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1、
裝
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
計(jì)算說明書
設(shè)計(jì)題目 : 設(shè)計(jì)由電動機(jī)驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)的 V 帶傳動
訂
汽車學(xué)院 院 車輛工程 系
專業(yè) 車輛工程 學(xué)號
設(shè)計(jì)人 郭梓恒
指導(dǎo)教師 奚鷹
完成日期 2017 年 04 月 06 日
線
同濟(jì)大學(xué)
1
數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算
2、及說明 主要結(jié)果
目錄
一.設(shè)計(jì)任務(wù)書
3
裝
二.傳動方案的擬定及說明
3
三.電動機(jī)的選擇計(jì)算
4
四.V 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算
4
五.V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7
六.主要設(shè)計(jì)結(jié)論
8
訂
8
七.參考資料
線
3、
2
數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 主要結(jié)果
一.設(shè)計(jì)任務(wù)書
給定電動機(jī)型號、鼓風(fēng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速和一天工作時間,要求設(shè)計(jì)合適的
裝 V 帶傳動裝置,完成電動機(jī)功率向鼓風(fēng)機(jī)的傳遞。主要設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容有:確定帶的型號、長度、根數(shù),帶輪直徑,帶傳動中心距,作用在軸上的
壓力等;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容有: V 帶輪的材料、結(jié)構(gòu)形式、基本尺寸等。
二.傳動方案的擬定及說明
主動帶輪 1 裝在電動機(jī)軸上, 從動帶輪 2 裝在鼓風(fēng)機(jī)軸上, 兩帶輪中心的水平距離 a 約等于大帶輪直徑 d2 的 2 倍。
訂
4、
線
3
三.電動機(jī)的選擇計(jì)算
裝
給定作業(yè)題號: 1
給定電動機(jī)型號: Y100L2-4
查參考文獻(xiàn) [1] 表 20-1 得下列數(shù)據(jù)
額定功率 : P=3KW
滿載轉(zhuǎn)速 : n1=1420r/min
查參考文獻(xiàn) [1] 表
5、 20-2 得下列數(shù)據(jù)
輸出軸直徑: D=28mm
電動機(jī)主軸伸出端長度: E=60mm
訂 四. V 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.確定計(jì)算功率
給定一天工作時間 16h
查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-8 得
工作情況系數(shù) KA=1.1
計(jì)算功率Pca A
A
=K P=1.1x3=3.3 kW
K =1.1
2.確定帶的帶型
Pca=3.3
根據(jù) n1 和計(jì)算功率 Pca,查參考文獻(xiàn) [2]圖 8-11 得
kW
線
選用的 V 帶帶型為 A 型
6、
3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速
(1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑
dd1:
查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-6 和表 8-8
4
取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1=100mm
dd1=100
(2)驗(yàn)算帶速 v:
mm
πdd1n1
3.14 100 1420
按照參考文獻(xiàn) [2] 式 8-13,計(jì)算帶速 v=60x1000 =
60 1000
=7.43m/s
裝
v=7.43
驗(yàn)算, 5m/s
7、 dd2:
n
=1420 =1.775,
1
根據(jù)已給條件 n2=800r/min, 傳動比 i=
2
800
n
dd2=idd1=1.775x100=177.5 mm
對照參考文獻(xiàn) [2] 表 8-8,圓整后取 dd2=180mm
dd2=180
4.確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 Ld
mm
訂
(1)根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]式 8-20:0.7 dd1
d2
≤
a0
≤d1
d2
+ d
2(d
+
8、 d )
250mm≤ a0 ≤560mm
初始條件: a ≈2d=360mm
∵兩輪的中心不是水平的∴ a0>a≈ 360 mm
因此取 V 帶的中心距 a0=500mm
(2)計(jì)算相應(yīng)的帶長 Ld0:
π (dd2-dd1)2
Ld0≈2a0+2 (dd1+dd2)+ 4a0
