機(jī)械設(shè)計大作業(yè)題目：V 帶傳動設(shè)計院系：機(jī)械制造及其自動化班級：1008XXX姓名：XXX學(xué)號：XXX1目 錄一設(shè)計任務(wù) : 帶式運(yùn)輸機(jī)3二選擇電動機(jī)4三確定設(shè)計功率 Pd4四選擇帶的型號4五確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd 1和 dd 26六驗算帶的速度6七確定中心距 a 和 V 帶基準(zhǔn)長度 Ld7八計算小輪包角8九確定 V 帶根數(shù) Z8十確定初拉力 F010十一計算作用在軸上的壓力11十二 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計12十三V 帶傳動的張緊、安裝及防護(hù)17十四參考文獻(xiàn)18十五附表192機(jī)械設(shè)計作業(yè)任務(wù)書一設(shè)計任務(wù) :帶式運(yùn)輸機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖見下圖 :原始數(shù)據(jù)及設(shè)計內(nèi)容：通常情況下設(shè)計V 帶傳動時已知的原始數(shù)據(jù)有： 傳遞的功率P； 主動輪、 從動輪的轉(zhuǎn)速、；傳動的用途和工作條件；傳動的位置要求，原動機(jī)種類等。設(shè)計內(nèi)容主要包括：帶的型號、基準(zhǔn)長度、根數(shù)、傳動中心距、帶輪直徑及結(jié)構(gòu)尺寸、軸上壓力等。原始數(shù)據(jù)如下：3機(jī)器工作平穩(wěn)，單向回轉(zhuǎn)，成批生產(chǎn)Pm（ KW ）nm (r / min)nw ( r / min)i1軸承座中最短工作方案心高 H（ mm）工作環(huán)境年限 L5.1.42.2940802.1160室內(nèi)、清5 年 2 班潔二選擇電動機(jī)由方案圖表中的數(shù)據(jù)要求，查參考文獻(xiàn) 2 表 -15.2 Y 系列三相異步電動機(jī)的型號及相關(guān)數(shù)據(jù)選擇可選擇 Y112M-6 。可查得軸徑為28mm,長為 60mm.三確定設(shè)計功率Pd設(shè)計功率是根據(jù)需要傳遞的名義功率、 載荷性質(zhì)、 原動機(jī)類型和每天連續(xù)工作的時間長短等因素共同確定的，表達(dá)式如下：PdK A gPm式中Pm 需要傳遞的名義功率K A 工作情況系數(shù)，按參考文獻(xiàn)1 表 5.7 工作情況系數(shù)KA 選取 K A =1.2；考慮到本裝置的工作環(huán)境，K A 值不變所以PdK A gPm1.22.22.64KW四選擇帶的型號根據(jù)設(shè)計功率和小帶輪轉(zhuǎn)速由下圖選定帶型。4查看上圖可選取A 型帶。5五確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd 1和 dd 2查表 V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 dd min 知 A 型帶 dd min =75mm, 又由參考文獻(xiàn)1 表 5.4 選取小帶輪基準(zhǔn)直徑：dd1125mm ；大帶輪基準(zhǔn)直徑：dd 2i1 gdd 12.1 125262.5mm查參考文獻(xiàn) 1 表5.4 選取大帶輪基準(zhǔn)直徑dd 2250mm；2.1250其傳動比誤差 i125100%4.76%5% ，故可用。2.1六驗算帶的速度gdd1 gn1125 940v1000606.15m / s601000式中n1電動機(jī)轉(zhuǎn)速；dd1 小帶輪基準(zhǔn)直徑；即 v=6.15m/s< vmax =25m/s,符合要求。由來計算帶的速度，并滿足 5 m/s 。對于普通V 帶， 25 30 m/s；對于窄 V 帶， 35 40 m/s。如，則離心力過大，即應(yīng)減?。蝗邕^小 ( 5 m/s)，這將使所需的有效圓周力過大，即所需帶的根數(shù)過多，于是帶輪的寬度、軸徑及軸承的尺寸都要隨之增大，故過小時應(yīng)增大。