机械设计皮带计算题定稿版

机械设计作业题(带传动、皮带)
题目描述
在这个作业题中，我们将探讨一些与机械设计和传动系统有关的问题。

这些问题将涉及到带传动和皮带的应用。

问题一：传动设计
某机械设备需要通过传动系统将电动机输出的转速传递给其他部件。

设电动机的转速为1500 rpm，输出轴的转速为500 rpm。

请回答以下问题：
1.传动系统的传动比是多少？
2.如果选择使用齿轮传动，选择哪种齿轮结构和传动比会比较合适？请说明原因。

3.如果选择使用皮带传动，需要选用什么样的皮带和滚筒？请说明理由。

问题二：皮带传动的应用
某工厂的生产线上需要使用皮带传动连接两台设备。

这两台设
备的输入轴分别为直径为100 mm和80 mm的转子。

其中，直径为100 mm的转子的转速为900 rpm，直径为80 mm的转子的转速为1200 rpm。

请回答以下问题：
1.皮带传动的传动比是多少？
2.需要选择什么样的皮带类型和滚筒尺寸才能实现传动需求？
3.如果需要提高传动稳定性和传动效率，有哪些措施可以采取？
问题三：皮带传动的设计
在问题二中，假设直径为100 mm的转子的转动功率为10 kW。

请回答以下问题：
1.如何确定所选用的皮带的宽度和长度？
2.如何选择正确的皮带张紧力？
3.根据所选用的皮带类型和张紧力，如何选择合适的皮带滚筒？
结束语
本文档包含了关于机械设计作业题中带传动和皮带的相关问题。

