哈工大机械设计大作业——带式运输机V带传动设计

哈工大机械设计大作业——带式运输机V带传动设计(总7页)

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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： 22

指导教师： 张锋

设计时间： 目录

一．设计任务书........................................................................................... 错误!未定义书签。

二．电动机的选择....................................................................................... 错误!未定义书签。

三．确定设计功率Pd .................................................................................. 错误!未定义书签。

四．选择带的型号....................................................................................... 错误!未定义书签。

五．确定带轮的基准直径dd1和dd2 ........................................................... 错误!未定义书签。

六．验算带的速度....................................................................................... 错误!未定义书签。

七．确定中心距a和V带的基准长度𝑳𝒅 ................................................. 错误!未定义书签。

八．计算小轮包角....................................................................................... 错误!未定义书签。

九．确定V带根数Z .................................................................................. 错误!未定义书签。

十．确定初压力𝑭𝟎 ...................................................................................... 错误!未定义书签。

十一.计算作用在轴上的压力Q .................................................................. 错误!未定义书签。

十二.带轮结构设计...................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献....................................................................................................... 错误!未定义书签。

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

年2班 室内

清洁

二．电动机的选择

由本方案原始数据，查参考文献[2]表 Y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]表选KA=。

四．选择带的型号

根据参考文献[1]图选取A型带。

五．确定带轮的基准直径dd1和dd2

查参考文献[1]知A型V带最小基准直径ddmin=75mm，由表选取

小带轮基准直径：dd1=125mm；

大带轮直径：dd2=i·dd1=×125=。

查参考文献[1]表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。 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)； 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]表查得𝐾𝑏=0.7725×10−3；

𝐾𝑖——传动比系数。由参考文献[1]表查得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]表得𝐾𝛼=0.95；

𝐾𝐿——带长修正系数。由参考文献[1]表得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𝑭𝟎

𝐹0=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]表得m=m。

十一.计算作用在轴上的压力Q

𝑄=2𝑧𝐹0sin𝛼12=2×2×178.82×sin162.1°2=706.587N 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。

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．