6七確定中心距a 和 V 帶基準(zhǔn)長度 Ld根據(jù)： 0.7(dd 1dd 2 )a02(dd1dd 2 ) 初步確定中心距0.7（ 100+224） =262.5a02（ 100+224）=750;考慮到應(yīng)使結(jié)構(gòu)緊湊，選取中心距a0 =350mm慮到安裝調(diào)整和張緊的需要，實際中心距的變動范圍為初算帶的基準(zhǔn)長度Ld ：Ld 2a0( dd 2 dd 1 )22 350(250125)2( dd 1 dd 2 )(125 250)1300.192mm24a024350式中Ld 帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長度；Ld帶的初算基準(zhǔn)長度；a0 初選中心距；查參下表普通帶基準(zhǔn)長度Ld 及長度系數(shù)K L 確定帶的基準(zhǔn)長度Ld =1400mm ；7八計算小輪包角小帶輪包角：dd 2dd 157.3180250 120162.08951180a57.3350根據(jù)包角計算公式及對包角的要求，應(yīng)保證九確定 V 帶根數(shù) Z在確定 V 帶的根數(shù)時，為了使各根V 帶受力均勻，根數(shù)不應(yīng)過多，一般以不超過8810 根為宜，否則應(yīng)改選帶的型號，重新計算。根據(jù)公式：PdzK L(P0P0 ) K確定帶的根數(shù)。式中K 包角修正系數(shù)，考慮包角180 對傳動能力的影響K L 帶長修正系數(shù)，考慮帶長不為特定帶長時對使用壽命的影響P0 V 帶基本額定功率由參考文獻(xiàn) 1 表 5.4查取單根 V 帶所能傳遞的功率為P0 =1.3917kW ；由式 P0 K b n1 (11 ) 計算功率增量P0 ；K i其中Kb 彎曲影響系數(shù)；K i 傳動比系數(shù)；n1電機(jī)軸轉(zhuǎn)速查參考文獻(xiàn)得Kb = 0.772510 3；查參考文獻(xiàn)得K i1.1373 ；故得 P0 K b n1 (11 )0.7725 10 3940 (11) 0.0877 kwKi1.1373查參考附表得K =0.96；查參考附表得K L =0.96 ；所以，zPd2.641.94( P0P0 ) KK L(1.39170.0877)0.960.96所以，選取V 帶根數(shù) z=2；9十確定初拉力F0F0500 Pd( 2.5 K ) mv2vzK式中Pd設(shè)計功率v 帶的速度z帶的根數(shù)K 包角修正系數(shù)m普通V 帶每米長度質(zhì)量查參考文獻(xiàn)得m=0.1kg/m ；所以F0500 Pd( 2.5 K ) mv25002.64( 2.5 0.96 ) 6.15212 0.1 175.8805NvzK6.1521 20.96由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動，安裝新帶時的初拉力應(yīng)為上述初拉力的 1.5 倍。在帶傳動中，初拉力是通過在兩帶輪的切點(diǎn)跨距的中點(diǎn)M 處，加上一個垂直于兩輪上部外公切線的適當(dāng)載荷G（見下圖），使沿跨距每長100 mm 所產(chǎn)生的撓度y 為 1.6 mm 來控10制的。 G 值可查閱有關(guān)機(jī)械設(shè)計手冊。十一計算作用在軸上的壓力Q 2Fz cos2zF0sin 122式中F0 初拉力z帶的根數(shù)1 小輪包角；所以，Q 2Fz cos2zF sin12 2 175.88 sin(162.0895 ) 694.9418 N202211十二 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計1. 帶輪材料選擇常用的帶輪材料為 HT150 或者 HT200 。轉(zhuǎn)速較高時可以采用鑄鋼或者用鋼板沖壓后焊接而成；小功率時可用鑄鋁或塑料。本設(shè)計中轉(zhuǎn)速要求不高，材料選用HT200 ；2. 帶輪結(jié)構(gòu)形式本方案中帶輪為中小尺寸，選用腹板輪。V 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成；根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同，V 帶輪可以分為實心式（如下圖a）、腹板式（下圖b）、孔板式（下圖c）、橢圓輪輻式（下圖d）。123. 帶輪結(jié)構(gòu)尺寸輪槽截面尺寸可查下圖可得；參考圖 b:已知 d=28mmd1 =(1.8 2)d=50.4 56mm,d 為軸的直徑28mm;B=(z-1)e+2f (3-1)x15+20=50mm ； z 為帶數(shù)， e=15， f 取 10（查下表）；11=1C =( )B ，取CB=10mm;745L=(1.5 2)d=42 56mm,當(dāng) B 1.5d 時， L=B; 故 L=55mm134. 