机械基础课程设计实训报告普通V带传动的设计.doc
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1、课程设计实训报告 课程名称: 机械基础 设计题目: 普通V带传动的设计 系 别: 机电工程系 专业班级: 机电一体化7班 学生姓名: 学 号: 指导老师: 设计时间: 2010年12月 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院机械基础课程设计任务书班级学生姓名 指导教师课程设计题目普通V带传动的设计主要设计内容1、设计一带式输送机的普通V带传动2、普通V带的设计计算和选择3、带轮的设计主要技术指标和设计要求1设计指标 齿轮的传递功率为11kw,传动比为i=2.1; 双向运转,一般用途,使用时间10年(每年工作250天),双班制连续工作。2设计要求 V带的主要参数; 带轮的选用要求;主要参考资料
2、及文献1张晓坤.隋晓朋.Autocad中文版实用教程.北京:北京经济日报出版社,2008.92徐锦康.机械设计.北京:高等教育出版社,2008.33唐金松.简明机械设计手册(第二版).上海:上海科学技术出版社,2000.54黄祖德.机械设计.北京:北京理工大学出版社,2007.95 岳优兰,马文锁.机械设计基础.开封:河南大学出版社,2009.5目 录1 设计方案及要求42失效形式和设计准则42.1主要失效形式42.2设计准则43 单根V带所能传递的效率44 设计计算和参数选择74.1确定计算功率74.2选择V带型号84.3确定带轮基准直径94.4验算带的速度104.5确定中心距和V带基准直径
3、104.6验算小带轮上包角114.7确定V带根数124.8确定初拉力124.9确定作用在轴上的压力135 带轮设计146 V带传动的张紧装置167 设计小结17参考文献171设计方案及要求 设计如图1所示的带式运输机传动方案I中的带传动。图1 带式运输机传动方案 已知:P=11kW,n1=1460r/min,i=2.1,一般用途使用时间10年(每年工作250天),双班制连续工作,单向运转。2失效形式和设计准则2.1主要失效形式 打滑当传递的圆周力F超过了带与带轮接触面之间摩擦力总和的极限时,发生过载打滑,使传动失效。 疲劳破坏传动带在变应力的反复作用下,发生裂纹、脱层、松散、直至断裂。2.2设
4、计准则 保证带传动不发生打滑的前提下,具有一定的疲劳强度和寿命。3单根V带所能传递的功率单根V带所能传递的功率是指在一定初拉力作用下,带传动不发生打滑且有足够疲惫寿命时所能传递的最大功率。从设计要求出发,应使 ,可写成 这里,s为在一定条件下,由疲惫强度决定的V带许用拉应力。由实验知,在108109次循环应力下 (MPa)式中 ZV带绕过带轮的数目;v V带的速度(m/s);LdV带的基准长度(m);TV带的使用寿命(h);C由V带的材质和结构决定的实验常数。以当量摩擦系数fv替换f,可得最大有效圆周力即式中 AV带的截面面积(mm2)。单根V带所能传递的功率为即 在传动比i=1(即包角a=1
5、80)、特定带长、载荷平稳条件下由上式计算所得的单根普通V带所能传递的基本额定功率P1值列于表1。表1 单根普通V带的基本额定功率P1和功率增量DP1(摘自GB/T13575.192)(单位:kW) 当传动比i1时,由于从动轮直径大于主动轮直径,传动带绕过从动轮时所产生的弯曲应力低于绕过主动轮时所产生的弯曲应力。因此,工作能力有所进步,即单根V带有一功率增量DP1,其值列于表1。这时单根V带所能传递的功率即为(P1DP1)。如实际工况下包角不即是180、胶带长度与特定带长不同时,则应引进包角修正系数Ka(表2)和长度修正系数KL(表3)。这样,在实际工况下,单根V带所能传递的额定功率为 P1=
6、(P1+DP1) KaKL表2 包角修正系数Ka(摘自GB13575.192)表3 普通V带长度修正系数KL(摘自GB13575.192)4设计计算和参数选择设计计算步骤如下:4.1确定计算功率Pc Pc=KA P (kW)式中 P传递的额定功率(kW);KA工况系数(表4)由表4查得工况系数KA=1.2,则Pc=KAP=1.211=13.2kW表4 工况系数KA工况KA空、轻载启动重载启动天天工作小时数(h)1010161610101616载荷变动最小液体搅拌机、透风机和鼓风机(7.5kW)、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式输送机(不均匀负荷
7、)、透风机(7.5kW)、旋转式水泵和压缩机(非离心式)、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械、重载输送机1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大破碎机(旋转式、颚式等)、磨碎机(球磨、棒磨、管磨)1.31.41.51.51.61.8注: 1空、轻载启动电动机(交流启动、三角启动、直流并励)、四缸以上的内燃机、装有离心式离合器、液力联轴器的动力机; 2重载启动电动机(联机交流启动、直流复励或串励)、四缸以下的内燃机。4.2选择V带
8、型号根据计算功率Pc和小带轮转速n1由图2选择V带型号。当在两种型号的交线四周时,可以对两种型号同时计算,最后选择较好的一种。根据Pc13.2kW,n1=1460r/min,由图2选取B型。注:Y型主要传递运动,故未列进图内图2 普通V带选型图4.3确定带轮基准直径d1和d2 为了减小带的弯曲应力应采用较大的带轮直径,但这使传动的轮廓尺寸增大。一般取d1dmin,比规定的最小基准直径略大些。大带轮基准直径可按 计算。大、小带轮直径一般均应按带轮基准直径系列圆整(表5)。仅当传动比要求较精确时,才考虑滑动率e来计算大轮直径,即 ,这时d2可不按表5圆整。 由表5,B型V带带轮最小直径dmin=1
9、25mm,又根据图2中B型带推荐的d1的范围及表5,取d1=132mm,从动轮基准直径d2=id1=2.1132277.2mm,由表5基准直径系列取d2=280mm。传动比 ,传动比误差为 表5 普通V带带轮基准直径系列(摘自GB13575.192)槽型YZABCDEdmin 205075125200355500d的范围20-12550-63075-800125-1125200-2000355-2000500-2500d的标准系列值50 56 71 75 80(85) (95) 100(106) (112) (118) 125(132) 140 150 160(170) 180 200 212
10、 224 236 250(265) 280 300 315 335 355(375) 400 425 450(475) 500 530 560(600) 630 670 710(750) 800(900) 1000 1060 1120 1250 1400 1500 1600 1800 2000 2240 25004.4验算带的速度v 由 可知,当传递的功率一定时,带速愈高,则所需有效圆周力F愈小,因而V带的根数可减少。但带速过高,带的离心力明显增大,减小了带与带轮间的接触压力,从而降低了传动的由工作能力。同时,带速过高,使带在单位时间内绕过带轮的次数增加,应力变化频繁,从而降低了带的疲惫寿命。
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