通过回答这些问题，我们能够更好地了解传动系统的设计原理和应用。

希望这些问题能够帮助您巩固和拓展对机械设计的理解和知识。

以上。

机械设计基础皮带传动的设计与计算机械设计基础-皮带传动的设计与计算一、引言机械传动是现代工程领域中非常重要的一项技术。

而在机械传动中，皮带传动是一种常见且广泛应用的方式。

本文将重点介绍皮带传动的设计与计算基础，并给出一些实际案例以加深理解。

二、皮带传动的基本原理皮带传动是利用传动带连续柔性带状物来传递动力或转动运动的一种机械传动方式。

由于其具有传动平稳、传动效率高、结构简单、成本低等优点，广泛应用于各个领域。

皮带传动的基本原理可以简单地概括为：驱动轮通过转动带动皮带转动，从而带动被动轮的转动。

三、皮带传动的设计流程1. 确定传动比和传动功率：根据所需的输出转速和转矩，计算得到传动比和传动功率的要求。

2. 选择皮带类型和规格：根据传动功率和工作条件，选择合适的皮带类型和规格。

常见的皮带类型有V带、带状齿形皮带等。

3. 确定主、从动轮的直径：根据传动比和驱动轮的转速，计算得到从动轮的转速和直径。

4. 计算张紧力和张紧装置的设计：根据带线速度和张紧率，计算得到所需的张紧力。

根据张紧力的大小和传动机构的结构特点，设计合适的张紧装置。

5. 检查传动是否可靠：通过计算和分析，检查传动装置是否满足运行要求。

四、皮带传动的计算方法1. 皮带长度的计算：由于传动带是一种连续带状物，其长度需要通过计算得到。

可以通过带速和传动中心距来计算，也可以通过绕组数和带轮直径来计算。

2. 皮带张紧力的计算：张紧力是保持传动带安全传动的重要参数。

可以通过计算得到所需的张紧力，然后根据张紧装置的特点选择合适的装置。

3. 皮带传动功率的计算：根据传动装置的工作条件和传动比，可以计算得到所需的传动功率。

同时，还需要考虑传动装置的效率，计算得到实际传动功率。

4. 皮带轮的选择与计算：根据设计要求和传动比，可以选择合适的皮带轮。

通过计算可以确定所需的轮毂直径和齿宽。

五、案例分析假设需要设计一台带传动系统，传动带的类型为V带，传输功率为10kW，主动轮的直径为200mm，从动轮的转速为1000 rpm。

一段强力皮带提升能力核定一、核算输送能力1、ρSvk Q 6.3=由α=45°查表5-2-2、表5-2-3得θ'=20°，S=0.07472m 根据θ=22°，查表5-2-4得K=0.81 则41.42590081.017.20747.06.3=⨯⨯⨯⨯=Q h t /＞120h t /（设计运输能力）故满足要求2、计算提升能力2.1101876.09.017.28.04003301033042142⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==k Ct v kB A γ（万t∕a ）=188万t∕a式中：A ——年运输量，万t∕a ；k ——输送机负载断面系数；取400 B ——输送机带宽， 800mm v ——输送机带速，2.17m∕s ；γ——松散煤堆容积重，t∕m 3。

取0.85—0.9； C ——输送机倾角系数；0.76坡度1k ——运输不均匀系数，取1.2；t ——日提升时间，16h 或18h ，按《标准》第十二条规定选取。

2、按实测胶带运输状况计算公式：17103303600k qvtA ⨯=（万t∕a ） 式中：q ——单位输送机长度上的负载量，kg∕m ； 其它符号及单位同上式。

胶带单位长度内货载重量q 最大运输生产率为小时吨/21.1211833010602.14=⨯⨯⨯=A小时吨/51.156.317.221.121t v q =⨯=⋅=A 年万吨/67.672.1101817.25.173303600103303600717=⨯⨯⨯⨯=⨯=k qvt A二、电动机校核1、传动滚筒的圆周驱动力U F 的计算t S S S H U F F F CF F +++=21 （1）式中：H F ——主要阻力，物料、输送带及托辊等运行引起的阻力，N;1S F ——主要特种阻力，托辊前倾及导料槽引起的阻力，N ；2S F ——附加特种阻力，清扫器、犁式卸料器等引起的阻力，N ； t S F ——输送机倾斜阻力，N ；C ——附加阻力系数。

《机械设计计算题》试题库29001单级齿轮减速器由电动机直接驱动，减速器输入功率P ＝，电动机转速n =1450r/min,齿轮齿数z 1＝20，z 2＝50，减速器效率＝。

试求减速器输出轴的功率和转矩。

所以，29002带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带输出功率为，现有Y100L 2-4型电动机一台，电动机额定功率P ed =3kW ，满载转速n m =1420r/min ，试问此电动机能否使用。

各效率如下：联轴器＝，齿轮＝，轴承＝。

验算此电动机能否使用P 输入＝P 输出/总＝= P ed (=3kW)>P 输入（=） 此电动机能用。

29003带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带的工作拉力F ＝2300N(F 中已考虑输送带与卷筒、卷筒轴承的摩擦损耗的影响），输送带的速度v =s ，卷筒直径D ＝400mm ，齿轮的齿数为z 1＝17，z 2＝102，z 3＝24，z 4＝109，试求传动装置的输出功率、总效率、总传动比和输入功率。

各效率如下：联轴器=、齿轮＝、轴承＝。

1）输出功率：2）总效率：3）总传动比：4）输入功率29004一蜗杆减速器，蜗杆轴功率，传动总效率，三班制工作，如工业用电为每度元，试计算五年（每年按260天计算）中用于功率损耗的费用。

功率损耗 五年中损耗能量损耗费用元五年中用于功率损耗的费用为74880元。

29005下图为一卷扬机传动系统简图，已知：被提升的重物W ＝5000N ，卷筒直径D ＝300mm ，卷筒转速n G =25r/min ，电动机转速n E ＝720r/min ，试求：1）重物W的上升速度v；2）卷筒的转矩T；3）匀速提升重物时卷筒的功率P；4）电动机所需功率P E（传动总效率＝）；5）减速器总传动比i总。