帶輪的技術(shù)要求（1） 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻、及輪轂上不允許有砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；（2） 鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；（3） 帶輪輪槽工作面的表面粗糙度Ra 應(yīng)不超過3.2 m，高性能傳動不應(yīng)超過 1.6 m，14帶輪的平衡分為靜平衡和動平衡，帶輪有較寬的輪緣表面或以相對較高的速度轉(zhuǎn)動時，需要進(jìn)行動平衡（見下圖） 。靜平衡應(yīng)使帶輪在工作直徑（由帶輪類型確定為基準(zhǔn)或有效直徑）上的偏心殘留量不大于下列二值中的較大的值：a)0.005kg;b)帶輪及附件的當(dāng)量質(zhì)量的0.2%。（當(dāng)量質(zhì)量系指幾何形狀與被檢帶輪相同的鑄鐵帶輪的質(zhì)量）當(dāng)帶輪轉(zhuǎn)速已知時應(yīng)確定是否需要進(jìn)行動平衡、通過下列公式計算確定帶輪極限速度：n11. 581011 /( Bd)式中B帶輪輪緣寬度（mm）d帶輪直徑（基準(zhǔn)直徑或有效直徑）（mm）當(dāng)帶輪轉(zhuǎn)速n n1 時，進(jìn)行靜平衡；當(dāng)帶輪轉(zhuǎn)速n n1 時，進(jìn)行動平衡；動平衡要求質(zhì)量等級由下列二值中選取較大值G1 =6.3mm/sG2 =5v/M式中5殘留偏心量的實際限度（g）v帶輪的圓周速度（m/s）M 帶輪的當(dāng)量質(zhì)量（kg）如果使用者有特殊需求時，質(zhì)量等級可能小于G1 或 G2 ；1516十三V 帶傳動的張緊、安裝及防護(hù)1.張緊方法2.預(yù)緊力帶的預(yù)緊力對其傳動能力、 壽命和軸壓力都有很大影響。 預(yù)緊力不足， 傳遞載荷的能力降低，效率低，且使小帶輪急劇發(fā)熱，交代磨損；預(yù)緊力過大，則會使帶的壽命降低，軸和軸承上的載荷增大，軸承發(fā)熱與磨損。因此，適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力是保證帶傳動正常工作的重要因素。17十四參考文獻(xiàn)1機(jī)械設(shè)計宋寶玉王黎欽主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社20102機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計王連明宋寶玉主編哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 200518十五附表工作情況系數(shù)K A原動機(jī)工作機(jī)載荷液體攪拌機(jī)； 離心式水泵； 通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（7.5kW ）；離心平穩(wěn)式壓縮機(jī)；輕型運(yùn)輸機(jī)帶式運(yùn)輸機(jī) （運(yùn)送砂石、 谷物），載荷通風(fēng)機(jī)（7.5kW ）；發(fā)電機(jī)；變動小旋轉(zhuǎn)式水泵； 金屬切削機(jī)床； 剪床；壓力機(jī)；印刷機(jī)；振動篩螺旋式運(yùn)輸機(jī)； 斗式上料機(jī)； 往載荷復(fù)式水泵和壓縮機(jī)； 鍛錘；磨粉變動較大機(jī)；鋸木機(jī)和木工機(jī)械； 紡織機(jī)械載荷破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等） ；球磨機(jī)；棒磨機(jī)；起重機(jī)；挖掘機(jī)；變動很大橡膠輥壓機(jī) 類 類一天工作時間/h10101616101016161.01.11.21.11.21.31.11.21.31.21.31.41.21.31.41.41.51.61.31.41.51.51.61.8表 3. V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑dd min槽型YZABCDEdd min205075125200355500表 4.包角修正系數(shù) K包角122021020019018015017016014013012011010090K1.201.151.101.051.000.920.980.950.890.860.820.780.730.68表 5. 彎曲影響系數(shù)Kb19帶型KbZ0.292510 3A0.772510 3B1.987510 3C5.62510 3D19.9510 3E37.3510 3為保證帶不出現(xiàn)打滑，必須限制帶所傳遞的圓周力，使之不超過最大有效拉力，即；為保證 V 帶有足夠的壽命， 必須使帶工作時的最大應(yīng)力小于或等于帶的許用應(yīng)力，即。根據(jù)既不打滑又有一定疲勞壽命這兩個條件，在特定的條件下得到的單根V 帶所能傳遞的功率稱為單根 V 帶的基本額定功率。2021