普通 V 带传动设计一﹑设计任务已知电动机的额定功率 P = 11 kW , 小带轮转速 = 1440 r / min ,传动比 i = 2.5 , 𝑛 1另传动比允许误差≤±5% , 轻度冲击, 俩班工作制, 设计合理的普通 V 带传动二﹑设计内容和步骤A﹑V 带传动的设计计算1 确定计算功率 = P 𝑃𝑐𝑎𝐾𝐴 式中: —— 计算功率, kW ;𝑃𝑐𝑎—— 工作情况系数, 见课本表 8-7; 𝐾𝐴P —— 所需传递的额定功率,即电动机的额定功率,kW 查课本表 8-7 可知选 = 1.2 ,则 = 1.2×11 kW = 13.2 kW 𝐾𝐴 𝑃𝑐𝑎2 选择 V 带的带型根据计算功率 和小带轮转速,从课本图 8-11 选择普通 V 带型为 B 型 𝑃𝑐𝑎3 确定带轮的基准直径 并验算带速 v 𝑑𝑑1) 初选小带轮的基准直径 𝑑𝑑1根据 V 带的带型,参考课本表 8-6 和表 8-8 确定小带轮的基准直径=200 mm , 满足 ≥( )min = 125 mm 𝑑𝑑1 𝑑𝑑2) 验算带速 v根据式 v = /(60 ×1000)m/s 算出 v = 15.07 m/s ,在 5~25 蟺 𝑑𝑑1𝑛 1m/s 范围内, 符合条件。
3)计算大带轮的基准直径 𝑑𝑑2由 = i , 并根据课本表 8-8 加以圆整,则 = 500 mm 𝑑𝑑2𝑑𝑑1 𝑑𝑑24 确定中心距 a , 并选择 V 带的基准长度 𝐿𝑑1) 根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距,结合式0.7( + )≤≤ 2( + ) ,初选中心距 = 1000 mm 𝑑𝑑1 𝑑𝑑2 𝑑𝑑1 𝑑𝑑2 𝑎02)计算相应的带长 𝐿𝑑𝑜≈ 2 + ( + )/2 +( - )/4 = 3121.5 mm 𝐿𝑑𝑜 𝑎0 蟺 𝑑𝑑1 𝑑𝑑2 𝑑𝑑1𝑑𝑑2 𝑎0 带的基准长度 根据 由课本表 8-2 选取为 = 3150 mm 𝐿𝑑 𝐿𝑑𝑜 𝐿𝑑3) 计算中心距 a 及其变动范围传动的实际中心距近似为 a ≈ + ( - )/2 = 1014.25 mm,考虑到带轮的𝑎0 𝐿𝑑 𝐿𝑑𝑜制造误差﹑带长误差﹑带的弹性及因带的松弛而产生的补充张紧的需要,常给出中心距的变动范围= a - 0.015 ; = a + 0.03𝑎𝑚𝑖𝑛 𝐿𝑑 𝑎𝑚𝑎𝑥 𝐿𝑑最终选定中心距 a = 1050 mm 5 验算小带轮的包角 伪 1由于小带轮上的包角小于大带轮上的包角,且小带轮上的总摩擦力相应的小于大带轮上的总摩擦力,故打滑只可能在小带轮上发生。
为了提高带传动的工作能力,应使≈ 180°- 57.3°( - )/ a ≥ 90°𝑑𝑑1𝑑𝑑2算得= 162.81°,符合要求6 确定带的根数 zz = / = 𝑃𝑐𝑎 𝑝𝑟式中 : —— 当传动比 r 等于 1 时,单根 V 带的基本额定功率;𝑃𝑜 ——当传动比不等于 1 时,单根 V 带额定功率的增量,见课本表 8-4b; —— 当包角不等于 180°时的修正系数,参见课本表 8-5 ;—— 当带长不等于实验规定的特定带长时的修数,参见课本表 8-2;𝐾𝐿 为了使各根 V 带受力均匀,带的根数不宜过多,一般应少于 10 根否则,应选择横截面积较大的带型,以减少带的根数分别查课本表 8-4a , 8-4b , 8-5 , 8-2 可知= 5.13, = 0.46, = 0.95, 𝐾伪= 1.07,求得 z = 2.3,故选 z = 3 𝐾𝐿7 确定带的初拉力 𝐹𝑜由式 = = 2 ( 1-1/ ) / ( 1 1/ ) , 其中 f 为摩擦系数, 为 𝐹𝑒𝑐 𝐹𝑓𝑐 (𝐹𝑜)𝑚𝑖𝑛 𝑒𝑓伪 + 𝑒𝑓伪 伪小带轮上的包角(单位为 rad) ,并计入离心力和包角的影响,可得单根 V 带所需的最小初拉力为= 500 + q (𝐹𝑜)𝑚𝑖𝑛 𝑣2查课本表 8-3 知 B 型 V 带单位长度的质量 q = 0.18 kg/m , 又 = 0.95 , = 13.2 kW ,z = 3 , v = 15.07 m/s , 求得 = 279.08 N𝑃𝑐𝑎 (𝐹𝑜)𝑚𝑖𝑛 8 计算带传动的压轴力 𝐹𝑝= 2z sin𝐹𝑝 𝐹𝑜式中,z = 3, = 279.08 N, = 162.81°,则计算得 = 1655.67 N𝐹𝑜 𝐹𝑝 B ﹑ 轴径的设计取 45 号钢时,按式 ≥ 110×1.03 = 24.12 mm,并圆整为 40 mm 𝑑𝑚𝑖𝑛 3𝑃/𝑛C ﹑V 带轮的结构设计带轮的材料选用 HT150, 大带轮的结构形式采用腹板式,小带轮的结构形式采用实心式。
带轮的基本结构尺寸计算:已算得 = 200 mm , = 500 mm , 经查课本表 𝑑𝑑1 𝑑𝑑2 8-10 知= 14.0 mm , = 3.5 mm , = 0.8 mm , e = 19 mm , f = 11.5 mm ℎ𝑎 ℎ𝑓, = 38°,则 L = B = e(z-1)+ 2f = 19×(3-1) + 2×11.5 = 61 蠁 mm , = + 2 = 200 + 2×3.5 = 207 mm , = + 2 = 500 𝑑𝑎1 𝑑𝑑1 ℎ𝑎 𝑑𝑎2 𝑑𝑑2 ℎ𝑎 + 2×3.5 = 507 mmD ﹑用 3D 软件设计零件及装配图,并标注主要的特征尺寸1 带轮尺寸草图2 大带轮、小带轮、机架、轴和装配图的 3D 图。