带传动和张紧装置设计一、设计的原始数据:以设计作业方案3为计算依据。即V带传动传递的功率P=37KW,小带轮的转速n1=1480r/min,大带轮的转速n2=840r/min,传动工作为三班制。二、设计计算书计算与说明结果(一)选择带型由公式Pc=KAP求计算功率Pc,式中,KA为工作情况系数,由[1]P188表11.5查得:KA=1.3,P为带传动的名义功率P=37KW。即Pc=1.3×37=48.1KW依Pc和n1=1480r/min,由[1]P188图11.5,选取V带的型号为C型。下面按C型计算。(二)确定带轮直径由[1]P191表11.8,选取小带轮的直径D1=250mm,大带轮的直径D2由下式计算212nDn×D1=8401480×250=440.476mm取D2=450mm([1]P191表11.8)i=21nn=8401480=1.762i’=12DD=250450=1.8%5022.0762.1762.18.1i'ii,可用。(三)求带速VV=100060D11n=1000601480250=19.36m/s,合乎要求。(四)求中心距、带长及小带轮的包角(1)初取中心距由公式0.7(D1+D2)a02(D1+D2)可得0.7(250+450)a02(250+450)490mma01400mm结合本题情况,初取中心距a0=1200mm(2)计算带的初步基准长度'dL和选取带长KA=1.3(载荷变动小,原动机Ⅰ类,h16)Pc=48.1KWC型或D型V带D1=250mmD2=450mmV=19.36m/sa0=1200mm'dL=2a0+0212214)()(2aDDDD'dL=2×120012004)250450()450250(22=3507.33mm由[1]P179图11.4,选取带的基准长度dL=3550mm(3)求实际中心距ammLLaadd34.1221233.3507355012002'0取a=1220mm调节范围amin=a-0.015Ld=1220-0.015×3550=1166.75mmamax=a+0.03Ld=1220+0.03×3550=1113.5mm(4)求小带轮上的包角11801220250450180180180121aDD=60.170120,合适(五)求V带根数LcKKPPPZ)(00式中K—包角系数,由[1]P190,表11.7查取K=0.98;LK—长度系数,LK=0.990P—单根V带的许用功率,由[1]P191,表11.8查取0P=9.06KW0P—额定功率增量,由[1]P193,表11.10查取0P=1.27KW80.499.098.0)27.106.9(1.48)(00LcKKPPPZ取Z=510,合适(六)计算轴上的压力FQdL=3550mmamin=1166.75mmamax=1113.5mm1=60.170K=0.98LK=0.990P=9.06KW0P=1.27KWZ=5由公式FQ=2F0Zsin21计算式中,F0—带的张紧力,由下面公式计算2c0)15.2(P500FqVKZV由[1]P179表P179表11.4查得V带的单位长度的质量q=0.3kg/m则N79.49736.193.0)198.05.2(36.1951.48500F)15.2(P500F202c0qVKZV将上述有关参数代入公式,则N16.4961260.170sin579.49722ZsinF2F10Q(七)决定带轮的结构尺寸由V=19.36m/s,选取带轮材料为HT150由[1]P179表P179表11.4和附录决定轮缘尺寸mmbmmmmhmmhmmemmpfa0.19,103.14,8.43034,5.05.25,17fminminmin'021-选取mmmmhmmhfa10,15,5轮缘宽度feZB2)1(mmB1361725.25)15(取B=136mmmmeZBf172]5.25)15(136[2/])1([在要求范围内。槽宽mmhbap06.22)234tan(5219)2tan(2b0取mmhb01210.0)12(06.22顶圆直径DW=D+2ha=250+2×5=260mm查[9]P168表12-3得Y225S-4电动机的轴颈d=60mm轴伸长度E=140mm0FN79.497QFN16.4961mme5.05.25'03034mmha5mmhf15mm10mmB136mmhb01210.0)12(06.22DW=260mmd=60mmE=140mm由D=250mm(2.5~3)d=(2.5~3)×60=150~180mm且D=200mm300mm,应采用腹板式带轮轮毂部分的轴孔外径d1≈(1.8~2)d=(1.8~2)×60=108~120mm取d1=110mmmm2001021522502h2-DDf1D1-d1=200-110=90mm100mm,腹板上不用设孔。取轮毂宽L=E=140mm~34mm43.19136)4171(B)4171(C‘取mm30C‘(被动带轮的设计见最后的说明)(八)键的选择与计算选普通平键连接查[9]P168表12-3得Y225S-4电动机的轴颈d=60mm,轴伸长度E=140mm,键槽宽F=18mm查[9]P53表4-1,选择键的型号为GB/T1096键18×11×125键的尺寸b×h×L=18×11×125校核键的强度:静连接,校核挤压强度。校核公式为:phldT][4p式中T—键所传递扭矩mmNnP56161039.2148037109.55109.55T键的工作长度l=L-b=125-18=107mm键的高度h=11mm轴的直径d=60mm许用挤压应力2/N50][mmp(由[1]P126表7.1,静连接,铸铁,轻微冲击载荷)225/50N/mm54.1360107111039.244][mmNhldTp满足要求键与毂的配合:选取99Js16hd1=110mmD1=200mmmm30C‘GB/T1096键18×11×1252/N50][mmp2/N54.13][mm99Js16h(九)滑轨、调整螺钉、电动机固定螺栓和地脚螺钉的选择1、滑轨滑轨应根据电动机选择,查[9]P168,表12-3,Y225S-4电动机的安装尺寸及外形尺寸如下:ABCDEFGHKABACADHDBBLS356286149030.0011.06014018532251943545034553036882025注:尺寸S参照JO2型电动机从上面的数据可看出电动机底座的宽度为AB=435mm,皮带传动中心距要调整的范围为amax-amin=1166.25-1113.5=53.25mm滑轨的长度应大于:AB+(amax-amin)=435+53.25=488.25mm查附录14应选A=1040mm的滑轨,安装及外形尺寸如下:ABCDEFGG1HH1II1Jhh1h2KNd配电机功率KW104011408905455150130784355247550244232M2030.5-40注:J和G1尺寸,按螺栓M16×80GB36—76决定。此滑轨C=890mm488.25mm=AB+(amax-amin),可配30.5∽40KW电动机,能满足要求。2、调整螺钉:可选择GB83—76的螺钉(见附表9)。由滑轨螺孔d为M20,中心距调整范围为53.25mm,应选长度为80mm的螺钉。此螺钉型号为螺钉M20×80GB83—763、电动机固定螺栓:可选(见附表11)。由电动机的K=19mm,选M16螺栓;由电动机的S=25mm,滑轨的h2=24mm,M16螺母厚m=15mm,螺栓长度l=s+h2+2m+(0.2∽0.3)d=25+24+2×15+(0.2∽0.3)×16=82.2∽83.8mm,取l=80mm,此螺栓型号为M16×80GB37—76。4、地脚螺栓:可选GB799—76螺栓(见附表10).有滑轨的N=32mm,选M=30mm螺栓,取l=220mm,此螺栓的型号为M30×220GB799—76三、张紧装置图采用移动安装在滑轨上的电动机的方法,加大带传动的中心距,达到张紧的目的。张紧装置图见图。四、小带轮的工作图说明:被动带轮的设计方法与主动带轮基本相同,只是轮毂与轴配合处的直径要按轴的直径决定。可按公式d≥30nPA(mm)估算。式中:P为轴传递的功率,单位为KW;0A为系数,对45钢制造的轴,0A=126~103(轴上有一个键槽,d应加大5~7%);n为轴的转速,单位r/min。