v带设计.docx
《v带设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《v带设计.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
v带设计
机械设计
课程设计说明书
（机械设计基础）
设计题目电机驱动鼓风机的V带传动
学院机械与能源工程学院
专业 机械设计及其自动化
设计人 韩晓
学号1251970
指导老师 李兴华
完成日期２０１4 年4 月10 日
同济大学
1、设计前提3
1.1传动方案3
1.2题号及已知数据3
2、选择电动机3
3、确定计算功率4
4、选择v带的带型4
5、确定带的基准直径dd并验算带速v4
5.1初选小带轮的基准直径dd14
5.2计算大带轮的基准直径dd24
5.3验算带速v4
6、确定中心距a和v带基准长度5
6.1选取中心距5
6.2确定基准长度5
6.3计算实际中心距5
7、计算小轮包角6
8、确定v带根数Z6
8.1计算单根V带的额定功率6
8.2计算V带根数6
9、计算单根V带的初拉力的最小值（F0）min7
10、计算作用在轴上的压力Fp7
11、带轮结构设计8
11.1带轮材料选择8
11.2带轮结构形式8
11.3带轮结构尺寸8
11.4键槽尺寸及图8
12、技术要求8
13、设计小结9
14、参考文献9
15、附图
一、设计前提：
任务：
设计由电动机驱动鼓风机的V带传动
传动方案图：
V带传动机构简图见附图1
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。
设计原始数据：
作业题号
3
电动机型号
Y100L2-4
鼓风机轴转速n2（r/min）
800
一天工作时间（h）
16
二、选择电动机
由原始数据要求，得知电动机型号为 Y100L2－４。
查参考文献[2]表２０－１得，
额定功率为P=7.5ｋｗ
满载转速为
=1440ｒ／ｍｉｎ
查参考文献[2]表２０－2得，
Ｄ为３８ｍｍ，Ｆ×ＧＤ为10×8ｍｍ，G为33ｍｍ。
Y132M-4型电动机轴截面见附图2：
键与键槽见附图3
三、确定计算功率
计算功率Pca是根据需要传递的功率P和带的工作条件确定的
Pca=KA×P
式中Pca------计算功率，KW
KA-------工作情况系数
P--------所需传递的额定功率，如电动机的额定功率或名义负载功率，KW
查参考文献[1]，表８－７，得工作情况系数KA，选取KA=1.1
所以
Pca=KA×P
=1.1×7.5KW
=8.25KW
四、选择V带带型
根据计算功率Pca=8.25KW和小带轮转速n1=1440r/min,从图8-11中得知选取普通V带的带型应该为A带型
五、确定带轮的基准直径ｄｄ并验算带速ｖ
1、确定带轮的基准直径
初选小带轮的基准直径ｄｄ１,由参考文献[1]表８－６和表８－８，
取小带轮的基准直径ｄｄ１=112ｍｍ
计算大带轮的基准直径：
根据ｄｄ２＝ｉ×ｄｄ１，ｉ＝ｎ１／ｎ２计算大带轮的基准直径ｄｄ２
i=ｎ1／ｎ2=1440/650=2.215
ｄｄ２＝i×ｄｄ１＝2.215×112＝248.1ｍｍ
根据参考文献[1]表８－８，圆整为ｄｄ２=250ｍｍ
此时i=2.232
验算i的误差
|i1-i2|/i1=0.76%<10%
所以符合要求，说明小带轮直径初定选择是正确的
2、验算带速v
由带的速度公式：
v=π×dd1×n1/（60×1000）
式中n1——电动机转速；
dd1——小带轮基准直径。
计算得v=8.44m/s
带速不宜过高或过低，一般是v=5~25m/s之间，不超过30，所以此速度符合标准
六、确定中心距a和V带基准长度Ld
1、初定中心距a0
根据参考文献式8-20
0.7（dd1+dd2）≦a0≦2（dd1+dd2）
初步确定中心距
253mm
a0
724mm
由题目要求“两带轮中心的水平距离a约等于大带轮直径d2的2倍。
”
即a=2×250=500
所以选取中心距a0=500mm。
2、初算带的基准长度Ld0
Ld0=2a0+π（dd1+dd2）/2+（dd1-dd2）2/4a0
式中Ld——带的标准基准长度；
