作业二：V带设计

题目：（设计带式运输机中的V带传动）姓名李木子学号：12042010206院系：机电工程学院专业：机自专升本2班年级：12级指导教师：梁雨轩作业二：V带传动的设计说明书已知条件带传动设计的已知数据有：输入功率P，小带轮转速n1，传动比i，原动机种类，工作机载荷性质，中心距a，带传动每天的工作时数设计题目设计一破碎机装置用普通V带传动。已知：电动机Y型号位Y132S-6，电动机额定功率为P=3KW,转速n1=960r/min,传动比i=1.8,两班制工作，希望中心距a不超过600mm，大带轮轴孔直径d=35mm。带式运输机的传动方案见下图:机器工作平稳，单向回转，成批生产，原始数据如下：方案电动机工作功率P/KW电动机满载转速nm/(r/min)工作机的转速nw/(r/min)第一级传动比i1轴承座中心高H/mm最短工作年限工作环境1396011021808年2班室外、有尘一、确定设计功率查机械设计教材表8-7得工作情况系数KA=1.1，则Pd=KAP=1.1×3kW=3.3kW。二、选择带的型号普通V带有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，窄V带有SPZ、SPA、SPB、SPC四种型号。各种型号带的截面尺寸及带轮沟槽尺寸见表V带都制成无接头的环形。各种型号带的基准长度见图基准长度V带截面尺寸综上所述，再根据机械设计教材P156表8-11V带型号根据设计功率Pd和小带轮转速n1确定选择A型三、确定带轮的基准直径dd1和dd2查机械设计教材p157表8-8V带带轮最小基准直径dmin知A型带错误!未找到引用源。min=75mm,选取小带轮基准直径：dd1错误!未找到引用源。=100mm；因此，大带轮基准直径：dd2错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。×dd1=1.8×100mm=180mm。查机械设计p157表8-8选取大带轮基准直径dd2=180mm。其传动比误差为0故可用。四、验算带的速度根据机械设计教材P150（8-13）计算带的速度，带速不宜太高或过低，一般应使V=5--25m/s,最高不超过30m/s。则式中n1为电动机转速；dd1为小带轮基准直径。因5m/sv=5.024m/smaxv=25m/s,符合要求。五、确定中心距a和V带基准长度Ld根据机械设计教材P152公式（8-20）0.7（dd1+dd2）≦a0≦2（dd1+dd2）初步确定中心距0.7（100+180）=196mma02（100+180）=560mm要求工作平稳，选取中心距a0=300mm。初算带的基准长度Ld：根据机械设计教材P158公式（8-22）式中Ld为带的标准基准长度；Ld’为带的初算基准长度；a0为初选中心距。查机械设计教材P146表8-2普通带基准长度Ld及长度系数KL，确定带的基准长度Ld=10000mm。计算实际中心距a，由六、计算小轮包角a1小带轮包角：根据机械设计教材P158公式（8-25）并且163.50≥900七、确定V带根数Z（1）计算单根V带的额定功率pr由dd1=100mm和n1=960r/min，查表8-4a得p0=0.96kw。根据n1=960r/min，i=1.8和A带型，查表8-4b得p0=0.105kw查机械设计教材表8-5得Ka=0.96，表8-2的KL=0.875于是Pr=（p0+p0)×Ka×KL=(0.96+0.105)×0.96×0.875kw=0.8946kw（2）计算V带的根数根据=3.688将计算值z向大的方向圆整成整数，得到带的根数z，并验算z是否不超过最大轮槽数Zmax。若根数过多，则应改选带的型号重新设计。所以，选取V带根数z=4。八、确定出拉力F0由机械教材表8-3得A带型的单位长度质量q=0.1mkg，在根据单根普通V带初拉力计算公式：（F0）min=500×（2.5-Ka）Pd/Kazv+qv2式中Pd为设计功率；υ为V带速度；z为带的根数；错误!未找到引用源。a为包角修正系数；q为普通V带每米长度质量（F0）min=500×（2.5-0.96）×3.3/0.96×4×5.024＋0.1×5.0242=134.23N应使带的实际初拉力Fo（F0）min这里选择Fo=134.5N九、计算作用在轴上的压力FQ压力FQ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，可以近似为按带两边所受初拉力的合力来计算：式中，0F为初拉力；z为带的根数；1为小轮包角。所以压轴力计算示意图十、带轮结构设计（1）由已知条件Y132S-6的电动机，根据机械设计课程设计查得电动机的轴颈d=38mm，轴颈长80mm。（2）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HT150。（3）带轮结构形式本方案中带轮为中小尺寸（95mmdd1≤300mm），选用腹板式带轮，但经结构经验公式计算不能实现，故采用实心结构带轮（4）带轮尺寸草图V带传动的程序设计一、确定程序变量名V带传动的设计计算程序变量表名称程序变量名公式符号单位备注传递的功率小带轮转速大带轮转速初定轴间距初定轴间距系数小带轮的基准直径大带轮的基准直径传动比每天工作小时数工作情况系数工况标识符原动机标识符特殊工矿标识符带的基准长度所需基准长度带每米长的质量计算功率单根带传递的额定功率传动比I≠1的额定功率小带轮包角包角系数带长修正系数带速带的根数单根带的预紧力作用在轴上的力带轮基准线上槽深Hamin带轮基准线下槽深带轮槽间距带轮第一槽对称面至端面的距离带轮基准槽宽最小轮缘厚带轮外径带轮宽Pn1N2A0ACD!D2UHKAK1K2K3LDLD0QPCAP0DP0ALPHA1KALPHKLVZF0FRHAMHFMEFBPDELTAMDWBPn1n2a0D1D2IHKALdLd0MPcaP0ΔP0α1KαKLVZF0FTHaminHTminEFBpHaminδmindWBKWR/minR/minMmMmMmHMmMmKg/mKWKWKW(°)m/s根NNMmMmMmMmMmMmMm实型量实型量A0=AC(DD1+DD2)AC=0.7~1.99输出为I实型量K1=1，2，3，4K2=1，2K3=1，2，3实型量实型量输出为mPCA=KA×P实型量实型量二、程序框图N开始输入P,n1,i输入各原始数据查表求传动比系数Ki查KA,计算Pd，选型查表求KA,计算Pd输入带型号输出该型号带轮系列直径，选择输入小带轮基准直径dd1V=10006011ndd根据型号确定最大带速Vmax，额定功率P0中系数K1,K2,K3，弯曲影响系数KbVVmax?Ydd2=1ddi查标准带轮直径表确定dd2a1=0.7(dd1+dd2)，a2=2(dd1+dd2)输入初估中心距a0,计算Ld0A减小直径BB查标准长度确定Ld，同时查取KL，计算实际中心距aA计算小带轮包角1查表确定包角系数K计算Po，PoKKPoPoPdZLZ10?计算Fo,Q,B(取整)输出结果计算下一型号带？结束计算下一种带轮直径？YYYNNN三、V带设计程序#includestdio.h#includemath.h#includestring.h#definePAI3.14intTYPE_TO_NUM(chartype);/*将输入的字符（不论大小写）转换为数字方便使用*/floatSelect_Ki(floati);/*查表选择Ki的程序*/floatSelect_KA(floatH,intGZJ,intYDJ);/*查表选择KA的程序*/floatSelect_KL(floatLd,intTYPE);/*查表选择KL的程序*/floatSelect_M(intTYPE);/*查表选择m的程序*/floatSelect_dd1(intTYPE);/*查表选择小轮基准直径dd1的程序*/floatSelect_dd2(intdd1,floati);/*查表选择大轮直径dd2的程序*/floatCompute_P0(floatV,intTYPE,floatdd1);/*计算P0的程序*/floatCompute_DIFP0(intTYPE,floatKi,intn1);/*计算DIFP0的程序*/floatCompute_VMAX(intTYPE);/*计算VMAX的程序*/floatCompute_KALF(floatALF1);/*计算KALF的程序*/floatCompute_B(intTYPE,intz);/*计算带宽B的程序*/float*Compute_LAK(floatdd1,floatdd2,intTYPE);/*计算Ld，a，KL的程序*/main(){floatP,H,i,n1,KA,Ki,dd1,dd2,V,P0,DIFP0,Pd,VMAX,*LAK,m,Ld,KALF,a,KL,z,F0,ALF1,Q,B;intYDJ,GZJ,TYPE,ANS;chartype,ans;printf(V带传动设计程序\n);printf(设计者\n);START:printf(请输入原始参数:\n);printf(传递功率P(KW):);scanf(%f,&P);printf(小带轮转速n1(r/min)：);scanf(%f,&n1);printf(传动比i:);scanf(%f,&i);printf(每天工作时间H(h):);scanf(%f,&H);printf(原动机类型(1或2):);scanf(%d,&YDJ);printf(工作机载荷类型:\n1,载荷平稳\n2,载荷变动较小\n3,载荷变动较大\n4,载荷变动很大\n);scanf(%d,&GZJ);DX:printf(带型:);scanf(%c,&type);TYPE=TYPE_TO_NUM(type);KA=Select_KA(H,GZJ,YDJ);Pd=KA*P;VMAX=Compute_VMAX(TYPE);DD1:dd1=Select_dd1(TYPE);V=PAI*dd1*n1/60000;while(VVMAX){printf(所选小轮基准直径过小!请重新选择!\n);dd1=Select_dd1(TYPE);V=PAI*dd1*n1/60000;}dd2=Select_dd2(dd1,i);P0=Compute_P0(V,TYPE,dd1);Ki=Select_Ki(i);DIFP0=Compute_DIFP0(TYPE,Ki,n1);LAK=Compute_LAK(dd1,dd2,TYPE);Ld=LAK[0];a=LAK[1];KL=LAK[2];ALF1=180-57.3*(dd2-dd1)/a;KALF=Compute_KALF(ALF1);z=ceil(Pd/(KALF*KL*(P0+DIFP0)));if(z=10)gotoDX;m=Select_M(TYPE);F0=500*Pd*(2.5-KALF)/(z*V*KALF)+m*V*V;Q=2*z*F0*sin(ALF1*PAI/360);B=Compute_B(TYPE,z);printf(计算结果\n);printf(小轮直径:%fmm\n大轮直径:%fmm\n中心距:%fmm\n带长:%fmm\n带宽:%fmm\n带的根数:%f\n初拉力:%fN\n轴压力:%fN\n,dd1,dd2,a,Ld,B,z,F0,Q);X:printf(计算下一组带轮直径按'Y',重新开始按'S',结束按'N':);scanf(%c,&ans);ANS=TYPE_TO_NUM(ans);if(ANS==6)gotoDD1;elseif(ANS==7)gotoSTART;elseif(ANS==8)printf(程序结束);else{printf(输入错误，请重新输入);gotoX;}}floatSelect_KA(floatH,intGZJ,intYDJ){floatka1[4][3]={{1.0,1.1,1.2},{1.1,1.2,1.3},{1.2,1.3,1.4},{1.3,1.