V带传动设计(3方案)

机械设计课程设计说明书（机械设计基础）设计题目____________________V带传动设计______________________________汽车学院_______院（系）___车辆工程（汽车）___专业班级__________________________学号_____1152071__________设计人_________________________________________指导教师______________李兴华________________________完成日期_____2013____年_____4______月____________日（校名）同济大学一、题目：设计驱动离心鼓风机的V带传动原始数据：项目方案电动机型号Y112M-4额定功率P（kW）4满载转速n1(r/min)1440鼓风机轴转速n2（r/min）750一天工作时间（h）16两带轮中心的水平距离A等于大带轮直径dd2的两倍。二、作业要求：1.绘制小带轮装配图一张。2.编写设计计算说明书一份。一、电动机选择根据原始数据，选用Y112M-4型号三相交流异步电动机。额定功率P=4kw，满载转速n1=1440r/min。二、传动比确定根据原始数据，鼓风机轴转速n2=750r/min，故传动比i=n1n2=1.92三、V带的设计计算1.确定计算功率Pca由《机械设计》P156表8-7可查得，工作情况系数KA=1.1，故Pca=1.1×4.0kW=4.4kW2．选择V带的带型根据Pca、n1，查《机械设计》P157图8-11，可知应选择A型普通V带。3．确定带轮的基准直径dd1并验算带速v1）初选小带轮的基准直径dd1。由《机械设计》P155表8-6及P157表8-8，取小带轮的基准直径dd1=100mm.2）验算带速v。按《机械设计》P150式8-13验算带的速度v=πdd1n160×1000=π×100×144060×1000m/s=7.54m/s因为5m/sv25m/s，故带速合适。3）计算大带轮的基准直径。根据《机械设计》P150式（8-15a），计算大带轮的基准直径dd2dd2=idd1=1.92×100mm=192mm由《机械设计》表8-8，圆整为dd2=180mm.4.确定V带的中心距a和基准长度Ld1）根据《机械设计》P152式（8-20），初定中心距a0=500mm2）根据《机械设计》P158式（8-22）计算带所需的基准长度Ld0=2a0+π2(dd1+dd2）+(dd2−dd1)4a02≈1164.3mm由《机械设计》P146表8-2选带的基准长度Ld=1120mm，长度系数KL=0.913）按《机械设计》P158式（8-23）计算实际中心距aa≈a0+Ld−Ld02≈337.85mm由《机械设计》P158式（8-24）计算中心距的变化范围i=1.92KA=1.1Pca=4.4kWA型普通V带dd1=100mmv7.54m/sdd2=180mmLd=1120mmKL=0.91a≈337.85mm{amin=a−0.015Ld=321.05mmamax=a+0.03Ld=371.45mm故中心距的变化范围为321.05~371.45mm。5.根据《机械设计》P158式（8-25）验算小带轮上的包角α1α1=180°-(dd2-dd1)57.3°a≈166.43°≥90°由《机械设计》P155表8-5可查得包角修正系数Kα=0.9748726.计算带的根数z1）计算单根V带的额定功率Pr由dd1=100mm和n1=1440r/min，查《机械设计》P152表8-4a得P0=1.3145kW由《机械设计》P154表8-4b可知，∆P0=0.1492kW.由《机械设计》P152式（8-19）知Pr=（P0+∆P0）∙Kα∙KL=1.2985kW2）计算V带的根数Z由《机械设计》P158式（8-26）知，Z=PcaPr=KA∙P(P0+∆P0)∙Kα∙KL=3.39故取4根。7.计算单根V带的初拉力的最小值（F0）min由《机械设计》P149表8-3知，q=0.10kg/m，故由《机械设计》P158式（8-27）知，（F0）min=500（2.5−Kα）PcaKα∙z∙v+qv2≈119.802N应使带的实际初拉力F0（F0）min8.计算压轴力Fp由《机械设计》P159式（8-28）知，压轴力的最小值为（Fp）min=2∙z∙（F0）min∙sinα12≈1427.46N四、V带轮的结构设计1.确定小带轮的材料本设计中，小带轮转速要求不高，材料可采用HT200。2.确定小带轮的结构形式由电动机型号，查《机械设计、机械设计基础课程设计》P197表20-2可知，电动机外伸轴直径d=28mm。则2.5ddd1300mm，可采用腹板式。3.V带轮的轮槽由《机械设计》P161表8-10可查得，bd=11.0mm，hamin=2.75mm，hfmin=8.7mm，e=15±0.3mm，fmin=9mm，φ=34°。（F0）min≈（Fp）min≈α1≈166.43°Kα=0.974872P0=1.3145kW∆P0=0.1492kWPr=1.2985kWZ=4119.802N1427.46N腹板式设计计算及说明结果一、电动机选择根据原始数据，选用Y112M-4型号三相交流异步电动机。额定功率P=4kw，满载转速n1=1440r/min。二、传动比确定根据原始数据，鼓风机轴转速n2=750r/min，故传动比i=n1n2=1.92三、V带的设计计算2.确定计算功率Pca由《机械设计》P156表8-7可查得，工作情况系数KA=1.1，故Pca=1.1×4.0kW=4.4kW2．选择V带的带型根据Pca、n1，查《机械设计》P157图8-11，可知应选择A型普通V带。4．确定带轮的基准直径dd1并验算带速v4）初选小带轮的基准直径dd1。