电机驱动鼓风机的V带传动

《 机 械 设 计 基 础 》——课程设计说明书设计题目：电机驱动鼓风机的 V带传动学院： 六盘水师范学院专业：矿业工程系 采矿工程设计人：贺成林学号：指导老师 刘永志完成日期 ２０１3年12 月 10日目录1、设计前提..............................................................41.1传动方案 41.2题号及已知数据 42、选择电动机. 43、确定计算功率..........................................................54、选择v带的带型........................................................ 55、确定带的基准直径d并验算带速v........................................5d5.1初选小带轮的基准直径dd1............................................55.2计算大带轮的基准直径dd2............................................65.3验算带速v.........................................................66、确定中心距a和v带基准长度............................................66.1选取中心距.........................................................66.2确定基准长度.......................................................66.3计算实际中心距.....................................................77、计算小轮包角..........................................................78、确定v带根数Z........................................................78.1计算单根V带的额定功率.............................................78.2计算V带根数.......................................................89、计算单根V带的初拉力的最小值（F）min...................................8010、计算作用在轴上的压力Fp...............................................911、带轮结构设计.........................................................911.1带轮材料选择......................................................911.2带轮结构形式......................................................911.3带轮结构尺寸......................................................911.4键槽尺寸及图 912、技术要求 913、设计小结............................................................1014、附图 11附图1...................................................................11附图2 11附图3...................................................................12一、设计前提任务：设计由电动机驱动鼓风机的 V带传动传动方案图：V带传动机构简图见附图 1说明：主动带轮1装在电动机轴上，从动带轮2装在鼓风机轴上，两带轮中心的水平距离a约等于大带轮直径d2的2倍。设计原始数据：二、选择电动机作业题号 4由原始数据要 求，得知电动机型电动机型号 Y112M-4号为Y112Ｍ－４。鼓风机轴转速 n2 730额定功率为P =4ｋｗr/min）满载转速为 n1=1440ｒ／ｍ一天工作时间（h）16ｉｎ查表得：Ｄ为28ｍｍ，Ｆ×ＧＤ为 10×8ｍｍ，G为33ｍｍ。