V带轮设计说明书.docx
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V带轮设计说明书
一、设计内容。
1.已知条件:
电机功率P=7.5Kw,小带轮转速n1=1440r/min,传动比i=2.5,传动比允许误差≤
轻度冲击;两班制。
2.设计内容和要求。
1)V带传动的设计计算。
2)轴径设计。
取45号刚时,按下式估算:
,并圆整;
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)用3D软件设计零件及装配图,并标注主要的特征尺寸;
5)生成大带轮零件图(工程图),并标注尺寸、粗糙度等。
二、V带传动总体设计
1.确定计算功率
。
由表8-7查得工作情况系数
=1.2,故
Pca=
*p=14.3kw
2.选择V带的带型。
根据
、n1由图8-10选用A型。
3.确定带轮的基准直径
,并验算带速v。
1)初选小带轮的基准直径
。
由表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径
=125mm。
2)验算带速v。
按式(8-13)验算带的速度。
9.42m/s
因为
,故带速合适。
3)计算大带轮的基准直径.根据式(8-15a),计算大带轮的基准直径
。
dd2=idd1=312.5mm,由表8-8圆整dd2=315mm
4.确定V带的中心距a和基准长度
。
1)根据式(8-20),初定中心距a0=500mm。
2)由式(8-22)计算带所需的基准长度。
=1708.8mm
由表8-2选带的基准长度
=1800mm
3)按式(8-23)计算实际中心距a。
545.6mm
5.验算小带轮上的包角
。
=159°>90°
6.计算带的根数z。
1)计算单根V带的额定功率
。
由
=125mm和n1=1440r/min,查表8-4a得:
p0=1.92KW。
根据n1=1440r/min,i=2.5和A型带,查表8-4b得:
△p0=0.17Kw
查表8-4和8-5得:
kα=0.95,kL=1.01
于是:
Pr=(p0+△p0)*kα*kL=2.005kw
2)计算V带的根数z。
Z=pca/pr=9/2.005=4.4<5,取z=5
三、各带轮的设计。
1.结构尺寸设计。
由A型带,查表8-10得:
ha=3mm,hf=9mm,
,f=10mm,e=15mm,da1=131mm,da2=321.5mm,B=(z-1)e+2f=80mm,a=517mm,L=B=80mm,
=20mm
2.材料的选择,结构形式设计。
带轮材料选择HT200。
结构形式:
根据带轮直径,大小带轮均采用孔板式。
一、皮带轮的设计计算.
根据【3】*§12-3P356~P360所列计算步骤及参考P360
例题作如下设计:
设计内容
计算与说明
结果
1、确定计算功率Nca.
Nca=Kw.Nm
Kw——工作情况系数
由【3】*表12-4得Kw=1.1
Nca=KwNm
=1.1×5.5=6.05Kw
Nca=6.05kw
2、选择皮带型号
根据Nca及主动轮转速,由【3】*图12-9查得:
皮带轮型号为A型
A型
3、确定带轮的计算直径D1和D2
确定主动轮的直径D1
验算V
确定大带轮的直径D2
④确定中心距a和皮带长度L
⑤验算主动轮上的包角a1
⑥验算µ
(绕转次数)
⑦确定皮带的根数Z
⑧计算皮带轮的拉力S0
⑨计算皮带传动作用在轴上的压力Q
根据D1≧Dmin的原则,由【3】*表12-5查得:
D1=100mm
V=
=
=7.54m/s
根据【3】*§12-3推荐V=10~20m/s。
V过少,D1就小,将使所需的有效圆周力P过大,所需皮带根过多,故将D1取为D1=140mm
这时V=
=10.55m/s
适合书推荐要求,且:
V≤Vmax=25m/s
D2=i皮×D1
=2×140=280mm
a0=KaD2
a0——理论中心距
Ka——中心距计算系数
由【3】﹡表达12—6查得
Ka=1.08
∴a0=1.08×280=320.4mm
由【3】﹡(12-20)式
L0≈2a0+
(D2+D1)+
=3×302.4+
(280+140)+
=1280.4mm由【3】﹡表12-2查得,对应的标准长度L和公称长度Li
