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第三套V带轮设计说明书


V 带轮传动设计计算说明书

铁道与城市轨道交通研究院院(系) 学号:1252258 设计人:张一豪 指导老师:乐韵斐 完成日期 2014 年 4 月 12 日

同济大学

1

目录
一.设计任务书············································

······························································ 1 二、电动机的选择·······································································································1

三、V 带传动设计
1.计算功率········································································································· 2 2.选择 V 带的带型···································································································2 3.确定 V 带的基准直径并验算带速······································································2 4.确定 V 带的中心距和基准长度···································································· 3 5. 验算小带轮上的包角···································· ···································· 3 6. 计算带的根数········································································· 4 7. 计算单根 V 带的初拉力的最小值···················································· 4 8. 计算压轴力·························································· ·························· 5

四、V 带轮结构设计
1.V 带轮的材料·························································································· 5 2 . V 带 轮 的 结构 形 式· · · · · · · · ·· · · · · ·· · · · · ·· · · · · ·· ·· · · · · · · ·· · · · · ·· · · · · ·· · · · · ·· · ·· · · · · 5 3.V 带轮的槽型····································· ········································· 5 4 .V 带 轮的 尺寸 ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· · ·· ·· ·· ·· ·· · ·· ·· ·· · ·· ·· ·· ·· ·· · ·· ·· ·· ·· ·· · ·· ·· ·· · ·· ·· ·· 5

五、小带轮装配图···································································································· 6 六、设计小结················································································································6

七、参考文献··············································································································7

2

一、设计任务书 1.题目:
设计驱动离心鼓风机的 V 带传动。 如图所示,主动带轮 1 装在电动机轴上,从动轮 2 装在鼓风机轴上,两带轮 中心的水平距离 a 等于大带轮直径 D2 的 2 倍。

2.已知条件 作业题号 3 3.V 带传动设计内容
选择带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带轮的材料、基准直径 以及结构尺寸、初拉力和压轴力。

电动机型号 Y132S-4

鼓风机转速

一天工作时间 (h) 16

n2
700

二、电动机的选择
额定功率 (kW) Y132S-4
5.5

电动机型号

满载转速 (r/min)
1440

质量(kg)
68

1

由参考文献(2)表 20-1 查得电动机主轴直径 D=38mm,长度 E=80mm。

三、V 带传动设计
设计计算及说明 1.确定计算功率 Pca
由参考文献[1]表 8-7 查得工作情况系数 KA=1.1,故 Pca=KAP=1.1×5.5kW=6.05kW Pca=6.05kW

结果

2.选择 V 带的带型
根据 Pca=6.05kW,n1=1440r/min,由参考资料[1]表 8-11 选用 A 型。

A 型带

3.确定带轮的基准直径并验算带速
1) 初选小带轮基准直径 dd1 由参考资料[1]表 8-6 和表 8-8,取小带轮的基准直径

d d 1 ? 100 mm 。
2) 验算带速 v

d d 1 ? 100 mm

v ?

?d d 1n

1

60 ? 1000 ? 7.54 m/s

?

? ? 100 ? 1440
60 ? 1000

m/s

v ? 7.54 m/s

因为 5m/s<v<25m/s,故带速合适。 3) 计算大带轮基准直径 dd2 传动比 i=

n1 1440 ? ? 2.057 n2 700

根据参考资料[1]式(8-15a),大带轮直径

2

dd2=idd1=2.057×100mm=205.7mm 根据参考文献[1]表 8-9 进行圆整,得

d d 2 ? 200 mm

d d 2 ? 200 mm 。
4.确定 V 带的中心距 a 和基准长度 L
1) 根据要求,初定中心距 a0 =400mm;

2) 由参考资料[1]式(8-22),计算所需的基准长度

Ld0

(dd2 - d d1 ) 2 ? 2a0 + (d d1 ? d d 2 ) + 4a 0 2
?

2 (200 - 100) ? [2 ? 400 ? ?( 100 ? 200)? ] 2 4 ? 400

?

? 1277 mm
由参考资料[1]表 8-2 选带的基准长度 Ld

? 1250 mm
Ld ? 1250 mm

3) 按参考资料[1]式(8-23)计算实际中心距

a ? a0 ?

Ld ? Ld 0
2

?(400 ?

