機械基礎課程設計--v帶傳動的設計

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　課程名稱： 機械基礎 </p><p>　　設計題目： V帶傳動的設計 </p><p>　　系 別： 機電工程系 </p><p>　　專業(yè)班級：

2、 設備二班 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導老師： </p><p>　　設計時間：

3、 2012年12月 </p><p>　　《機械基礎》課程設計任務書</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 設計內容4</b></p><p>　　2 原始數(shù)據(jù)及設計要求4</p><p><b>　　3 設計

4、與計算4</b></p><p>　　3.1 確定計算功率4</p><p>　　3.2 選擇V帶的型號4</p><p>　　3.3 確定大小帶輪基準直徑5</p><p>　　3.4 初定中心距a和基準長度Ld6</p><p>　　3.5 驗算小帶輪包角7</p><p

5、>　　3.6 確定V帶根數(shù)Z8</p><p>　　3.7 單根V帶的初拉力F010</p><p>　　3.8 帶傳動作用在帶輪軸上的壓力FQ10</p><p>　　3.9 帶輪結構設計及工作圖11</p><p>　　4 V帶傳動的張緊裝置13</p><p><b>　　5 小結1

6、3</b></p><p><b>　　6 參考文獻15</b></p><p><b>　　1 設計內容</b></p><p>　　設計計算主動輪、從動輪結構及尺寸，繪制主動輪圖并標注主要尺寸及參數(shù)，計算主動輪軸的最小直徑，設計計算主動軸鍵連接。</p><p>　　2 原始數(shù)據(jù)及

7、設計要求</p><p>　　設計帶式輸送機的普通V帶傳動，用Y系列電動機驅動，功率P=4KW.n1=1440r/min,大帶輪轉速n2=575r/min。載荷有小的變動，兩班制工作，每天工作16小時。</p><p><b>　　3 設計與計算</b></p><p>　　3.1 確定計算功率 </p><p>　　根

8、據(jù)帶的工作情況，查表1確定V帶的工作情況系數(shù)：</p><p>　　表1 工作情況系數(shù)KA</p><p>　　查表1確定V帶的工作情系數(shù)為KA=1.1</p><p>　　計算功率Pd是根據(jù)所傳遞的額定功率P0及V帶傳動的工作情況確定的，即</p><p>　　Pd=KA P0=1.1×4KW=4.4KW</p>

9、<p>　　3.2選擇V帶的型號</p><p>　　根據(jù)計算功率Pd和主動輪（通常是小帶輪）轉速n1，從圖1中選取V帶的型號。</p><p>　　圖4-1普通V帶選型圖</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　確定V帶型號為B型；</p><p>　　3.3 確

10、定大、小帶輪基準直徑</p><p>　　3.3.1初選小帶輪的基準直徑dd1 </p><p>　　帶輪直徑小可使傳動結構緊湊，但另一方面彎曲應力大，使帶的壽命降低。設計時，應使小帶輪的基準直徑d1≥dmin, dmin的值可從表2中查得。</p><p>　　表2 普通V帶帶輪基準直徑系列（摘自GB13575.1—92）</p>&

11、lt;p><b>　　根據(jù)表2選?。?lt;/b></p><p>　　dd1=10，dd1=10≥ddmin=75，</p><p>　　計算大輪帶基準直徑：</p><p>　　dd2為dd2= n1/ n2×dd1=1440/575×100=250.4mm</p><p>　　根據(jù)表2選取大帶輪

12、的基準直徑dd2=250mm</p><p>　　3.3.2驗算帶速 </p><p><b>　　帶速計算公式為</b></p><p>　　V=πdd1 n1/（60×100）=7.54m/s≤25 m/s</p><p><b>　　經(jīng)驗算帶速合適。</b></p>

13、<p>　　3.4 初定中心距a和基準帶長Ld </p><p>　　根據(jù)結構要求初定中心距a0。中心距小則結構緊湊，但使小帶輪上包角減小，降低帶傳動的工作能力，同時由于中心距小，V帶的長度短，在一定速度下，單位時間內的應力循環(huán)次數(shù)增多而導致使用壽命的降低，所以中心距不宜取得太小。但也不宜太大，太大除有相反的利弊外，速度較高時還易引起帶的顫動。對于V帶傳動一般可取</p><p&