L=1275mm,Li=1250mm
a≈a0+
=302.4+
≈300mm
amin=a-0.015L
=300-0.015×1275
=280.875mm
≈281mm
amax=a+0.03L
=300+0.03×1275=338.3mm
a1=180-
×160°
=180-
×160
=152°>120°
由【3】*公式(12-23)得
μ=
=
=8.27S-1<μmax
μmax=20S-1
由【3】*(12-24)式
Z=
Kα:
考虑包角不同时的影响系数
由【3】*表12-7,并用插入法求得
Kα=0.95-
×(0.95-0.92)
=0.926
KL:
考虑皮带长度不同时的影响系数,即长度系数
由【3】*表12-8,KL=0.93
又:
Ne=β(NO+△NO)
β:
考虑皮带材质情况的材质系数,因为一般用途的传动机构中,多用棉线绳结构的皮带,取β=0.75
No:
单根皮带的许用功率。
查【3】*表12-3,并用插入法
∵V=10.55S-1在10与11之间,
∴No=2.15+
=2.08kw
△N0:
计入传动比的影响时,单根皮带所传递的功率增量。
△N0=Kbn1(1-1/ki)kw
kb:
考虑不同型号皮带的挠性不同对弯曲时的影响系数,即弯曲时的影响系数。
由[3]*表12-9·查得:
Kb=1·03×10-3
n1—主动轮转速1440r/min
ki— 传动比影响系数
由[3]*表12-10ki=1.12
∴△Ne=kb·n1(1-1/ki)
=1.03×10-3×1440(1-1/1.12)
=0.1589kw
故Ne=β(N0+△N0)
=0.75(2.0825+0.1589)=1.68kw
∴Z=
=
≈4(根)
由[3]*(12-25)S0=15.6G
由[3]*表12-11取G=10N
∴S0=156N
Q=2ZSOsinα1/2
=2×4×156×sin76o=1211N
V=7.54m/s
D1=140mm
合格
D2=280mm
a0=320.4mm
L0=1280.4mm
L=1275mm
Li=1250mm
a=300mm
a1=152°
合格
Ne=1.68kw
Z=4根
S0=156N
Q=1211N
二、皮带轮结构设计
1、对三角皮带带轮设计的要求:
⑴、重量轻;
⑵、结构工艺性好,无过大铸造内应力,便于制造;
⑶、质量分布均匀;
⑷、轮槽工作面要精细加工▽5~▽6,以减少皮带的磨损;
⑸、应保证一定的几何尺寸精度,以使载荷分布均匀;
⑹、要有足够的强度和刚度;
⑺、尽可能的从经济角度加以考虑。
2、皮带轮的材料
根据V=10.55m/s≦30m/s,考虑到加工方便及经济性的原则,采用HT15-30的铸铁带轮。
3、结构尺寸的设计
⑴、轮槽的设计
对与A型皮带由【3】*表12-12查得有关参数
M
f
T
s
b△
δ
B
φ=34˚
12.5
3.5
16
10
11
6
68
b΄=17
B=(Z-1)t+2s=(4-1)×16+2×10=68mm
⑵、小带轮的设计
∵D1=140mm>3d,
d为电机轴的直径=32mm,3d=96mm,
且D1<300mm,故采用腹板式。
考虑到D1与3d较接近,为方便制造,腹板上不开孔。
a)、有关结构尺寸确定:
由【3】*表达式12-13得:
d1=1.8d=1.8×32=58mm
D1=D-2δ-2(m-f)=140-2×6-2(12.5-3.5)=110mm
Dw=D+2f=140+2×3.5=147mm
L=2d=2×32=64mm
b)、结构图如下:
⑶、大带轮的设计
∵D2=280mm<300mm,故采用腹板式。
又:
D1-d1=250-58=192>100,故在腹板上开4孔,
a)、有关结构尺寸如下:
d=32mm;第I轴直径
d1=1.8×32=58mm
D0=0.5(D1+d1)=0.5(250+58)=154mm
D1=280-2×6-2×(12.5-3.5)=250mm
d0=0.25(280-30-58)=48mm
L=2d=32×2=64mm
Dw=D+2f=280+7=287mm
b)、结构图如下:
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