機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--v帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　課程名稱： 機(jī)械基礎(chǔ) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目： V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　系 別： 機(jī)電工程系 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)：

2、 設(shè)備二班 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間：

3、 2012年12月 </p><p>　　《機(jī)械基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)內(nèi)容4</b></p><p>　　2 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求4</p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)

4、與計(jì)算4</b></p><p>　　3.1 確定計(jì)算功率4</p><p>　　3.2 選擇V帶的型號(hào)4</p><p>　　3.3 確定大小帶輪基準(zhǔn)直徑5</p><p>　　3.4 初定中心距a和基準(zhǔn)長度Ld6</p><p>　　3.5 驗(yàn)算小帶輪包角7</p><p

5、>　　3.6 確定V帶根數(shù)Z8</p><p>　　3.7 單根V帶的初拉力F010</p><p>　　3.8 帶傳動(dòng)作用在帶輪軸上的壓力FQ10</p><p>　　3.9 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作圖11</p><p>　　4 V帶傳動(dòng)的張緊裝置13</p><p><b>　　5 小結(jié)1

6、3</b></p><p><b>　　6 參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　設(shè)計(jì)計(jì)算主動(dòng)輪、從動(dòng)輪結(jié)構(gòu)及尺寸，繪制主動(dòng)輪圖并標(biāo)注主要尺寸及參數(shù)，計(jì)算主動(dòng)輪軸的最小直徑，設(shè)計(jì)計(jì)算主動(dòng)軸鍵連接。</p><p>　　2 原始數(shù)據(jù)及

7、設(shè)計(jì)要求</p><p>　　設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的普通V帶傳動(dòng)，用Y系列電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率P=4KW.n1=1440r/min,大帶輪轉(zhuǎn)速n2=575r/min。載荷有小的變動(dòng)，兩班制工作，每天工作16小時(shí)。</p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)與計(jì)算</b></p><p>　　3.1 確定計(jì)算功率 </p><p>　　根

8、據(jù)帶的工作情況，查表1確定V帶的工作情況系數(shù)：</p><p>　　表1 工作情況系數(shù)KA</p><p>　　查表1確定V帶的工作情系數(shù)為KA=1.1</p><p>　　計(jì)算功率Pd是根據(jù)所傳遞的額定功率P0及V帶傳動(dòng)的工作情況確定的，即</p><p>　　Pd=KA P0=1.1×4KW=4.4KW</p>

9、<p>　　3.2選擇V帶的型號(hào)</p><p>　　根據(jù)計(jì)算功率Pd和主動(dòng)輪（通常是小帶輪）轉(zhuǎn)速n1，從圖1中選取V帶的型號(hào)。</p><p>　　圖4-1普通V帶選型圖</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　確定V帶型號(hào)為B型；</p><p>　　3.3 確

10、定大、小帶輪基準(zhǔn)直徑</p><p>　　3.3.1初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1 </p><p>　　帶輪直徑小可使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，但另一方面彎曲應(yīng)力大，使帶的壽命降低。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使小帶輪的基準(zhǔn)直徑d1≥dmin, dmin的值可從表2中查得。</p><p>　　表2 普通V帶帶輪基準(zhǔn)直徑系列（摘自GB13575.1—92）</p>&

11、lt;p><b>　　根據(jù)表2選?。?lt;/b></p><p>　　dd1=10，dd1=10≥ddmin=75，</p><p>　　計(jì)算大輪帶基準(zhǔn)直徑：</p><p>　　dd2為dd2= n1/ n2×dd1=1440/575×100=250.4mm</p><p>　　根據(jù)表2選取大帶輪

12、的基準(zhǔn)直徑dd2=250mm</p><p>　　3.3.2驗(yàn)算帶速 </p><p><b>　　帶速計(jì)算公式為</b></p><p>　　V=πdd1 n1/（60×100）=7.54m/s≤25 m/s</p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)算帶速合適。</b></p>

13、<p>　　3.4 初定中心距a和基準(zhǔn)帶長Ld </p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)要求初定中心距a0。中心距小則結(jié)構(gòu)緊湊，但使小帶輪上包角減小，降低帶傳動(dòng)的工作能力，同時(shí)由于中心距小，V帶的長度短，在一定速度下，單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多而導(dǎo)致使用壽命的降低，所以中心距不宜取得太小。但也不宜太大，太大除有相反的利弊外，速度較高時(shí)還易引起帶的顫動(dòng)。對(duì)于V帶傳動(dòng)一般可取</p><p&

14、gt;　　0.79(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) </p><p><b>　　選取中心距。</b></p><p>　　初選a0后，V帶初算的基準(zhǔn)長度Ld0可根據(jù)幾何關(guān)系由下式計(jì)算：</p><p>　　L0=2a0+  (dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0 </p><p&

