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1、 荆楚理工学院课程设计成果 学院： 班 级： 学生姓名： 学 号： 设计地点（单位）： 设计题目： 完成日期： 年 月 日 指导教师评语： _ 成绩（五级记分制）： 教师签名： 序言皮带轮属于盘毂类零件，一般相对尺寸比较大，制造工艺上一般以铸造、锻造为主。一般尺寸较大的设计为用铸造的方法，材料一般都是铸铁（铸造性能较好），很少用铸钢（钢的铸造性能不佳）；一般尺寸较小的，可以设计为锻造，材料为钢。皮带轮各项指标及材质的选用是以能够达到使用要求的前提下上尽量减少原材料、工艺可行、成本最低的选择原则！皮带轮主要用于远距离传送动力的场合，例如小型柴油机动力的输出，农用车，拖拉机，汽车，矿山机械，机械加
2、工设备，纺织机械，包装机械，车床，锻床，一些小马力摩托车动力的传动，农业机械动力的传送，空压机，减速器，减速机，发电机，轧花机等等。皮带轮传动的优点有：皮带轮传动能缓和载荷冲击；皮带轮传动运行平稳、低噪音、低振动；皮带轮传动的结构简单，调整方便；皮带轮传动对于皮带轮的制造和安装精度不象啮合传动严格；皮带轮传动具有过载保护的功能；皮带轮传动的两轴中心距调节范围较大。皮带传动的缺点有：皮带轮传动有弹性滑动和打滑，传动效率较低和不能保持准确的传动比；皮带轮传动传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上压力比啮合传动大；皮带轮传动皮带的寿命较短。各类机械设备的皮带轮的直径等尺寸都是自己根据减速比配的，根据工
3、作转速与电机的转速自己设计。 工作转速/电机转速=从动轮直径/主动轮直径*0.98(滑动系数)，如使用钢为材料的皮带轮,要求线速度不高于40m/s,如使用铸铁的材料,要求线速度不高于35m/s，电机转速与皮带轮直径换算比，速度比=输出转速:输入转速=负载皮带轮节圆直径:电机皮带轮节圆直径。节圆直径和基准直径是一样的，直径-2h=节圆直径，h是基准线上槽深，不同型号的V带h是不一样的，Y Z A B C D E，基准线上槽深分别为h=1.6 2 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6。皮带轮节圆直径就是皮带轮节线位置理论直径,有点像齿轮的分度圆直径.一般用PD表示,外圆一般用OD表示.不同的槽
4、型节圆与外圆的换算公式不一样,一般我们比较容易测量到皮带轮的外圆,在根据公式计算出节圆.SPZ:OD=PD+4;SPA:OD=PD+5.5;SPB:OD=PD+7;SPC:OD=PD+9.6。A或SPA的带轮最小外径尺寸为80mm，如小于该尺寸，特别是在高速的情况下，皮带容易出现分层及底部出现裂纹等毛病。SPZ带，小轮不小于63mm即可。同时要注意皮带安装的手法及张力，过小易打滑，过大易损坏皮带与轴承。就我个人而言，我希望能通过设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。一 零件的分析1.1 零件的作用 生活中
5、，皮带轮对我们来说很常见，它的应用很广泛，机械传动常见的类型有摩擦轮传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、螺旋传动等类型。 带传动根据横截面形状不同可分为平带传动、V带传动、多楔带、圆形带、齿形带等类型的带传动。 带传动中用于安装传动带的轮子就叫做带轮。俗称皮带轮。带轮是成对安装和使用的，一个是主动轮，另一个是从动轮。 机械传动按传动的工作原理分类可分为啮合传动和摩擦传动两类。啮合传动的优点是工作可靠、寿命长，传动比准确、传递功率大，效率高（蜗杆传动除外），速度范围广。缺点是对加工制造安装的精度要求较高。摩擦传动工作平稳、噪声低、结构简单、造价低，具有过载保护能力，缺点是外廓尺寸较大、
6、传动比不准确、传动效率较低、元件寿命较短。 带传动就是摩擦传动中的一个种类。 带传动的工作原理是带紧套在主动轮和从动轮上，因而带与轮的接触表面存在着正压力，当原动机驱动主动轮回转时，在带与主动轮接触表面间便产生摩擦力，使主动轮牵动带，继而带又牵动从动轮，将主动轴上的转矩和运动传给从动轴。 从带传动的原理可知道带轮的作用是通过传动带传递转矩和运动。12零件的三维模型12 零件的工艺分析图-1 测绘尺寸如图示该零件是轴类零件，形状不太复杂，尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下： (1)240的外圆和90的内孔,都有很高的尺寸精度要求,主要是为了和其装配件很好的装配。 (2)在240的外圆
7、上车V形带,要注意他们的相互位置。121图纸分析（一）零件图的完整性、正确性分析零件图的完整性、正确性分析主要是检查零件设计图纸是否存在漏标尺寸或各种标注错误。设计图纸常常遇到漏标尺寸现象或构成零件轮廓的几何元素的条件不充分，如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切，可是依据图样给出的尺寸计算相切条件时却变成了相交或相离状态，这种情况导致工作无法进行。本零件图经过检查，未发现漏标尺寸或标注错误。（二） 零件的技术要求分析1、尺寸精度分析：主要根据设备精度及工艺水平能够达到的尺寸精度以及过往是否有过类似零件的加工经验来判断是否有能力做到图纸要求的尺寸精度。本零件外圆尺寸精度要求相当于IT6-7级，角