3.14
(180
100)
2
線
=[2x500+ 2
x(100+180)+ 4
500
]mm ≈1443 mm,
對照參考文獻(xiàn) [2] 表 8-2
選取帶的基準(zhǔn)長度為 Ld
9、
d
=1430 mm
L =1430
(3)計(jì)算實(shí)際中心距 a 及其變動范圍:
mm
0 Ld-Ld0
1430
1443
)mm=494 mm
a=494
a≈a + 2
=(500+
2
5
中心距的變化范圍是 [a-0.015Ld,a+0.03Ld],即 473~537 mm
5.驗(yàn)算小帶輪上的包角 α1
1
d2
d1
)
57.5
57.5
=171>120
α≈180
-(d
-d
a
=180-(180-100)x
494
∴小帶輪包角
10、合適
裝
6.確定帶的根數(shù) z
(1)確定單根 V 帶的額定功率 Pr
已知帶型為 A 型,小帶輪直徑 dd1=100mm,小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=1420 r/min
查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-4,用插值法求得
單根 V 帶的基本額定功率 P0=1.30 kW
已知帶型為 A 型,傳動比 i=1.775,小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=1420r/min,
查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-5,用插值法求得
訂
單根 V 帶額定功率的增量 P0=0.15 kW
已知包角 α1≈171,查參考文獻(xiàn) [2]表 8-6,用插值法
11、求得
包角修正系數(shù) Kα=0.982
已知帶的基準(zhǔn)長度為 Ld=1430 mm,查參考文獻(xiàn) [2]表 8-2,得
帶長修正系數(shù) KL=0.96。
于是
Pr=(P0+ P0)KαKL=(1.30+0.15)x0.982x0.96=1.37 kW
(2)計(jì)算 V 帶的根數(shù) z
線
Pca
3.3
z=Pr
=
1.37
=2.41,取 z=3 根
7.計(jì)算單根 V 帶的最小初拉力 (F0)min
mm
α
12、1=171
Pr=1.15
kW
z=3
6
查參考文獻(xiàn) [2] 表 8-3,得 A 型 V 帶單位長度的質(zhì)量是
q=0.105 kg/m
又知帶速 v=7.43m/s,由參考文獻(xiàn) [2] 式 8-27,得
裝
(2.5-Kα)P
13、ca
+qv2=500x(2.5 0.982) 3.3 +0.105x7.432=120.23N
(F0)min=500
Kαzv
0.982 3 7.43
≈121 N
應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 F0>(F0)min
8.計(jì)算壓軸力 Fp
α1
由參考文獻(xiàn) [2] 式 8-31:(Fp)min=2z(F0)min sin 2
得壓軸力的最小值 (Fp)min =2x3x121xsin171 N≈724 N
2
訂
五. V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.帶輪的材料
14、
已知轉(zhuǎn)速較低,電機(jī)功率較小
所以采用灰口鑄鐵: HT150
2.帶輪的結(jié)構(gòu)形式
已查得電動機(jī)軸直徑:
D=28 mm
線
(1)對小帶輪(主動帶輪):
dd1=100 mm
dd1
<300 mm
D ≈3.57>2.5 且 d
d1
∴選擇腹板式帶輪。
(2)對大帶輪(從動帶輪):
dd2=180 mm
(F0)min≈1
21 N
15、
(Fp)min≈7
24N
材 料 :
HT150
7
dd2
D ≈6.43>2.5 且 dd2<300 mm
∴選擇腹板式帶輪
3.主動帶輪的基本結(jié)構(gòu)尺寸
查參考文獻(xiàn) [1] 表 9-1 和參考文獻(xiàn) [2]圖 8-14 和表 8-11 取下列數(shù)據(jù)
裝
bd=11.0 mm ha=2.75 mm hf =8.7 mm
f=10mm e=
16、15mm ? =34
d=D=28mm d1=2d=56mm
dd=dd1=100 mm
da= dd +2 ha =105.5 mm
L=B=(z-1)e+2f=(3-1)x15+2x10=50 mm
4.附圖
訂
(1)V 帶輪槽結(jié)構(gòu)圖 (2)腹板式帶輪結(jié)構(gòu)圖
六.主要設(shè)計(jì)結(jié)論
選用 A 型普通帶 3 根,帶基準(zhǔn)長度 1430mm。帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1=100 mm,dd2=180 mm,中心距控制在 a=473mm-537mm。單根帶初拉力 Fd0=121 N。帶輪材料選擇 HT150,主動
17、輪和從動輪都選取腹板式帶輪。
七.參考資料
線
(1)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》(李興華編,清華大學(xué)出版社)
(2)《機(jī)械設(shè)計(jì)》(第九版,高等教育出版社)
(3)《機(jī)械制圖》(第六版,高等教育出版社)
8
( 1)
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