普通V帶傳動課程設計.doc

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機械基礎課程設計 題 目：帶傳動的3D設計 系 別：航空制造工程學院 專 業(yè)：焊接技術(shù)與工程 班 級：110342班 學 號：11034237 學生姓名：張軒寧 指導老師：劉文光 完成日期：2013.5.14 南昌航空大學 航空制造工程學院 《機械設計基礎》課程設計任務書 班級 11034237 學生姓名 張軒寧 指導教師 劉文光 課程設計題目 帶傳動的3D設計 主要 設計 內(nèi)容 1) V帶傳動的設計計算； 2) 軸徑設計 取45號鋼時，按下式計算：dmin>=110*（P/n）1/3*1.03，并取整； 3) V帶輪的結(jié)構(gòu)設計 選擇帶輪的材料、結(jié)構(gòu)形式、計算基本結(jié)構(gòu)尺寸； 4) 鍵的選擇及強度校核； 5) 用3D軟件設計零件及裝配圖； V帶 傳動 設計 要求 1) 傳動的用途、工作情況和原動機種類； 2) 傳遞的功率； 3) 主、從動論轉(zhuǎn)速； 4) 中心距大小，安裝位置限制等。 6) V帶的型號、長度和根數(shù) 7) 帶輪的尺寸、材料、和結(jié)構(gòu) 8) 傳動中心距a、驗算包角α≥120 9) 帶作用在軸上的壓軸力Q等 普通V帶傳動設計 設計任務和要求 1．設計指標 ⑴ 設計攪拌機普通V帶傳動。 ⑵ 電動機額定功率為9KW，轉(zhuǎn)速n1=960r/min ⑶ 要求從動輪轉(zhuǎn)速n2=480r/min,工礦情況系數(shù)KA=1.1 2．設計要求 ⑴ 畫出工作原理圖； ⑵ 文件生成與打印輸出。 3．編寫設計報告寫出設計與制作的全過程，附上有關資料和圖紙，有心得體會。 選題的意義 隨著社會的發(fā)展，帶傳動在工業(yè)生產(chǎn)、生活中起到越來越重要的作用，應用最廣泛的是V帶傳動，帶有良好的撓性，能吸收震動，緩和沖擊，傳動平穩(wěn)，噪音小。當帶傳動過載時，帶在帶輪上打滑，防止其他機件損壞，起到過載保護作用。而且結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護方便。 設計方案 ⑴ 由于帶容易在帶輪上打滑，故設計過程中應精確計算出其壓力、和拉力； ⑵ 帶的工作面易磨損，應保整其在額定功率運行,可延長帶的工作壽命。 普通V帶傳動設計 1) 確定計算功率 Pc=KaP=1.1*15=16.5KW 2) 選擇V帶的型號 由P=16.5KW, n 1=960r/min, 根據(jù)5-9圖選用B型普通V帶 3) 確定帶輪基準直徑d1、d2 由表5-6和5-9，選取d1=200mm>dmin=125mm 帶型 Y Z A B C D E q/（kg/m） 0.02 0.06 0.10 0.17 0.30 0.62 0.90 dmin/mm 20 50 75 125 200 355 500 表5-6 大輪帶輪基準直徑d2： n 2= n 1/i=960/2r/min=480r/min 從動輪的轉(zhuǎn)速誤差率：（0.02）%在5%以內(nèi)為容許值 d2=n1/ n 2*d1(1-$)=960/480*200*(1-0.02)mm=392mm 4) 驗算帶速V 帶速不宜過高，否則離心率增大，帶輪間摩擦力減小，容易打滑，單位時間內(nèi)繞過帶輪得次數(shù)也增多，降低傳動帶得工作壽命。帶速不宜過低，否則當傳遞功率一定時，傳遞的圓周增大，帶輪地根數(shù)增多。 V=(1-0.02)πd1 n 1/ n 2*1000=π*200*960/480*1000=10.05m/s，帶速度在5-25m/s范圍內(nèi)，合適。 