裝 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說(shuō)明書 設(shè)計(jì)題目 ： 設(shè)計(jì)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的 V 帶傳動(dòng) 訂 汽車學(xué)院 院 車輛工程 系 專業(yè) 車輛工程 學(xué)號(hào) 設(shè)計(jì)人 郭梓恒 指導(dǎo)教師 奚鷹 完成日期 2017 年 04 月 06 日 線 同濟(jì)大學(xué) 1 數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 主要結(jié)果 目錄 一.設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 裝 二.傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 3 三.電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 4 四.V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4 五.V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 六.主要設(shè)計(jì)結(jié)論 8 訂 8 七.參考資料 線 2 數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 主要結(jié)果 一.設(shè)計(jì)任務(wù)書 給定電動(dòng)機(jī)型號(hào)、鼓風(fēng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速和一天工作時(shí)間，要求設(shè)計(jì)合適的 裝 V 帶傳動(dòng)裝置，完成電動(dòng)機(jī)功率向鼓風(fēng)機(jī)的傳遞。主要設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容有：確定帶的型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)，帶輪直徑，帶傳動(dòng)中心距，作用在軸上的 壓力等；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容有： V 帶輪的材料、結(jié)構(gòu)形式、基本尺寸等。 二.傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 主動(dòng)帶輪 1 裝在電動(dòng)機(jī)軸上， 從動(dòng)帶輪 2 裝在鼓風(fēng)機(jī)軸上， 兩帶輪中心的水平距離 a 約等于大帶輪直徑 d2 的 2 倍。 訂 線 3 三.電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 裝  給定作業(yè)題號(hào)： 1 給定電動(dòng)機(jī)型號(hào)： Y100L2-4 查參考文獻(xiàn) [1] 表 20-1 得下列數(shù)據(jù) 額定功率 : P=3KW 滿載轉(zhuǎn)速 : n1=1420r/min 查參考文獻(xiàn) [1] 表 20-2 得下列數(shù)據(jù) 輸出軸直徑： D=28mm 電動(dòng)機(jī)主軸伸出端長(zhǎng)度： E=60mm 訂 四． V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.確定計(jì)算功率 給定一天工作時(shí)間 16h 查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-8 得 工作情況系數(shù) KA=1.1 計(jì)算功率Pca A A =K P=1.1x3=3.3 kW K =1.1 2.確定帶的帶型 Pca=3.3 根據(jù) n1 和計(jì)算功率 Pca，查參考文獻(xiàn) [2]圖 8-11 得 kW 線 選用的 V 帶帶型為 A 型 3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 （1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1： 查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-6 和表 8-8 4 取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1=100mm dd1=100 （2）驗(yàn)算帶速 v： mm πdd1n1 3.14 100 1420 按照參考文獻(xiàn) [2] 式 8-13，計(jì)算帶速 v=60x1000 = 60 1000 =7.43m/s 裝 v=7.43 驗(yàn)算， 5m/s<v<25m/s,帶速合適 m/s （3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2： n =1420 =1.775， 1 根據(jù)已給條件 n2=800r/min, 傳動(dòng)比 i= 2 800 n dd2=idd1=1.775x100=177.5 mm 對(duì)照參考文獻(xiàn) [2] 表 8-8，圓整后取 dd2=180mm dd2=180 4.