1)2)3)4)5)29006 带式输送机的传动系统如下图所示，已知z1＝z3＝z5＝z7＝17，z2＝z4＝z6＝z8＝34，带轮直径D1＝125mm、D2=250mm，电动机转速n1=1440r/min，各效率为轴承＝、带＝、齿轮＝、链＝，求：1）电动机至卷筒之间的总效率；2）传动系统的传动比i总（电动机至卷筒）；3）卷筒的转速n8（即大链轮z8的转速）。

姓 名总分 100 分，考试时间 120 分钟一、 填空题(每空 1.5 分，共 42 分)1. 带式输送机的基本组成部分是 输送带 、托辊 、驱动装置 、机架 、拉紧装置 、清 扫装置 、保护装置 。

2. 带式输送机皮带的联接方式有 硫化法和冷粘法 、机械法三种。

3. 输送带的按带芯不同分为 普通织物输送带 、钢丝绳芯输送带 。

4. 托辊按材质不同分为 钢托辊 、瓷托辊 、塑胶托辊 三种。

5. 电动滚筒型号为 JWD 2 30-80-6540,表示其电动滚筒所配备的电机功率为 3 KW ；皮带的运行速度为 0.8m/s ；该滚筒仅用于宽度为 650mm 的皮带。

6. 带式输送机外露的转动部分，应按规定设 防护罩或防护栏杆 。

7. 输送粘性物料时，滚筒表面、回程段带面应设置相适应的 清扫 装置。

8. 输送带打滑是输送带与传动滚筒表面出现 相对 运动的现象。

9. 电动滚筒在补充油位时，油量必须控制在 滚筒半径的 2/3，确保正常运行。

10. 我们一般选用 调心 托辊来防止和克服皮带跑偏现象。

11. 托辊主要分为： 槽形托辊 、 平行托辊 、 调心托辊 、 缓冲托辊和回程托辊等几种。

二、 选择题(每题 2 分，共 20 分)1、硫化联结法的接头静强度相当于输送带本身强度的( C )。

A. 30%~50%B. 50%~60%C.85%~90%D.95%~100%2、带式输送机的上股输送带运送货载，称为( A )。

A.工作段B. 回空段C.输送段D.运载段3、滚筒长度应比输送带宽度长( A )㎜ .A.100—200B.150—200C.50— 100D.200—3004、15.普通带式输送机打卡子时， 卡子牙伸入输送带留穿针的空段长度为 ( A ) 。

题号 一 二 三 四 五 六 总分得分 **公司 2010 年 9 月皮带机技师试题A.16~17 ㎜B.18~20 ㎜C.19~20 ㎜D.30~35 ㎜5、缓冲托辊装于输送机的装载处，用以承载装载机输送的货载，( B )货载对输送带的冲击力。