Ld0——带的初算基准长度；
a0——初选中心距。
计算得Ld0=1578mm
查参考文献[1]表８－２
由Ld0以及带型A确定
带的基准长度Ld=1600mm，
以及长度系数KL=0.99
3、计算实际中心距a，由参考文献[1]式8-23
a=a0+（Ld-Ld0）/2
=500+（1600－1578）/2
=511mm
由参考文献[1]式8-24得
ａｍｉｎ＝ａ－0.015Ｌｄ＝511－0.015×1600＝487ｍｍ
ａｍａｘ＝ａ＋0.03Ｌｄ＝511＋0.03×1600＝559ｍｍ
所以中心距的变化范围为487～559ｍｍ。
七、验算小带轮包角
小带轮包角：
α1=180°-（dd２-dd１）/a×57.3°
=180°-（250-112）/511×57.3°
=164.5°＞120°
八、确定V带根数Z
1、计算单根Ｖ带的额定功率Ｐｒ
由ｄｄ１＝112ｍｍ和ｎ１＝1440ｒ／ｍｉｎ，
查教材表8-4a得Ｐ０＝1.61ｋｗ
由ｎ１＝1440ｒ／ｍｉｎ，ｉ=2.215和Ａ型带，
查教材表8-4b得
ΔP0＝0.17ｋｗ。
由小带轮包角α=164.5°
查教材表8-5得
Kα＝0.96，
由Ld0以及带型A确定
查教材表8-2得
KL＝0.99
Ｐｒ＝（P0+ΔP0）．Kα．KL
＝（1.61+0.17）×0.96×0.99kw
＝1.69kw
2、计算Ｖ带的根数ｚ
ｚ＝Ｐｃａ／Ｐｒ＝8.25/1.69=4.88
所以，选取V带根数z=5
九、计算单根Ｖ带的初拉力的最小值（F0）ｍｉｎ
单根普通V带初拉力计算公式：
（F0）ｍｉｎ=500×Pｃａ×（（2.5-Kα）/（Kα×zv）+ｑv2
式中Pｃａ——设计功率；
v——V带速度；
z——带的根数；
Kα——包角修正系数；
ｑ——普通V带每米长度质量。
查教材表8-3，得ｑ=0.1kg/m。
所以
（F0）ｍｉｎ=500×Pｃａ×（（2.5-Kα）/（Kα×zv）+ｑv2
=500×8.25×（2.5-0.96）/（0.96*5*8.44）+0.1×8.442
=164N
应使带的实际初拉力Ｆ０＞（F0）ｍｉ
十、计算作用在轴上的压力Fｐ
压轴力Fｐ等于松边和紧边拉力的向量和，如果不考虑带两边的拉力差，可以近似的按带两边所受初拉力的合力来计算：
Fｐ=2×z×（F0）ｍｉｎ×sin（α/2）
式中（F0）ｍｉｎ——初拉力；
z——带的根数；
α——小轮包角。
所以
Fｐ=2×z×（F0）ｍｉｎ×sin（α/2）
=2×5×164×sin（164.5／２）°
=1625N
十一、带轮结构设计
（1）带轮材料选择
本设计中转速要求不高，故材料选用铸铁，牌号为HT200。
（2）带轮结构形式
本方案中大小带轮均为为中小尺寸（dd≤300mm），都选用腹板轮。
（3）带轮结构尺寸
查教材表８－１０及圆整得各数据：
轮槽剖面尺寸
尺寸大小（mm）
bd
11
hamin
hfmin
e
fmin
对小带轮：
ｄｄ１＝112ｍｍ，ｄａ＝ｄｄ１＋２×ｈａ＝112＋２×３＝118ｍｍ；
对大带轮：
ｄｄ２＝250ｍｍ，ｄａ＝ｄｄ２＋２×ｈａ＝250＋２×３＝256ｍｍ；
带轮轮槽截面图见附图4
查参考文献[2]表9-1并计算得小带轮结构相关参数
参数名
尺寸大小（mm）
轮缘宽度B
80
轮毂长度l
60
ｄａ
118
ｄ1
72
C’
16
小带轮的结构见附图5，小带轮装配图见附图6
十二、技术要求
考虑鼓风机的工作环境及对精度要求不是很高，确定轮槽的工作表面的粗糙度为3.2μm。
铸造、焊接或烧结的带轮边缘、腹板、轮辐、轮毂上不允许有砂眼、裂缝、缩孔、气泡。
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、轮毂的表面缺陷进行修补
十三、设计小结
经过这次作业的练习，对本章知识带传动有了很深入的理解，公式应用也更加熟练，特别还有对CAD知识操作的复习对自身很有帮助。
领悟到做这种设计查资料少不了，还有面临多种选择时进行优化选择与排除都是很繁琐的，需要较大的耐心。
参考文献
【１】《机械设计》第八版 高等教育出版社
【２】《机械设计（机械设计基础）课程设计》 高等教育出版社
附图1
V带传动机构简图
升级会员 