5) 確定中心距a0 0.79(d1+d2)≤a0≤2(d1+d2) ，令a0=1.5(d1+d2)=888mm,取a0 =900mm 計算V帶初速度L0 L0=2a0+π/2(d1+d2)+ (d1+d2)2/4 a0，得L0=2740.15,mm 由初選速度L0,在根據(jù)表選取相近的基準Ld作為所選帶長度，即Ld=2800mm，則得實際中心距a≈a0+ Ld- L0/2=929.925mm≈930mm 中心距變動范圍 amin=a-0.015Ld=930-0.015*2800=888mm amax=a+0.03Ld=930+0.0 3*2800=1014mm 6) 校驗小帶輪包角，一般要求α≥120，否則應適當增大中心距或減小傳動比，也可以加張緊輪。 α=180-(d2-d1/a*)*57.3=180-（392/200）*57.3=168.17>120 7) 計算V帶的根數(shù)Z 由Z≥PC/(P0+ △P0)Kα*KL 為使各帶受力均勻，根數(shù)不宜過多，一般應滿Z<10。 根據(jù)d1=200mm, n 1=960r/mm, 查表5-3得△P0=0.3KW 由表5-8查得帶長度修正系數(shù)KL=1.05, 由圖5-8查得包角系數(shù)Ka=0.98，普通帶根數(shù)Z=16.5/(3.77+0.3)*1.05*0.98=16.5/4.90833=3.361根，取Z=4根 小帶輪包角修正系數(shù)Ka 小帶輪包角/ () Ka 小帶輪包角/ () Ka 180 1 145 0.91 175 0.99 140 0.89 170 0.98 135 0.88 165 0.96 130 0.86 160 0.95 125 0.84 155 0.93 120 0.82 150 0.92 8) 單根V帶的初拉力F0 由表5-6查得A型普通V帶每米質(zhì)量q=0.17kg/m，單根V帶初拉力 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 =340N 9) 作用在帶輪軸上的壓力FQ FQ=2 F0Zsinα/2 =2*340*4*sin168.17/2 =2705.51N 作用在帶輪軸上的壓力計算簡圖 帶傳動的工作情況圖 10) 帶輪的設計 ⑴確定結(jié)構(gòu)類型 由于小帶輪基準直徑為200mm,大帶輪基準直徑為392mm，孔板式帶輪基準直徑小于300~450mm,故其符合孔板式帶輪。 ⑵輪槽尺寸 普通 V 帶輪輪槽尺寸 表 17-2 插圖 參數(shù)及尺寸 V 帶 型 號 Y Z A B C D E bp 5.3 8.5 11 14 19 27 32 ha min 1.6 2 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 hf min 4.7 7 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 dmin 5 5.5 6 7.5 10 12 15 e 80.3 120.3 150.3 190.4 25.50.5 370.6 44.50.7 f 6 7 9 11.5 16 23 28 B （z為輪槽數(shù)） f 32 對應的帶輪基準直徑 dd ≤63 — — — — — — 34 — ≤80 ≤118 ≤190 ≤315 — — 36 ＞63 — — — — ≤475 ≤600 38 — ＞80 ＞118 ＞190 ＞315 ＞475 ＞600 ⑶材料 帶輪常用材料為鑄鐵(HT150或HT200)，容許最大圓周速度為25m/s ⑷畫出帶輪圖 11) 設計結(jié)果 選用4根A1600 GB/T1154-97V帶，中心距a=930mm，軸上壓力FQ=2705.51N。 設計體會 通過這次對普通V帶傳動設計，讓我了解了設計V帶的程序，也讓我了解了關于V帶傳動原理與設計理念 通過這次學習，讓我對各種V帶都有了大概的了解，明白了它在生產(chǎn)、生活中的重要作用。 我希望老師在我們動手制作之前應先告訴我們一些關于影響V帶誤差的因素。這樣會有助于我們進一步的提高設計的準確度。 設計成品