哈工大机械设计大作业3-V带传动设计5.1.1 (1).pdf

1 HHa ar rb bi in n I In ns st ti it tu ut te e o of f T Te ec ch hn no ol lo og gy y 机机机机械械械械设设设设计计计计大大大大作作作作业业业业 题 目： 院 系： 班 级： 姓 名： 学 号： 哈尔滨工业大学 2 目录目录 一、 任务书 2 二、 选择电动机 3 三、 确定设计功率 d P 3 四、 选择带的型号 3 五、 确定带轮的基准直 12dd dd和 3 六、 验算带的速度 4 七、 确定中心距 a 和 V 带基准长 d L 4 八、 计算小轮包 1 4 九、 确定 V带Z 4 十、 确定初拉 0 F 5 十一、 计算作用在轴上的压 Q 6 十二、 带轮结构计 6 十三、 参考文献 7 十四、 附表 7 3 一 机械设计作业任务书 题目:带式运输机 结构简图见下图: 原始数据如下： 机器工作平稳，单向回转，成批生产 方案 Pm（KW） ( /min) m nr ( /min) w nr 1 i 轴承座中 心高 H（mm） 最短工作 年限 L 工作环境 5.1.1 3 960 90 1.8 150 8 年 1 班 室外、有 尘 5.03 5.03/ 4 二 选择电动机 由方案图表中的数据要求，查参考文献1附表 15.1 Y 系列三相异步电动机的型号及 相关数据选择可选择 Y132S-6。 可查得轴径为 38mm,长为 80mm. 三 确定设计功率 d P 由已知得： 3.6 d 四 选择带的型号 查看教材图 7.11 可选取 A 型带。 五 确定带轮的基准直径 12dd dd和 查表 3. V带带轮最小基准直径 mind d知 A 型带 mind d=75mm,又由教材表 7.3 选取 小带轮基准直径： 1 100 d dmm； 大带轮基准直径： 211 1.8 100180 dd didmm 2 1802 d dmmH； 故可用。 六 验算带的速度 11 100 960 60 100060 1000 d dn vm s 式中 1 n 电动机转速； 1d d小带轮基准直径； 即 v=m/s< max v=25m/s,符合要求。 七 确定中心距 a 和 V 带基准长度 d L 根据： 12012 0.7()2() dddd ddadd初步确定中心距 根据 0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）初步确定中心距 0.7100180a02100180 196a0560 P 5 考虑到应使结构紧凑，选取中心距 0 a=300mm 初算带的基准长度 d L： 22 21 012 0 ()(180 100) 2()2 300(100 180)1044.93 2424 300 dd ddd dd Laddmm a 式中 d L带的标准基准长度； d L带的初算基准长度； 0 a初选中心距； 查教材表表 7.2 普通带基准长度 d L及长度系数 L K确定 带的基准长度 d L=1120mm； 由 7.22 式计算实际中心距 0 1120 1044.93 (300)337.53 22 LdLd aa 八 计算小轮包角 小带轮包角： 21 1 180 100 18057.318057.3166.4 337.53 dd dd a 九 确定 V 带根数 Z 根据式7.23 计算带的根数 z。 由教材表7.3 查取 V带所能传递的功率为 P0=0.95kw Z= LaK KPP)( P 00 d 其中： Ka 包角修正系数， 由教材表 7.8 查得Ka=0.97 KL 长度系数， 由教材表 7.2 查得KL=0.91 P0功率增量， 由式 7.19 计算功率增量 P0， P0/kw=) 1 1 ( 1 i b K nK Big dk=70 ds=150 l=70 c=10 =1139.13 N143,44 =143,38 N 43.6 z=4 =3.96=3.6 6 Kb弯曲影响系数， 由教材表 7.4 得Kb=0.772510-3 Ki传动比系数， 由教材表 7.5 得Ki=1.1202 故得 P0/kw=) 1 1 ( 1 i b K nK=0.080kw 则带的根数为 Z= LaK KPP)( P 00 d 0.95+0.080.970.91 取根 十 确定初拉力 0 F 由教材表 7.1 查得m=0.1kg/m 由教材式 7.24 得初拉力 F0 = 2 ) 5 . 2 (500mv K K zv P a ad =500 2.5-0.97 5.030.97 +0.15.032 十一 计算作用在轴上的压力 由教材式 7.25 得 Q/N=2zF0sin（ /2）=2 sin（166.4/2） 十二 带轮结构设计 已知电动机轴径 D=38mm 则 d d =1002.63D。 由参考资料27.5 有： d d(2.53)D时，选用实心轮； 则此处小带轮选用实心轮。 根据教材表 7.9 可得轮槽剖面尺寸(mm)： 8=61 7 he=12 hamin=2.75 e=150.3 f=79 bd=11 =6 B=(z-1)e+2f=(3-1) 15+2 b=13 h=8 ha=2.75 0=34 十三.运动学计算 3 0.96=3.46 =3.6kW 8 1） 传动比的计算 总传动比： 960 10.67 90 m W n i n 分配传动比： 12 iii 其中， 1 i第一级传动比， 1 i=1.8； 则： 2 i=5.93。 2） 传动装置各轴的运动与运动参数 a) 各轴的转速 电动机轴 n电= m n=960r/min 轴 n= 1 n i 电 =533.3r/min 轴 n= 2 n i 90r/min 卷筒轴 n卷=n=90r/min b） 各轴的输入功率 电动机轴 d P 轴 I P= d1 P 其中 1 V 带传动效率，由参考资料1表 9.1 有： 1 =0.96； 代入数据有： I P=kW 轴 II P= 23I P 其中 2 齿轮传动效率，由参考资料1表 9.1 有： 2 =0.97； 3 轴承传动效率，由参考资料1表 9.1 有： 3 =0.98； 代入数据有： II P=2.88 0.97 0.98=2.74kW 卷筒轴 III P= 34II P 其中 4 联轴器传动效率，由参考资料1表 9.1 有： 2 =0.99； 3.18 3.29 3.46 3.6 338 349 61.9 35.8 N mm 2.29 0.98 0.99=3.18 9 代入数据有：P 卷= kW c) 各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩 d= T 664 d m 3 9.55 10=9.55 10=2.98 10 n960 P N mm 故 轴 I T= d1 1 iT= 44 2.98 100.96 25.72 10 轴 II T= 23 2 i I T = 44 5.72 100.97 0.98 5.9332.24 10 N mm 卷筒轴 T卷= 34 3 i II T= 44 32.24 100.98 0.99 131.28 10 N mm 3）运动参数汇表.1 表.1 各轴运动及动力参数 轴名 功率 P/kW 转矩 T/(N m) 转速 n/(r/min) 传动比 i 效率 电动机轴 960 轴 533.3 轴 90 卷筒轴 90 十四 参考文献 1 王连明，宋宝玉. 机械设计课程设计.4 版. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010. 2 陈铁鸣. 机械设计. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006. 3 张锋，宋宝玉. 机械设计大作业指导书. 北京：高等教育出版社，2009.