键与键槽见附图2三、确定计算功率计算功率Pca是根据需要传递的功率 P和带的工作条件确定的Pca=K A×P式中Pca------ 计算功率，KWKA------- 工作情况系数P-------- 所需传递的额定功率，如电动机的额定功率或名义负载功率，KW得工作情况系数KA，选取KA=1.1所以Pca=K A×P=1.1×4KW=4.4KW四、选择V带带型根据计算功率 Pca=4.4KW和小带轮转速n1=1440r/min, 得知选取普通V带的带型应该为 A带型五、确定带轮的基准直径ｄ ｄ并验算带速ｖ1、确定带轮的基准直径初选小带轮的基准直径ｄ ｄ１ ,取小带轮的基准直径ｄｄ１=112ｍｍ计算大带轮的基准直径：根据ｄｄ２＝ｉ×ｄｄ１，ｉ＝ｎ１／ｎ２计算大带轮的基准直径ｄ ｄ２i=ｎ1／ｎ2=1440/730=1.972ｄｄ２＝i×ｄｄ１＝1.972×112=220.93ｍｍ根据参考文献，圆整为ｄ ｄ２=250ｍｍ此时i=2.232验算i的误差|i1-i2|/i1=0.76% <10%所以符合要求，说明小带轮直径初定选择是正确的2、验算带速v由带的速度公式：v=π×dd1×n1/(60×1000)式中 n1——电动机转速；d d1——小带轮基准直径。计算得v=8.44m/s带速不宜过高或过低，一般是v=5~25m/s之间，不超过30，所以此速度符合标准六、确定中心距 a和V带基准长度Ld1、初定中心距a0根据参考文献0.7（dd1+dd2）≦a0≦2（dd1+dd2）初步确定中心距253mm a0 724mm由题目要求“两带轮中心的水平距离 a约等于大带轮直径 d2的2倍。”即a=2×250=500所以选取中心距a0=500mm。2、初算带的基准长度 Ld0Ld0=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd1-dd2)2/4a0式中L

Ld——带的标准基准长度；d0——带的初算基准长度；a0——初选中心距。计算得 Ld0=1578mm查参考文献由Ld0以及带型A确定带的基准长度Ld=1600mm，以及长度系数KL=0.993、计算实际中心距 a，由参考文献a=a 0+（Ld-Ld0）/2=500+(1600－1578)/2=511mm由参考文献ａｍｉｎ＝ａ－0.015Ｌｄ＝511－0.015×1600＝487ｍｍａｍａｘ＝ａ＋0.03Ｌｄ＝511＋0.03×1600＝559ｍｍ所以中心距的变化范围为 487～559ｍｍ。七、验算小带轮包角小带轮包角：1=180°-(dd２-dd１)/a×57.3°=180°-(250-112)/511×57.3°=164.5°＞120°八、确定V带根数Z1、计算单根Ｖ带的额定功率Ｐ ｒ由ｄｄ１＝112ｍｍ和ｎ１＝1440ｒ／ｍｉｎ，查表得Ｐ０＝1.61ｋｗ由ｎ１＝1440ｒ／ｍｉｎ，ｉ=1.972和Ａ型带，查表得P0＝0.17ｋｗ。由小带轮包角α=164.5°查教材表8-5得Kα＝0.96，由Ld0以及带型A确定查表得KL＝0.99Ｐｒ＝(P0+ P0)．Kα．KL＝（1.61+0.17）×0.96×0.99kw1.69kw2、计算Ｖ带的根数ｚｚ＝Ｐｃａ／Ｐｒ＝8.25/1.69=4.88所以，选取V带根数z=5九、计算单根Ｖ带的初拉力的最小值（ F0）ｍｉｎ单根普通V带初拉力计算公式：F0）ｍｉｎ=500×Pｃａ×((2.5-Kα)/（Kα×zv)+ｑv2式中 Pｃａ——设计功率；——V带速度；——带的根数；K α——包角修正系数；ｑ——普通V带每米长度质量。查表得ｑ=0.1kg/m。所以（F0）ｍｉｎ=500×Pｃａ×((2.5-K α)/ （Kα×zv)+ｑv2=500 ×8.25×(2.5-0.96)/ （0.96*5*8.44)+0.1 ×8.442=164N应使带的实际初拉力Ｆ０＞（F0）ｍｉ十、计算作用在轴上的压力 Fｐ压轴力Fｐ等于松边和紧边拉力的向量和，如果不考虑带两边的拉力差，可以近似的按带两边所受初拉力的合力来计算：F ｐ=2×z×（F0）ｍｉｎ×sin(α/2)式中 （F0）ｍｉｎ——初拉力；——带的根数；α——小轮包角。所以F ｐ=2×z×（F0）ｍｉｎ×sin(α/2)=2×5×164×sin（164.5／２）°=1625N十一、带轮结构设计（1）带轮材料选择本设计中转速要求不高，故材料选用铸铁，牌号为 HT200。（2）带轮结构形式本方案中大小带轮均为为中小尺寸（ dd≤300mm），都选用腹板轮。（3）带轮结构尺寸查表及圆整得各数据：轮槽剖面尺寸 尺寸大小（mm）he 12ha ３e 15f 11bd 11δ 6B=（z-1）e+2f=（5-1）×15+2×11=82Φ 38对小带轮：ｄｄ１＝112ｍｍ，ｄａ＝ｄｄ１＋２×ｈａ＝112＋２×３＝118ｍｍ；对大带轮：ｄｄ２＝250ｍｍ，ｄａ＝ｄｄ２＋２×ｈａ＝250＋２×３＝256ｍｍ；带轮轮槽截面图见附图 3并计算得小带轮结构相关参数小带轮的结构见附图参数名尺寸大小（mm）5，小带轮装配图见附图6轮缘宽度B80十二、技术要求轮毂长度l60考虑鼓风机的工作环境及对精度要求不是很ｄａ118高，