14、gt;　　0.79(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) </p><p><b>　　選取中心距。</b></p><p>　　初選a0后，V帶初算的基準長度Ld0可根據(jù)幾何關系由下式計算：</p><p>　　L0=2a0+  (dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0 </p><p&

15、gt;　　根據(jù)上式算得的L0值，應由表3選定相近的基準長度Ld，然后再確定實際中心距a。</p><p>　　查表1-3確定V帶的基準長度和長度系數(shù)：</p><p>　　Ld=1600mm </p><p><b>　　KL=0.99</b></p><p>　　表3 V帶的基準長度系列及長度系數(shù)KL</p&g

16、t;<p>　　由于V帶傳動的中心距一般是可以調整的，所以可用下式近似計算a值</p><p>　　(mm)                       考慮到為安裝V帶而必須的調整

17、余量，因此，最小中心距為</p><p>　　amin=a–0.015Ld     (mm)</p><p>　　如V帶的初拉力靠加大中心距獲得，則實際中心距應能調大。又考慮到使用中的多次調整，最大中心距應為</p><p><b>　　(mm)</b></p><p>　　按照結

18、構設計要求初步確定中心距a0=500mm，</p><p>　　L0=1560.75mm</p><p>　　根據(jù)表3選取Ld=1600mm實際中心距a為</p><p>　　=500+（1600—1658）/2=471mm</p><p>　　中心距a的變動范圍為amin=a-0.015Ld=(471–0.015×1600)mm=

19、447mm</p><p>　　amax=a+0.03Ld=(471+0.03×1600)mm=519mm</p><p>　　3.5 驗算小帶輪包角</p><p>　　小帶輪上的包角α1可按下式計算</p><p>　　為使帶傳動有一定的工作能力，一般要求α1≥120°（特殊情況允許α1＝90°）。如α1小于

20、此值，可適當加大中心距a；若中心距不可調時，可加張緊輪。α1也與傳動比i有關，d2與d1相差越大，即i越大，則α1越小。通常為了在中心距不過大的條件下保證包角不致過小，所用傳動比不宜過大。普通V帶傳動一般推薦i ≤7，必要時可到10。</p><p>　　α1=180°－（265－100）/476×57.3°=166°>120° 符合要求。</p&g

21、t;<p>　　3.6 確定V帶根數(shù)Z</p><p>　　根據(jù)計算功率Pc由下式確定</p><p>　　為使每根V帶受力比較均勻，所以根數(shù)不宜太多，通常應不大于6根，否則應改選V帶型號，重新設計。</p><p>　　由表3查得帶長度修正系數(shù)KL=0.99。</p><p>　　根據(jù)dd1=10mm，n=1440r/min，

22、由表4查得P0=0.11kw。</p><p>　　由表5查得包角系數(shù)Ka=0.95。</p><p><b>　　計算普通帶根數(shù)z：</b></p><p>　　Z=4.4/（0.11+1.32）*0.99*0.95=3.27</p><p><b>　　取Z=4根。</b></p>

23、<p>　　表4 單根普通V帶的基本額定功率P0和功率增量ΔP0</p><p><b>　　表5 包角系數(shù)Kα</b></p><p>　　3.7 單根V帶的初拉力F0</p><p>　　適當?shù)某趵κ潜ＷC帶傳動正常工作的重要因素之一。初拉力小，則摩擦力小，易出現(xiàn)打滑。反之，初拉力過大，會使V帶的拉應力增加而降低壽命，并使軸和

24、軸承的壓力增大。對于非自動張緊的帶傳動，由于帶的松馳作用，過高的初拉力也不易保持。為了保證所需的傳遞功率，又不出現(xiàn)打滑，并考慮離心力的不利影響時，單根V帶適當?shù)某趵?lt;/p><p><b>　　(N)     </b></p><p>　　F0=500*4.4/7.54*4(2.5/0.95-1)+0.1*7.54=124.