1277 - 1250 )mm 2

? 413 .5mm
由参考资料[1]式(8-24)得到中心距地变化范围为 394.75~432.25mm。

5.验算小带轮上的包角 ?1 。

a ? 413 .5mm

?1 ? 180 ? - (d d 2 - d d 1 )

57.3? a

? 180 ? -(200 - 100)?
=165.68 度>90 度——适合

57.3? 400

3

6.计算带的根数 z
1)计算单根 V 带的额定功率 Pr。 由 dd1=100mm 和 n1=1440 r/min,查参考资料(1)表 8-4 得:P0=1.32 kW, 由 i=2.057,n1=1440 r/min 和 A 型带,查查参考资料[1] 表 8-5 得:Δ P0=0.17 kW 查参考资料[1]表 8-5 得 Kɑ=0.96,表 8-2 得 KL=0.93.

?1 ? 165.68度

Pr ? ( P0 ? ?P0 ) K? K L

? (1.32 ? 0.17) ? 0.96 ? 0.93kW ? 1.33kW
2) 计算 V 带的根数 z

z ?

Pca 6.05 ? ? 4.55 ,取 5 根。 Pr 1.33

Pr ? 1.33kW

7.计算单根 V 带的初拉力的最小值 ( F0 ) min
查参考资料[1]表 8-3 得 A 型带的单位长度质量 q=0.105kg/m,所以

z=5

( F0 ) min ? 500

(2.5 ? K? ) Pca ? qv2 K? zv

? [500 ? ? 135 N

(2.5 ? 0.96) ? 6.05 ? 0.105 ? 7.54 2 ] 0.96 ? 5 ? 7.54
(F0 )min ? 135N

8.计算压轴力 Fp 压轴力的最小值为

4

( Fp ) min ? 2 z ( F0 ) min sin

?1
2

? 2 ? 5 ? 135 ? sin

165 .68? ? 1339 N 2

(Fp )min ? 1339 N

四、V 带轮结构设计 1.V 带轮的材料
选用 HT150 或 HT200

2.V 带轮的结构形式
由于 d d 1

? 100 mm ? 2.5d ? 95mm ,d d 2 ? 200 mm ? 300 mm ,

因此大带轮采用腹板式,小带轮采用实心式。

3.V 带轮的槽型
bd ? 11.0m m, ha ? 2.75m m,h f ? 8.7m m, e ? 15m m, f ? 10m m, ? ? 6m m, C ? 10m m。
小带轮: ? ? 34? ;大带轮: ? ? 38? 。

4.V 带轮的尺寸 小带轮尺寸 结果

5

d ? 28mm, d d1 ? 90mm .
由参考文献[1]图 8-14b,可知:
d1 ? (1.8 ~ 2)d ,故取 d1 ? 54mm,

d ? 28m m d d 1 ? 90m m d1 ? 54m m d a ? 95.5m m d f ? 72.6m m B ? 65m m L ? 45m m

da ? d1 ? 2ha ? 90 ? 2 ? 2.75 ? 95.5mm,

d f ? dd1 ? 2hf ? 90 ? 2 ? 9 ? 72.6mm,
由参考文献[2]表 9-1,可知

B ? ( z ? 1)e ? 2 f ? 3 ?15 ? 2 ?10 ? 65m m, L ? (1.5 ~ 2)d , 取L ? 45m m。

大带轮尺寸
d ? 28mm, dd 2 ? 160mm .
由参考文献[1]图 8-14b,可知:
d1 ? (1.8 ~ 2)d ,故取 d1 ? 54mm,

结果

d ? 28m m d d 1 ? 160m m d1 ? 54m m d a ? 165.5m m d f ? 142.6m m B ? 65m m L ? 50m m

da ? d1 ? 2ha ? 160? 2 ? 3 ? 165.5mm,

d f ? dd1 ? 2hf ? 160? 2 ? 9 ? 142.6mm,
由参考文献[2]表 9-1,可知

B ? ( z ? 1)e ? 2 f ? 3 ?15 ? 2 ?10 ? 65m m, L ? (1.5 ~ 2)d , 取L ? 50m m。

五、小带轮装配图
见附图

六、设计小结
第一次拿到 V 带传动的设计大作业时,感觉无从下手,只能慢慢复习课本 知识,从书本上逐步摸索机械设计的步骤,写设计书,又用 CAD 画装配图,花了

6

不少时间和精力,查了许多资料,终于把 V 带传动的设计做好了。在这个过程, 学到了很多,知道了怎么去解决机械设计中的问题,也懂得了怎样去设计。也激 发了我对机械设计的兴趣。

七、参考文献
参考文献[1]——机械设计(第八版) 参考文献[2]——机械设课程设计 高等教育出版社 高等教育出版社

7


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