皮带计算标准公式一、 条件，皮带长度L ，巷道倾角β，运输能力（一般取350或400）A ，带速V （一般取1.6，2，2.5，3.15，常用2），松散度γ（一般取1），煤的堆积角度a ，倾角系数C ，最大块度Amax （一般为300-400之间），货断面系数K ，上托辊间距L ’（1-1.5m 一般取1.2m ），下托辊间距L ”（2-3，一般2.5或3）,上托单位重量q G ’（一般取9.2kg/m ） ，下托单位重量q G “（2.5m 时4.4kg/m ；3m 时为3.7kg/m ），胶带每米重量q d ，(1000mm 取11.4kg ，800mm 取10.8)，运行阻力系数ω′胶带抗拉强度BGX （一般1000mm 取14000N/cm ，10000 N/cm ），输送带安全系数M ′2、胶带宽度计算0.43)m ==（运输能力A=350-400 载货断面系数K=458 松散度γ=1 倾角系数C=0.9 带速V=23、对皮带进行块度效验 B ≥2Amax+2004、胶带运行阻力与胶带张力计算①运行阻力计算：取运行阻力系数ω′＝0.05，ω″＝0.025每米物料重量q=Q/(3.6×V)＝Wzh＝g(q+qd + qg′) Lω′cosβ＋g(q+qd) L sinβ= （N）W K =g (qd+ qg″) Lω″cosβ± g qdL sinβ（上运为加，下运为减）= (N)②胶带张力计算ˋ1 1′用逐点计算法求胶带个点张力S 2≈S1S 3=1.04S2S 4=1.04S3=1.042S1＝1.08 S1S 5=S4+Wk=1.042S1+WK＝1.08 S1+WKS6=1.04S5=1.043S1+1.04Wk＝1.12 S1+1.04WkS 7=S6+Wzh=1.043S1+1.04Wk+Wzh＝1.12 S1+1.04Wk+WzhS8≈S9=1.04S7=1.044S1+1.042Wk+1.04Wzh=1.17S1+1.08Wk+1.04Wzh2′、按摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程，得：S 9＝S1(1+((e uα－1)/m″))＝S1(1+((e0.2×8.225－1)/1.15))＝4.663 S1S9＝1.17 S1+1.08WK+1.04WZH3′联立1′2′ S9＝4.663S1解得:S1＝（N） S5= (N)S2＝（N） S6= (N)S 3＝（N） S7= (N)S4＝（N） S8≈S9＝ (N)4、胶带悬垂度与强度的验算（1）悬垂度验算：重段最小张力S6＝N按悬垂度要求重段允许的最小张力为：Smin=5×（q+q d）Lg′×g×cosβ＝NSmin＜S6胶带悬垂度满足要求（2）胶带强度验算：胶带允许承受的最大张力为：Smax=BGX/M′=1000000/9=111111NSmax＞S9 因此胶带强度满足要求5、牵引力与电机功率输送机主轴牵引力为：W0=S9－S1+0.04(S9+S1)＝（N）电动机功率为：N=W0×V/1000η= KW。

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百分之一叫做丝《对象》里面的《变换》就是相当于word里面的复制金立GN180，,1499元4、带传动的弹性滑动现象是不可避免的. （√）5、正确安装在槽轮中的V带，其底面与轮槽的底面是不接触的. （√）6、带的弹性滑动现象是可以避免的.(×）7、所有的带传动都是利用带和带轮之间的摩擦传递运动和动力的。

（×）8、在带传动中，打滑是由于带与带轮之间的摩擦力不够大而造成的。

（√）9、带轮的槽角应小于V带的截面楔角. （√）10、V带的截型有A、B、C、D、E、F、G七种。

（×）11、V带轮的槽角均小于V带截面的楔角。

( √）12、带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。

皮带机电机功率的简便校验及实例分析一、皮带机电机功率校验所涉及的主要计算公式：1、电机功率计算公式：电机功率=（0.85*0.9*圆周驱动力*带速）/10002、圆周驱动力计算公式：公式一：圆周驱动力=2*主要阻力+附加阻力+特种主要阻力+特种附加阻力+倾斜阻力（该公式适用于输送机小于80m的条件下）公式二：圆周驱动力=系数*主要阻力+附加阻力+特种主要阻力+特种附加阻力+倾斜阻力（该公式适用于输送机大于或等于80m的条件下，系数取值参考表一）3、主要阻力计算公式：主要阻力= 0.03*输送机长度（即头尾滚筒中心距）*9.81*[上托辊质量/上托辊间距+下托辊质量/下托辊间距+2*每米长度输送带质量+皮带小时输送料量/（3.6*带速）]。

其中：上、下托辊质量数值的选取，可参考表二。

每米长度输送带质量的选取，可参考表三。

表二：上、下托辊质量选取参考表表三：每米长度输送带质量选取参考表注：（1）、该表为上、下胶面厚度分别小于6mm、1.5mm条件下的质量取值，当上、下胶面厚度大于或等于6mm、1.5mm时，每米长度输送带质量需要乘以1.13系数。