8、度公差0.2分，必须选用硬质合金车刀通过精车来达到。2、 形状精度分析：主要根据设备精度及工艺水平能够达到的形状精度以及过往是否有过类似零件的加工经验来判断是否有能力做到图纸要求的形状精度。形状精度误差通常是由于机床、刀具或工件的刚性不好引起，例如：刀具不够锋利或切削量太大导致切削力太大引起工件变形，刀尖高度安装不正确或磨损导致形状误差。本零件形状精度包含在尺寸精度内。3、位置精度分析：主要考虑设备精度及工艺水平能够达到的位置精度及过往的类似零件加工水平判断是否有能力做到图纸要求的位置精度，发现问题应及时与零件设计者协商解决。位置精度主要依靠精加工的加工工艺来保证，例如有同轴度和垂直度要求的几
9、何形状，一般要求在一次装夹中加工完成。4、 表面粗糙度分析：主要考虑设备及工艺水平能够达到的表面粗糙度及过往的类似零件加工水平判断是否有能力做到图纸要求的表面粗糙度。（1）热处理要求分析：主要考虑热处理设备及工艺水平及过往的类似零件热处理水平判断是否有能力做到图纸要求的热处理工艺。一般零件热处理工艺要注意以下4点要求:(1)锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。(2)调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。(3)表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。(4)精度要求高的零件，在局
10、部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。（2）其它技术条件分析：如工件材料要求、清洁要求、包装及运输要求等等。二 工艺规程设计21、确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200.考虑到皮带轮在工作过程中会受到一定的载荷,因此选择铸件,以使金属纤维不被切断,保证零件工作可靠.由于零件的轮廓尺寸不大,故可采用铸造成型,这对于提高生产率,保证加工质量也是有利的。22、基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。（一）粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为基准
11、是完全合理的。按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时，应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现在应为都要加工就要结合加工工艺来确定粗基准，现取246的外圆作为粗基准，利用三爪卡盘装夹。利用不完全定位来加工工件。（二）精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。23、工艺路线的制定制定工艺路线的相互发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证.在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来
12、提高生产率.除此以外,还应考虑经济效益,以便降低生产成本。（一）.工艺路线方案一:工序 0：下料， 按毛坯图铸造工序 5；检查 目检毛坯表面有无裂纹等缺陷。工序10：热处理 时效处理。工序15: 车端面, 车246的外圆表面，倒角。工序20: 调头车另一端面，车内孔。工序25: 钻孔攻丝。工序30: 粗精车V形带。工序35：终检。工序40：入库。（二）.工艺路线方案二：工序 0：下料， 按毛坯图铸造工序05：检查 目检毛坯表面有无裂纹等缺陷。工序10：热处理 时效处理。 工序15：铣端面。 工序20：掉头铣另一端面。 工序25：车246的外圆，掉头车246的外圆。工序30：钻孔攻丝。工序35:
13、 粗精车V形带。工序40：终检。工序45：入库. （三）.工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是在车床上用三爪卡盘装夹，车一端面在在调头以车好的外圆为基准来完成后面的工序。方案二则与之不同，是先铣削好两个端面，以毛坯外圆为基准来加工余下的工序。经比较可见，先加工好一端面和它所在端的外圆，以此为基准来加工后面的工序，这是的位置和尺寸精度较易保证，并且定位也较方便。具体工艺过程如下：工序 0：下料， 按毛坯图铸造工序 5；检查 目检毛坯表面有无裂纹等缺陷。工序10：热处理 时效处理工序15: 车端面, 车246的外圆表面，倒角。工序20: 调头车另一端面，车内孔。工序25: 钻孔攻丝。工序30: 粗精车V形带。工序35：终检。工序40：入库。以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片。24、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“皮带轮”零件材料为HT200，生产类型为小批量生产，可采用在锻锤上合模铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圆表面（240） 查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表2.2-14，其中铸件重量为4kg，铸件复杂形状系数为S