確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld mm 訂 （1）根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]式 8-20：0.7 dd1 d2 ≤ a0 ≤d1 d2 + d 2(d + d ) 250mm≤ a0 ≤560mm 初始條件： a ≈2d=360mm ∵兩輪的中心不是水平的∴ a0>a≈ 360 mm 因此取 V 帶的中心距 a0=500mm （2）計(jì)算相應(yīng)的帶長(zhǎng) Ld0: π (dd2-dd1)2 Ld0≈2a0+2 (dd1+dd2)+ 4a0 3.14 (180 100) 2 線 =[2x500+ 2 x(100+180)+ 4 500 ]mm ≈1443 mm, 對(duì)照參考文獻(xiàn) [2] 表 8-2 選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為 Ld d =1430 mm L =1430 （3）計(jì)算實(shí)際中心距 a 及其變動(dòng)范圍： mm 0 Ld-Ld0 1430 1443 ）mm=494 mm a=494 a≈a + 2 =（500+ 2 5 中心距的變化范圍是 [a-0.015Ld,a+0.03Ld],即 473~537 mm 5.驗(yàn)算小帶輪上的包角 α1 1 d2 d1 ) 57.5 57.5 =171>120 α≈180 -(d -d a =180-(180-100)x 494 ∴小帶輪包角合適 裝 6.確定帶的根數(shù) z （1）確定單根 V 帶的額定功率 Pr 已知帶型為 A 型，小帶輪直徑 dd1=100mm，小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=1420 r/min 查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-4，用插值法求得 單根 V 帶的基本額定功率 P0=1.30 kW 已知帶型為 A 型，傳動(dòng)比 i=1.775，小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=1420r/min， 查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-5，用插值法求得 訂 單根 V 帶額定功率的增量 P0=0.15 kW 已知包角 α1≈171，查參考文獻(xiàn) [2]表 8-6，用插值法求得 包角修正系數(shù) Kα=0.982 已知帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為 Ld=1430 mm，查參考文獻(xiàn) [2]表 8-2，得 帶長(zhǎng)修正系數(shù) KL=0.96。 于是 Pr=(P0+ P0)KαKL=(1.30+0.15)x0.982x0.96=1.37 kW （2）計(jì)算 V 帶的根數(shù) z 線 Pca 3.3 z=Pr = 1.37 =2.41,取 z=3 根 7.計(jì)算單根 V 帶的最小初拉力 (F0)min  mm α1=171 Pr=1.15 kW z=3 6 查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-3，得 A 型 V 帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量是 q=0.105 kg/m 又知帶速 v=7.43m/s，由參考文獻(xiàn) [2] 式 8-27，得 裝 (2.5-Kα)Pca +qv2=500x(2.5 0.982) 3.3 +0.105x7.432=120.23N (F0)min=500 Kαzv 0.982 3 7.43 ≈121 N 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 F0>(F0)min 8.計(jì)算壓軸力 Fp α1 由參考文獻(xiàn) [2] 式 8-31：(Fp)min=2z(F0)min sin 2 得壓軸力的最小值 (Fp)min =2x3x121xsin171 N≈724 N 2 訂 五． V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.帶輪的材料 已知轉(zhuǎn)速較低，電機(jī)功率較小 所以采用灰口鑄鐵： HT150 2.帶輪的結(jié)構(gòu)形式 已查得電動(dòng)機(jī)軸直徑： D=28 mm 線 （1）對(duì)小帶輪（主動(dòng)帶輪）： dd1=100 mm dd1 <300 mm D ≈3.57>2.5 且 d d1 ∴選擇腹板式帶輪。 （2）對(duì)大帶輪（從動(dòng)帶輪）： dd2=180 mm  (F0)min≈1 21 N (Fp)min≈7 24N 材 料 ： HT150 7 dd2 D ≈6.43>2.5 且 dd2<300 mm ∴選擇腹板式帶輪 3.主動(dòng)帶輪的基本結(jié)構(gòu)尺寸 查參考文獻(xiàn) [1] 表 9-1 和參考文獻(xiàn) [2]圖 8-14 和表 8-11 取下列數(shù)據(jù) 裝 bd=11.0 mm ha=2.75 mm hf =8.7 mm f=10mm e=15mm ? =34 d=D=28mm d1=2d=56mm dd=dd1=100 mm da= dd +2 ha =105.5 mm L=B=(z-1)e+2f=(3-1)x15+2x10=50 mm 4.附圖 訂 （1）V 帶輪槽結(jié)構(gòu)圖 （2）腹板式帶輪結(jié)構(gòu)圖 六．主要設(shè)計(jì)結(jié)論 選用 A 型普通帶 3 根，帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1430mm。帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1=100 mm，dd2=180 mm，中心距控制在 a=473mm-537mm。單根帶初拉力 Fd0=121 N。帶輪材料選擇 HT150，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪都選取腹板式帶輪。 七．參考資料 線 （1）《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（李興華編，清華大學(xué)出版社） （2）《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第九版，高等教育出版社） （3）《機(jī)械制圖》（第六版，高等教育出版社） 8 （ 1） （ 2） 9