25、58N</p><p>　　3.8 帶傳動作用在帶輪軸上的壓力FQ</p><p>　　FQ=2ZFosin=986.28N</p><p>　　圖2 作用在帶輪軸上的壓力計算簡圖</p><p>　　3.9 帶輪結構設計及工作圖</p><p>　　對帶輪的主要要求是重量輕、加工工藝性好、質量分布均勻、與普通V帶

26、接觸的槽面應光潔，以減輕帶的磨損。對于鑄造和焊接帶輪、內應力要小。</p><p>　　帶輪結構形式按直徑大小常用的有S型實心帶輪（用于尺寸較小的帶輪）、P型腹板帶輪（用于中小尺寸的帶輪）、H型孔板帶輪（用于尺寸較大的帶輪）及E型橢圓輪幅帶輪（用于大尺寸的帶輪）。</p><p>　　選取小帶輪結構為實心式，見圖3。</p><p>　　選取大帶輪結構為幅板式，由輪

27、緣、輪幅和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，中間部分稱為輪幅。</p><p>　　圖3  小帶輪的結構</p><p>　　輪緣部分的輪槽尺寸按V帶型號查表4-8。由于普通V帶兩側面間的夾角是40°，為了適應V帶在帶輪上彎曲時截面變形，楔角減小，故規(guī)定普通V帶輪槽角f為32°、34°、36°、38&#

28、176;（按帶的型號及帶輪直徑確定）。</p><p>　　帶輪的常用材料是鑄鐵，如HT150、HT200。轉速較高時，可用鑄鋼或鋼板焊接；小功率時可用鑄造鋁合金或工程塑料。大小帶輪選用鑄鐵材料。</p><p>　　根據(jù)上述計算選取6根B-2000 GB1171-89 V帶，中心距a=500mm,帶輪直徑dd1=100mm,dd2=250mm，軸上的壓力FQ=986.28N。</p

29、><p>　　4 V帶傳動的張緊裝置</p><p>　　由于傳動帶不是完全的彈性體，帶工作一段時間后，會因伸長變形而產(chǎn)生松馳現(xiàn)象，使初拉力降低，帶的工作能力也隨之下降。因此，為保證必需的初拉力，應經(jīng)常檢查并及時重新張緊。常用的張緊方法是改變帶傳動的中心距，如把裝有帶輪的電動機安裝在滑道上并用螺釘2調整（見圖4（a））或擺動電機底座1并調整螺栓2使底座轉動（見圖4（b）），即可達到張緊的目的

30、。如果帶傳動的中心距是不可調整的，則可采用張緊輪裝置（見圖5）。張緊輪一般放置在帶的松邊。V帶傳動常將張緊輪壓在松邊的內側并靠近大帶輪，以免使帶承受反向彎曲，降低帶的壽命，且不使小帶輪上的包角減小過多。</p><p>　　(a)            (b)</p>&

31、lt;p>　　圖4 帶的定期張緊裝置</p><p><b>　　圖5 張緊輪裝置</b></p><p><b>　　六 設計總結  </b></p><p>　　通過這次對帶傳動的設計，讓我了解了，也讓我懂得了帶傳動的原理與設計理念，從中找出最適合的設計方法。</p><

32、;p>　　在這次的設計過程中培養(yǎng)了我綜合運用機械設計課程及其他課程理論知識和利用生產(chǎn)時間知識來解決實際問題的能力，真正做到了學以致用。同時在本次設計過程中也充分的認識到自己在知識理解和接受能力方面的不足，特別是自己的系統(tǒng)的自我學習能力的欠缺，將更一步加強！對設計的建議：我希望在我們設計之前應先收集一些材料，這樣會有助于我們進一步的進入狀況，完成設計</p><p><b>　　七 參考文獻<

33、/b></p><p>　　[1]張曉坤，隋曉朋.Autocad中文版實用教程.北京：北京經(jīng)濟日報出版社，2008.9</p><p>　　[2]徐錦康.機械設計.北京：高等教育出版社,2008.3</p><p>　　[3]唐金松.簡明機械設計手冊（第二版）.上海：上?？茖W技術出版社，2000.5</p><p>　　[4]黃祖德.機

34、械設計.北京：北京理工大學出版社，2007.9</p><p>　　[5]岳優(yōu)蘭，馬文鎖.機械設計基礎.開封：河南大學出版社，2009.5</p><p>　　[6]隋冬杰.機械基礎.上海：復旦大學出版社，2010.7</p><p>　　[7]胡宴費.機械設計基礎.北京：高等教育出版社．2005.10</p><p>　　[8]吳晗.機械設

35、計教程. 北京:北京理工大學出版社.2007.3</p><p>　　[9]黃鶴汀.機械制造技術..北京:機械工業(yè)出版社.1997.12</p><p>　　[10]成大先.機械設計手冊(第五版).北京：化學工業(yè)出版社，2008.04</p><p>　　河南質量職業(yè)學院機電工程系</p><p>　　課程設計綜合成績評定表</p>