由《机械设计》P155表8-6及P157表8-8，取小带轮的基准直径dd1=80mm.5）验算带速v。按《机械设计》P150式8-13验算带的速度v=πdd1n160×1000=π×80×144060×1000m/s=6.03m/s因为5m/sv25m/s，故带速合适。6）计算大带轮的基准直径。根据《机械设计》P150式（8-15a），计算大带轮的基准直径dd2dd2=idd1=1.92×80mm=153.6mm由《机械设计》表8-8，圆整为dd2=150mm.4.确定V带的中心距a和基准长度Ld1）根据《机械设计》P152式（8-20），初定中心距a0=400mm2）根据《机械设计》P158式（8-22）计算带所需的基准长度Ld0=2a0+π2(dd1+dd2）+(dd2−dd1)4a02≈1164.3mm由《机械设计》P146表8-2选带的基准长度Ld=1120mm，长度系数KL=0.913）按《机械设计》P158式（8-23）计算实际中心距aa≈a0+Ld−Ld02≈377.85mm由《机械设计》P158式（8-24）计算中心距的变化范围{amin=a−0.015Ld=361.05mmamax=a+0.03Ld=411.45mmi=1.92KA=1.1Pca=4.4kWA型普通V带dd1=80mmv=6.03m/sdd2=150mmLd=1120mmKL=0.91a≈377.85mm故中心距的变化范围为361.05~411.45mm。水平距离A=2dd2=300mm；符合要求。5.根据《机械设计》P158式（8-25）验算小带轮上的包角α1α1=180°-(dd2-dd1)57.3°a≈169.38°≥90°由《机械设计》P155表8-5可查得包角修正系数Kα=0.986.计算带的根数z1）计算单根V带的额定功率Pr由dd1=80mm和n1=1440r/min，查《机械设计》P152表8-4a得P0=0.806kW由《机械设计》P154表8-4b可知，∆P0=0.1492kW.由《机械设计》P152式（8-19）知Pr=（P0+∆P0）∙Kα∙KL=0.8517kW2）计算V带的根数Z由《机械设计》P158式（8-26）知，Z=PcaPr=KA∙P(P0+∆P0)∙Kα∙KL=5.17故取6根。7.计算单根V带的初拉力的最小值（F0）min由《机械设计》P149表8-3知，q=0.10kg/m，故由《机械设计》P158式（8-27）知，（F0）min=500（2.5−Kα）PcaKα∙z∙v+qv2≈97.968N应使带的实际初拉力F0（F0）min8.计算压轴力Fp由《机械设计》P159式（8-28）知，压轴力的最小值为（Fp）min=2∙Z∙（F0）min∙sinα12≈1171.12N四、V带轮的结构设计4.确定小带轮的材料本设计中，小带轮转速要求不高，材料可采用HT200。5.确定小带轮的结构形式由电动机型号，查《机械设计、机械设计基础课程设计》P197表20-2可知，电动机外伸轴直径d=28mm。则2.5ddd1300mm，可采用腹板式。6.V带轮的轮槽由《机械设计》P161表8-10可查得，bd=11.0mm，hamin=2.75mm，hfmin=8.7mm，e=15±0.3mm，fmin=9mm，φ=34°。α1≈169.38°Kα=0.98P0=0.806kW∆P0=0.1492kWPr=0.8517kWZ=6（F0）min≈97.968N（Fp）min≈1171.12N腹板式设计计算及说明结果方案三一、电动机选择根据原始数据，选用Y112M-4型号三相交流异步电动机。额定功率P=4kw，满载转速n1=1440r/min。二、传动比确定根据原始数据，鼓风机轴转速n2=750r/min，故传动比i=n1n2=1.92三、V带的设计计算3.确定计算功率Pca由《机械设计》P156表8-7可查得，工作情况系数KA=1.1，故Pca=1.1×4.4kW=4.4kW2．选择V带的带型根据Pca、n1，查《机械设计》P157图8-11，可知应选择A型普通V带。5．确定带轮的基准直径dd1并验算带速v7）初选小带轮的基准直径dd1。由《机械设计》P155表8-6及P157表8-8，取小带轮的基准直径dd1=90mm.8）验算带速v。按《机械设计》P150式8-13验算带的速度v=πdd1n160×1000=π×90×144060×1000m/s=6.79m/s因为5m/sv25m/s，故带速合适。9）计算大带轮的基准直径。根据《机械设计》P150式（8-15a），计算大带轮的基准直径dd2dd2=idd1=1.92×80mm=172.8mm由《机械设计》表8-8，圆整为dd2=180mm.4.确定V带的中心距a和基准长度Ld1）根据《机械设计》P152式（8-20），初定中心距a0=300mm2）根据《机械设计》P158式（8-22）计算带所需的基准长度Ld0=2a0+π2(dd1+dd2）+(dd2−dd1)4a02≈1030.9mm由《机械设计》P146表8-2选带的基准长度Ld=1000mm，长度系数KL=0.893）按《机械设计》P158式（8-23）计算实际中心距aa≈a0+Ld−Ld02≈284.55mm由《机械设计》P158式（8-24）计算中心距的变化范围{amin=a−0.015Ld=269.55mmamax=a+0.03Ld=314.55mmi=1.92KA=1.1Pca=4.4kWA型普通V带dd1=90mmv=6.79m/sdd2=180mmLd=1000mmKL=0.89a≈284.55mm故中心距的变化范围为269.55~314.55mm。5.根据《机械设计》P158式（8-25）验算小带轮上的包角α1α1=180°-(dd2-dd1)57.3°a≈162.81°≥90°由《机械设计》P155表8-5可查得包角修正系数Kα=0.955626.计算带的根数z1）计算单根V带的额定功率Pr由dd1=90mm和n1=1440r