哈工大机械设计大作业-v带传动-5.1.3.doc

一、 设计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下图所示，机器运行平稳、单向回转、成批生产，其他数据参见下方表格。方案电动机工作功率Pd/kW电动机满载转速nm/(r/min)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5.1.3396011021805年2班室外、有尘二、 电动机的选择由本方案原始数据，查阅参考文献2表15.1 Y系列三相异步电动机的型号和相关数据，选择 Y132S-6。由参考文献2表15.2查得轴径D=38mm，轴颈长E=80mm。三、 确定设计功率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式中 P所需传递的名义功率(kW) KA工况系数，由参考文献1表7.6，取KA=1.2考虑到本装置的工作环境，KA值应扩大1.1倍，因此Pd=KAP=1.11.23=3.96kW四、 选择带的型号根据Pd、nm，查阅参考文献1图7.11，选取A型带。五、 确定带轮基准直径dd1和dd2查参考文献1表7.7知A型V带最小基准直径ddmin=75mm，再由表7.3选取小带轮基准直径 dd1=125mm，大带轮基准直径 dd2=idd1=2125=250mm。六、 验算带的速度v=n1dd1601000=960125601000=6.283m/s式中 n1 电动机转速 dd1小带轮基准直径即v=6.283m/s vmax=25m/s，符合要求。七、 确定中心距a和V带基准长度dL由公式初步确定中心距：0.7dd1+dd2a02dd1+dd20.7125+250=262.5a0750=21125+250故取a0=400mm，据此初算带的基准长度LdLd2a+2dd1+dd2+dd2-dd124a=2400+2125+250+250-12524400=1398.814mm由参考文献1表7.2确定V带的基准长度dL=1400mm，此时的带长修正系数KL=0.96，则实际中心距：aa0+Ld-Ld2=400+1400-1398,8142=400.593mm八、 计算小轮包角根据公式有：a1180-dd2-dd1a57.3=180-250-125400.59357.3=162.12九、 确定V带根数zz=PdP0+P0KKL式中 K包角修正系数，考虑包角180对传动能力的影响，由参考文献1表7.8得K=0.95 KL带长修正系数，考虑考虑带长不为特定带长时对使用寿命的影响，在上文中已得KL=0.96 Pd V带的设计功率 P0 V带的基本额定功率 查阅参考文献1表7.3得单根V带传递的基本额定功率P0=1.37kW。 由式P0=Kbn11-1Ki计算功率增量P0 式中 Kb弯曲影响系数，查阅参考文献1表7.4得Kb=0.772510-3 Ki传动比系数，查阅参考文献1表7.5得Ki=1.1373 n1小带轮转速 因此，P0=Kbn11-1Ki=0.772510-39601-11.1373=0.08953kW所需V带的根数:z=PdP0+P0KKL=3.961.37+0.089530.950.96=2.98故取V带的根数z=3。十、 确定初拉力F0F0=500Pdvz2.5-KK+mv2式中各符号意义同前，m为V带每米长度的质量，由参考文献1表7.1得m=0.1 kg/m因此有：F0=500Pdvz2.5-KK+mv2=5003.966.28332.5-0.950.95+0.16.2832=175.34N十一、计算作用在轴上的压力QQ=2F0zcos2=2zF0sin12=23175.34sin162.122=1039.26N十二、带轮结构设计1. 带轮材料：本设计中带轮的转速不高，选用铸铁HT200。2. 带轮的结构形式：本设计中带轮属中小尺寸(dd300mm)，故采用腹板式结构。3. 小带轮的结构尺寸：各参数符号及其意义如下图所示查阅参考文献1表7.9得： he=12mm，e=150.3mm，f=10-1+2mm，bd=11mm，=6mm，0=3830hamin=2.75mm，取ha=3mmB=z-1e+2f=3-115+210=50mmL=1.52d=5776mm，取 L=70mm，但由于需要与电动机输出轴相配合，且轮毂孔长度要比轴颈长23mm，故选取L=82mmdk=1.82d=68.476mm，取dk=72mmC=1714B=7.1412.5mm，取C=12mmds=dd-2he+2ha-2=95mmda=dd+2ha=131mm十三、键连接设计根据本设计题目的要求，选择单圆头普通平键（C型），查阅参考文献2表11.28，得b=10mm，h=8mm，初设L=70mm，材料选用45#优质碳素钢。根据公式校核强度：P=2TkldP式中 P工作面的挤压应力，MPa T 传递的扭矩，Nmm d 轴的直径，mm l 键的工作长度，对于该C型平键，l=L-b/2=65mm k 键与毂槽的接触高度，取k=h/2=4mm P许用挤压应力，由参考文献1表6.1，取P=55MPaT=10009550Pdnm=100095503960=29844NmmP=2Tkld=22984446