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南昌航空大學航空與機械工程學院 機 械 零 件 設 計 帶 計 傳 算 動 說 案 明 例 書 設 計 學號: 05034202 姓名:趙華楠 聯(lián)系電話:目錄 一、 V 帶傳動的設計計算 2 二、 軸徑設 5 三、 V 帶輪的結構設計 5 四、 用 3D 軟件設計零件及裝配圖 6 五、小結 9 六、參考資料 9 一、 V 帶傳動的設計計算 1、設計要求與數(shù)據(jù) V 帶傳動用于主機曲柄壓力機,載荷變動較大,兩班工作制,通過計算確定原動件為 Y 系列異步電動機驅動,傳遞功率 P=3kW,主動帶輪轉速 n1=1440r/min,傳動比 i=2.5。 2設計內容 設計內容包括 :選擇帶的型號、確定長度 L、根數(shù) Z、傳動中心距 a、帶輪基準直徑及結構尺寸等。 3、設計步驟、結果及 說明 1)確定計算功率 PC PC=KAP 由表 3.5 查得 KA=1.2,故 PC=KAP=1.2*3=3.6kW 2)確定 V 帶的型號 根據(jù) PC=3.6kW 及 n1=1440r/min,查圖 3.28 確定選用 SPZ 型的窄V 帶。 3)確定小帶輪的基準直徑 dd1、 dd2 ( 1)確定小帶輪的 基準直徑 dd1 依據(jù)圖 3.8 的推薦,小帶輪可選用的直徑范圍是 60 100mm,參照表 3.3, dd1=80mm。 ( 2)驗算帶速 v dd1n1 V= 60 * 1000 5m/s v 35m/s,帶速合適。 ( 3)計算大帶輪直徑 dd2=idd1(1- ) 故 dd2=2.5*80*(1-0.02)mm = 196mm 根據(jù)國家標準 GB/T 133575.1-9 規(guī)定的帶輪基準直徑系列,必須在表 3.3 中選取最接近計算值 196的標準值,取 dd2=200mm。 4、確定帶長度 Ld及中心距 a (1)初取中心距 a0 0.7(dd1+dd2) a0 2(dd1+dd2) 得 196 a0 560,初選 a0=300mm。 ( 2)確定帶長 Ld 根據(jù)幾何關系計算帶長得 由于 V 帶是標準件,其長度是受標準規(guī)定,不能取任意值,須根據(jù)標準手冊再計算值附近選標準值。故查表 3.2,取 Ld = 1250mm。 ( 3)計算實際中心距 根據(jù)幾何關系估計出所需的實際中心距,即 3.14*80*1440 V= m/s = 6.03 60*1000 (dd2-dd1)2 Ld0 = 2a0 + (dd1+dd2) + = 2 4a0 (200-80)2 2*300 + (80+200)+ mm = 1201.1mm 2 4*300 故 5、演算包角 1 根據(jù)幾何關系得 包角 1 合適。 6、確定 V 帶的根數(shù) z PC 為計算功率; P0 為特定條件下測得的單根 V 帶的許用功率,稱為基本額定功率。窄 V 帶由表 3.6 選取。 根據(jù) dd1 = 80mm、 n1 = 1440r/min,查表 3.6 得: P0=1.58kW; P0為 i 1 時基本額定功率的增量,窄 V 帶由表 3.8 選取。 本案例 i=2.5、 n1=1440r/min,查表 38 得: P0=0.217kW。 K 為 1 180時的包角修正系數(shù),可按 K =1.25( 1-5- /180)計算;則 K =1.25(1-5-0.1136)=0.833。 KL 為帶不是特定長度時的長度修正系數(shù),可以按照KL=1+0.5(logLd-logLdT)計算。 LdT 為特定帶長,本按例 LdT=1600mm, Ld=1250mm, PC z (PC + P0)K KL Ld - Ld0 a a0 + 2 1250 1201.1 a (300 + )mm 320mm 2 dd2 dd1 200 - 80 1 = 180 - * 57.3 = 180 - * 57.3 =158.51 120 a 320 則 KL=1+0.5(lg1250-lg1600)=1; 則 取 Z=3。 7、確定初壓力 F0 由表 3.1 查得 q=0.07kg/m 則 8、計算帶輪軸所受的壓力 Q 二、軸徑設計 取 45 號鋼時,按下式估算: 03.1110 3m in nPd ,并圓整。 在本案例中 , P=3kW, n=1440r/min。則 dmin 14.5,這里取 d=20。 三、 V 帶輪的結構設計 1、選擇帶輪的材料 取 45 號鋼 2、結構形式 3.6 Z = 2.40; (1.58+0.271)*0.833*1 PC 2.5 F0 = 500 ( 1) + qv2 vz K 3.6 2.5 F0 = 500 * ( - 1) + 0.07 * 9.422 N = 201.55N 6.03 * 3 0.883 1 166.53 Q = 2 z F0 sin = ( 2 * 3 * 201.55 *sin )N = 1188.10N 2 2 當帶輪基準直徑 dd 2.5d 時,可采用實心式結構;當 2.5d dd 300mm 時,帶輪常采用腹板式結構;當 D1-d1 100mm 時,帶輪常采用孔板式結構;當 dd 300mm 時,帶輪常采用輪輔式結構。 本案例 2.5d dd 300mm,故采用腹板式帶輪結構。 3、計算基本結構尺寸 單位 ( mm) da = 80, dd = da-2ha = 76, d1=(1.82.0)d = 40, L=B=(z-1)e+2f=40 ha = 2, e = 12, f = 8, = 5.5, b = 10, bp = 8.5, h = 8 四、 用 3D 軟件設計零件及裝配圖 本案例 應用 SolidWorks 繪圖軟件進行繪圖及裝配。 1、繪制小帶輪,如下圖 2、繪制大帶輪,如下圖 3、繪制機架和軸,如下圖 4、進行裝配,如下圖 5、繪制帶,及最后的成型圖,如下 五、小結 通過本次帶傳動案例設計,掌握了帶傳動的應用情況及設計計算方法;了解了帶傳動的其他相關知識,如類型、工作原理特點等;了解 V 帶的構造、標準和結構;掌握了帶傳動的失效形式及影響其傳動的主要因素;并且能夠對帶輪進行結構設計。 更重要的是,本次設計是自己獨立完成的第一次設計計算工作,對設計工作的步驟、方法和需要注意的地方有了大致了解,對以后從事更復雜 的設計計算工作打了一定的基礎,也增加了自己對這份工作的興趣。我相信,有了第一次,以后在做類似的設計就不會一頭霧水,有了一定的經驗。 由于是初次進行這項工作,其中存在了很多不足之處,還請老師批評指正,定將欣然接受。 本人在設計計算中遇到了很多困難,我的機械設計基礎老師熊老師給

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