V带传动设计计算说明书

1机械设计大作业四说明书课程名称：机械设计设计题目：V带传动设计院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：2012年9月16日设计任务:设计带式运输机中的V带传动2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5.1.42.2940802.11605年2班室内清洁一、确定设计功率查参考文献[1]表5.7得工作情况系数KA=1.2，则Pd=KAP=1.2×2.2kW=2.64kW。3二、选择带的型号V带型号根据设计功率Pd和小带轮转速n1确定，查参考文献【1】图5.17可选取A型带。三、确定带轮的基准直径𝑑𝑑1和𝑑𝑑2查参考文献【1】表5.4V带带轮最小基准直径𝒅𝒅𝐦𝐢𝐧，知A型带𝒅𝒅𝐦𝐢𝐧=75mm,选取小带轮基准直径：𝒅𝒅𝟏=100mm；因此，大带轮基准直径：𝒅𝒅𝟐=𝒊·𝒅𝒅𝟏=2.1×100mm=210mm。查参考文献【1】表5.4选取大带轮基准直径𝒅𝒅𝟐=200mm。其传动比误差为4.7%5%,,故可用。四、验算带的速度由带的速度公式：v=𝜋𝑑𝑑1𝑛160×1000=𝜋×100×94060×1000=4.92m/s式中n1为电动机转速；dd1为小带轮基准直径。即v=4.92m/smaxv=25m/s,符合要求。五、确定中心距a和V带基准长度Ld根据0.7（dd1+dd2）≦a0≦2（dd1+dd2）初步确定中心距0.7（100+200）=210mma02（100+200）=600mm要求工作平稳，选取中心距a0=300mm。初算带的基准长度Ld：𝐿𝑑‘≈2𝑎0+𝜋2(𝑑𝑑2+𝑑𝑑1)+(𝑑𝑑2−𝑑𝑑1)24𝑎0=2×300+𝜋2(100+200)+(200−100)24×300=1079.57𝑚𝑚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。查教材表5.2普通带基准长度Ld及长度系数KL，确定带的基准长度Ld=1120mm。计算实际中心距a，由a≈𝑎0+𝐿𝑑−𝐿𝑑’2=(300+1120−1079.572)mm=320.215mm六、计算小轮包角𝛼1小带轮包角：4𝛼1≈180°−𝑑𝑑2−𝑑𝑑1𝑎×57.3°=180°−320.215×57.3°=162.11°七、确定V带根数Z根据z=𝑃𝑑(𝑃0+∆𝑃0)𝐾𝛼𝐾𝐿确定带的根数。式中𝐾𝛼为包角修正系数，考虑包角180对传动能力的影响，由参考文献【1】表5.9查得𝐾𝛼=0.95；𝐾𝐿为带长修正系数，考虑带长不为特定带长时对使用寿命的影响，由参考文献【1】表5.2查得𝐾𝐿=0.91；𝑃0为V带基本额定功率。由教材表5.4查取单根V带所能传递的功率为𝑃0=0.95kW；由式∆𝑃0=𝐾𝑏𝑛1(1−1𝐾𝑖)计算功率增量∆𝑃0。其中Kb为弯曲影响系数，由参考文献【1】表5.5查得Kb=30.772510；Ki为传动比系数，由参考文献【1】表5.6查得Ki=1.1373；ni为小带轮转速，r/min。故得∆𝑃0=𝐾𝑏𝑛1(1−1𝐾𝑖)=0.7725×10−3×940×(1−11.1373)=0.08766KW所以z=𝑃𝑑(𝑃0+∆𝑃0)𝐾𝛼𝐾𝐿=2.64(0.95+0.08766)×0.95×0.91=2.94所以，选取V带根数z=3。八、确定初拉力0F单根普通V带初拉力计算公式：𝐹0=500𝑃𝑑vz(2.5−𝐾𝛼𝐾𝛼)+m𝑣2式中Pd为设计功率；υ为V带速度；z为带的根数；𝐾𝛼为包角修正系数；m为普通V带每米长度质量，由参考文献【1】表5.1查得m=0.1kg/m。所以5𝐹0=500𝑃𝑑vz(2.5−𝐾𝛼𝐾𝛼)+m𝑣2=500×2.644×4.92×(2.5−0.950.95)+0.1×4.922=148.33N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：𝐹𝑄=2zFcos𝛽2=2𝑧𝐹0sin𝛼12式中，0F为初拉力；z为带的根数；1为小轮包角。所以F𝑄=2𝑧𝐹0sin𝛼12=2×3×148.33×sin(162.11°2)=879.16N十、带轮结构设计（1）由参考文献【2】表14.1查得应选用型号为Y112M-6的电动机，由表14.2查得电动机的轴颈d=28mm，轴颈长60mm。（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。（3）带轮结构尺寸见附录A3图纸参考文献【1】机械设计/宋宝玉，王黎钦主编——北京：高等教育出版社2010.5【2】机械课程设计/王连明，宋宝玉主编——哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社2010.1