径dd2:
根据已给条件n2=800r/min,传动比i=
=
=1.775,
dd2=idd1=1.775x100=177.5mm
对照参考文献[2]表8-8,圆整后取dd2=180mm
4.确定V带的中心距a和基准长度Ld
(1)根据参考文献[2]式8-20:
0.7dd1+dd2≤
≤2(dd1+dd2)
250mm≤
≤560mm
初始条件:
a≈2d2=360mm
∵两轮的中心不是水平的∴a0>a≈360mm
因此取V带的中心距a0=500mm
(2)计算相应的带长Ld0:
Ld0≈2a0+
(dd1+dd2)+
=[2x500+
x(100+180)+
]mm≈1443mm,
对照参考文献[2]表8-2
选取带的基准长度为Ld=1430mm
(3)计算实际中心距a及其变动范围:
a≈a0+
=(500+
)mm=494mm
中心距的变化范围是[a-0.015Ld,a+0.03Ld],即473~537mm
5.验算小带轮上的包角α1
α1≈180°-(dd2-dd1)
=180°-(180-100)x
=171°>120°
∴小带轮包角合适
6.确定带的根数z
(1)确定单根V带的额定功率Pr
已知带型为A型,小带轮直径dd1=100mm,小带轮转速n1=1420r/min
查参考文献[2]表8-4,用插值法求得
单根V带的基本额定功率P0=1.30kW
已知带型为A型,传动比i=1.775,小带轮转速n1=1420r/min,
查参考文献[2]表8-5,用插值法求得
单根V带额定功率的增量ΔP0=0.15kW
已知包角α1≈171°,查参考文献[2]表8-6,用插值法求得
包角修正系数Kα=0.982
已知带的基准长度为Ld=1430mm,查参考文献[2]表8-2,得
带长修正系数KL=0.96。
于是
Pr=(P0+ΔP0)KαKL=(1.30+0.15)x0.982x0.96=1.37kW
(2)计算V带的根数z
z=
=
=2.41,取z=3根
7.计算单根V带的最小初拉力(F0)min
查参考文献[2]表8-3,得A型V带单位长度的质量是
q=0.105kg/m
又知带速v=7.43m/s,由参考文献[2]式8-27,得
(F0)min=500
+qv2=500x
+0.105x7.432=120.23N
≈121N
应使带的实际初拉力F0>(F0)min
8.计算压轴力Fp
由参考文献[2]式8-31:
(Fp)min=2z(F0)minsin
得压轴力的最小值(Fp)min=2x3x121xsin
N≈724N
五.V带轮的结构设计
1.带轮的材料
已知转速较低,电机功率较小
所以采用灰口铸铁:
HT150
2.带轮的结构形式
已查得电动机轴直径:
D=28mm
(1)对小带轮(主动带轮):
dd1=100mm
≈3.57>2.5且dd1<300mm
∴选择腹板式带轮。
(2)对大带轮(从动带轮):
dd2=180mm
≈6.43>2.5且dd2<300mm
∴选择腹板式带轮
3.主动带轮的基本结构尺寸
查参考文献[1]表9-1和参考文献[2]图8-14和表8-11取下列数据
bd=11.0mmha=2.75mmhf=8.7mm
f=10mme=15mmϕ=34°
d=D=28mmd1=2d=56mm
dd=dd1=100mm
da=dd+2ha=105.5mm
L=B=(z-1)e+2f=(3-1)x15+2x10=50mm
4.附图
(1)V带轮槽结构图
(2)腹板式带轮结构图
六.主要设计结论
选用A型普通带3根,带基准长度1430mm。
带轮基准直径dd1=100mm,dd2=180mm,中心距控制在a=473mm-537mm。
单根带初拉力Fd0=121N。
带轮材料选择HT150,主动轮和从动轮都选取腹板式带轮。
七.参考资料
(1)《机械设计课程设计》(李兴华编,清华大学出版社)
(2)《机械设计》(第九版,高等教育出版社)
(3)《机械制图》(第六版,高等教育出版社)
(1)
(2)
KA=1.1
Pca=3.3kW
dd1=100mm
v=7.43m/s
dd2=180mm
Ld=1430mm
a=494mm
α1=171°
Pr=1.15kW
z=3
(F0)min≈121N
(Fp)min≈724N
材料:
HT150