哈工大机械设计大作业——带式运输机V带传动设计

HarbinInstituteofTechnology机械设计大作业说明书设计题目：带式运输机中的V带传动院系：能源科学与工程学院班级：1302404设计者：朱明磊学号：1130240422指导教师：张锋设计时间：2015.10.280目录一．设计任务书...........................................................................................................................1二．电动机的选择.......................................................................................................................2三．确定设计功率Pd..................................................................................................................2四．选择带的型号.......................................................................................................................2五．确定带轮的基准直径dd1和dd2...........................................................................................2六．验算带的速度.......................................................................................................................3七．确定中心距a和V带的基准长度𝑳𝒅.................................................................................3八．计算小轮包角.......................................................................................................................3九．确定V带根数Z..................................................................................................................4十．确定初压力𝑭𝟎......................................................................................................................4十一.计算作用在轴上的压力Q..................................................................................................4十二.带轮结构设计......................................................................................................................5参考文献.......................................................................................................................................6机械设计大作业——V带传动设计1一．设计任务书题目：设计带式运输机中的V带传动带式运输机的传动方案如图所示，机器工作平稳、单向回转、成批生产，其他数据见表1图1传动方案图方案电动机工作功率P/kW电动机满载转速工作机的转速nw/(r/min)第一级传动比i1轴承座中心高H/mm最短工作年限工作环境5.1.42.2940802.11605年2班室内清洁机械设计大作业——V带传动设计2二．电动机的选择由本方案原始数据，查参考文献[2]表15.1Y系列三相异步电动机的型号和相关数据可选择Y112M-6。由参考文献[2]表15.2查得轴径为D=28mm，轴径长为E=60mm。三．确定设计功率Pd设计功率是根据需要传递的名义功率再考虑载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素而确定的，表达式为𝑃𝑑=𝐾𝐴𝑃=1.2×2.2=2.64kW式中P——所需传递的名义功率(kW)，在方案中为电动机工作功率P；KA——工作情况系数。按参考文献[1]表7.6选KA=1.2。四．选择带的型号根据参考文献[1]图7.11选取A型带。五．确定带轮的基准直径dd1和dd2查参考文献[1]7.7知A型V带最小基准直径ddmin=75mm，由表7.3选取小带轮基准直径：dd1=125mm；大带轮直径：dd2=i·dd1=2.1×125=262.5mm。查参考文献[1]表7.3选取大带轮基准直径dd2=250mm。传动比误差为|∆𝑖𝑖|=|2.1−2501252.1|×100%=4.76%5%可用。机械设计大作业——V带传动设计3六．验算带的速度𝑣=𝜋𝑑d1∙𝑛160×1000=𝜋×125×94060×1000=6.152ms⁄25ms⁄=𝑣max故符合要求。七．确定中心距a和V带的基准长度𝑳𝒅根据0.7(𝑑𝑑1+𝑑𝑑2)≤𝑎0≤2(𝑑𝑑1+𝑑𝑑2)初步确定中心距式中𝑑𝑑1——小带轮直径(mm)；𝑑𝑑2——大带轮直径(mm)；a0——中心距(mm)。所以0.7(125+250)=262.5≤𝑎0≤2(125+250)=750；考虑到减小结构尺寸，取a=375mm。根据𝑎0，计算带的基准长度𝐿𝑑：𝐿𝑑′=2𝑎0+𝜋2(𝑑𝑑1+𝑑𝑑2)+(𝑑𝑑1+𝑑𝑑2)24𝑎0=2×375+𝜋2(125+250)+(125+250)24×375=1349.465mm式中𝐿𝑑——带的标准基准长度(mm)；𝐿𝑑′——带的初算基准长度(mm)；𝑎0——中心距。查参考文献[1]表7.2取带的基准长度𝐿𝑑=1400𝑚𝑚。计算实际中心距：𝑎=𝑎0+𝐿𝑑−𝐿𝑑′2=375+1400−1349.4652=400.267mm。八．计算小轮包角𝑎1=180°−𝑑𝑑2−𝑑𝑑1𝑎×57.3°=180°−250−125400.267×57.3°=162.1°式中𝑑𝑑1——小带轮直径(mm)；𝑑𝑑2——大带轮直径(mm)；机械设计大作业——V带传动设计4九．确定V带根数Z计算功率增量∆𝑃0:∆𝑃0=𝐾𝑏𝑛1(1−1𝐾𝑖)=0.7725×10−3×940×(1−11.1373)=0.0876kW式中𝐾𝑏——弯曲影响系数。由参考文献[1]表7.4查得𝐾𝑏=0.7725×10−3；𝐾𝑖——传动比系数。由参考文献[1]表7.5查得𝐾𝑖=1.1373；𝑛1——电机轴转速(r/min)。𝑛1=940r/min。带的根数𝑧=𝑃𝑑(𝑃0+∆𝑃0)𝐾𝛼𝐾𝐿=2.64(1.37+0.0876)×0.95×0.96=1.98式中𝐾𝛼——包角修正系数。由参考文献[1]表7.8得𝐾𝛼=0.95；𝐾𝐿——带长修正系数。由参考文献[1]表7.2得𝐾𝐿=0.96；𝑃0——功率增量(kW)；𝑃𝑑——设计功率。所以选取V带根数z=2。十．确定初压力𝑭𝟎𝐹0=500𝑃𝑑𝑣𝑧(2.5−𝐾𝛼𝐾𝛼)+m𝑣2=500×2.646.152×2(2.5−0.950.95)+0.1×6.1522=178.82N式中𝑃𝑑——设计功率；v——带的速度(m/s)z——带的根数；𝐾𝛼——包角修正系数；m——普通V带每米长度质量(kg)。由参考文献[1]表7.1得m=0.1kg/m。十一.计算作用在轴上的压力Q𝑄=2𝑧𝐹0sin𝛼12=2×2×178.82×sin162.1°2=706.587N机械设计大作业——V带传动设计5式中𝐹0——初压力(N)；z——带的根数；𝛼1——小轮包角。十二.带轮结构设计1.带轮材料选择本设计对转速要求不高，材料选用HT200。2.带轮结构形式本方案中带轮为中小尺寸，选用腹板轮。3.带轮结构尺寸小带轮轮槽尺寸如图2。图2小带轮轮槽示意图查参考文献[1]表7.9得hc==12mm，𝑒=15±0.3mm，ℎ𝑎=3𝑚𝑚，𝑓=10−1+2𝑚𝑚，𝑏𝑑=11𝑚𝑚，𝜑0=34°±30’，𝐵=(𝑧−1)𝑒+2𝑓=(2−1)×15=35mm。小带轮其他尺寸由设计确定。机械设计大作业——V带传动设计6参考文献[1]王黎钦，陈铁鸣．机械设计．4版．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008．[2]宋宝玉．机械设计课程设计指导书．北京：高等教育出版社，2006．