（2）对于棉帆布带和尼龙芯带的每米长度输送带质量，为了简便，按上、下胶面厚度分别为4.5mm、1.5mm考虑，选取相应数值。

3、附加阻力计算公式：附加阻力=1.15*（皮带小时输送料量*带速）4、主要特种阻力计算公式：主要特种阻力=0.4*槽型系数*输送机长度*[每米长度输送带质量+皮带小时输送料量/（3.6*带速）]*9.81*0.026其中：槽型系数的选取，30°槽角时取0.4；35°槽角时取0.43；40°槽角时为0.5。

5、附加特种阻力计算公式：附加特种阻力=1470*清扫器个数+带宽（米）*15006、倾斜阻力计算公式：倾斜阻力=9.81*物料提升高度（米）*皮带小时输送料量/（3.6*带速）二、具体校验实例：以某干选皮带的电机功率校验为例。

东北大学机械设计课程设计z lHUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】目录1 设计任务书 ........................................................1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置 ..............................1.2 工作条件 ........................................................1.3 技术数据 ........................................................2 电动机的选择计算 ..................................................2.1 选择电动机系列 ..................................................2.2 滚筒转动所需要的有效功率 ........................................2.3 确定电动机的转速 ................................................3 传动装置的运动及动力参数计算 ......................................3.1 分配传动比 ......................................................3.1.1 总传动比..............................................3.1.2 各级传动比的分配......................................3.2 各轴功率、转速和转矩的计算 ......................................3.2.1 Ⅰ轴（高速轴）........................................3.2.2 Ⅱ轴（中间轴）........................................3.2.3 Ⅲ轴（低速轴）........................................3.2.4 Ⅳ轴（传动轴）........................................3.2.5 Ⅴ轴（卷筒轴）........................................3.3 开式齿轮的设计 ..................................................3.3.1 材料选择..............................................3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度确定模数............................3.3.3 齿轮强度校核..........................................3.3.4 齿轮主要几何参数......................................4 闭式齿轮设计 ......................................................4.1 减速器高速级齿轮的设计计算 ......................................4.1.1 材料选择..............................................4.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距..........................4.1.3 验算齿面接触疲劳强度..................................4.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度..................................4.1.5 齿轮主要几何参数......................................4.2 减速器低速级齿轮的设计计算 ......................................4.2.1 材料选择..............................................4.2.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距..........................4.2.3 验算齿面接触疲劳强度..................................4.2.4 验算齿根弯曲疲劳强度..................................4.2.5 齿轮主要几何参数......................................5 轴的设计计算 ......................................................5.1 高速轴的设计计算 ................................................5.2 中间轴的设计计算 ................................................5.3 低速轴的设计计算 ................................................6 低速轴的强度校核 ..................................................6.1 绘制低速轴的力学模型....................................6.2 求支反力................................................6.3 作弯矩、转矩图..........................................6.1.4 作计算弯矩Mca图......................................6.1.5 校核该轴的强度........................................6.6 精确校核轴的疲劳强度....................................7 低速轴轴承的选择及其寿命验算 ......................................7.1 确定轴承的承载能力......................................7.2 计算轴承的径向支反力....................................7.3 作弯矩图................................................7.4 计算派生轴向力S .........................................7.5求轴承轴向载荷...........................................7.6 计算轴承的当量动载荷P ...................................8 键联接的选择和验算 ................................................8.1 低速轴上键的选择与验算 ..........................................8.1.1 齿轮处................................................8.1.2 联轴器处..............................................8.2 中间轴上键的选择与验算 ..........................................8.3 高速轴上键的选择与验算 ..........................................9 联轴器的选择 ......................................................9.1 低速轴轴端处 ....................................................9.2 高速轴轴端处 ....................................................10 减速器的润滑及密封形式选择 .......................................11 参考文献 .........................................................1 设计任务书1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置1.2 工作条件1.3 技术数据2 电动机的选择计算2.1 选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏，Y 系列。