15、gt;　　根據(jù)上式算得的L0值，應(yīng)由表3選定相近的基準(zhǔn)長度Ld，然后再確定實(shí)際中心距a。</p><p>　　查表1-3確定V帶的基準(zhǔn)長度和長度系數(shù)：</p><p>　　Ld=1600mm </p><p><b>　　KL=0.99</b></p><p>　　表3 V帶的基準(zhǔn)長度系列及長度系數(shù)KL</p&g

16、t;<p>　　由于V帶傳動(dòng)的中心距一般是可以調(diào)整的，所以可用下式近似計(jì)算a值</p><p>　　(mm)                       考慮到為安裝V帶而必須的調(diào)整

17、余量，因此，最小中心距為</p><p>　　amin=a–0.015Ld     (mm)</p><p>　　如V帶的初拉力靠加大中心距獲得，則實(shí)際中心距應(yīng)能調(diào)大。又考慮到使用中的多次調(diào)整，最大中心距應(yīng)為</p><p><b>　　(mm)</b></p><p>　　按照結(jié)

18、構(gòu)設(shè)計(jì)要求初步確定中心距a0=500mm，</p><p>　　L0=1560.75mm</p><p>　　根據(jù)表3選取Ld=1600mm實(shí)際中心距a為</p><p>　　=500+（1600—1658）/2=471mm</p><p>　　中心距a的變動(dòng)范圍為amin=a-0.015Ld=(471–0.015×1600)mm=

19、447mm</p><p>　　amax=a+0.03Ld=(471+0.03×1600)mm=519mm</p><p>　　3.5 驗(yàn)算小帶輪包角</p><p>　　小帶輪上的包角α1可按下式計(jì)算</p><p>　　為使帶傳動(dòng)有一定的工作能力，一般要求α1≥120°（特殊情況允許α1＝90°）。如α1小于

20、此值，可適當(dāng)加大中心距a；若中心距不可調(diào)時(shí)，可加張緊輪。α1也與傳動(dòng)比i有關(guān)，d2與d1相差越大，即i越大，則α1越小。通常為了在中心距不過大的條件下保證包角不致過小，所用傳動(dòng)比不宜過大。普通V帶傳動(dòng)一般推薦i ≤7，必要時(shí)可到10。</p><p>　　α1=180°－（265－100）/476×57.3°=166°>120° 符合要求。</p&g

21、t;<p>　　3.6 確定V帶根數(shù)Z</p><p>　　根據(jù)計(jì)算功率Pc由下式確定</p><p>　　為使每根V帶受力比較均勻，所以根數(shù)不宜太多，通常應(yīng)不大于6根，否則應(yīng)改選V帶型號(hào)，重新設(shè)計(jì)。</p><p>　　由表3查得帶長度修正系數(shù)KL=0.99。</p><p>　　根據(jù)dd1=10mm，n=1440r/min，

22、由表4查得P0=0.11kw。</p><p>　　由表5查得包角系數(shù)Ka=0.95。</p><p><b>　　計(jì)算普通帶根數(shù)z：</b></p><p>　　Z=4.4/（0.11+1.32）*0.99*0.95=3.27</p><p><b>　　取Z=4根。</b></p>

23、<p>　　表4 單根普通V帶的基本額定功率P0和功率增量ΔP0</p><p><b>　　表5 包角系數(shù)Kα</b></p><p>　　3.7 單根V帶的初拉力F0</p><p>　　適當(dāng)?shù)某趵κ潜ＷC帶傳動(dòng)正常工作的重要因素之一。初拉力小，則摩擦力小，易出現(xiàn)打滑。反之，初拉力過大，會(huì)使V帶的拉應(yīng)力增加而降低壽命，并使軸和

24、軸承的壓力增大。對(duì)于非自動(dòng)張緊的帶傳動(dòng)，由于帶的松馳作用，過高的初拉力也不易保持。為了保證所需的傳遞功率，又不出現(xiàn)打滑，并考慮離心力的不利影響時(shí)，單根V帶適當(dāng)?shù)某趵?lt;/p><p><b>　　(N)     </b></p><p>　　F0=500*4.4/7.54*4(2.5/0.95-1)+0.1*7.54=124.

25、58N</p><p>　　3.8 帶傳動(dòng)作用在帶輪軸上的壓力FQ</p><p>　　FQ=2ZFosin=986.28N</p><p>　　圖2 作用在帶輪軸上的壓力計(jì)算簡圖</p><p>　　3.9 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作圖</p><p>　　對(duì)帶輪的主要要求是重量輕、加工工藝性好、質(zhì)量分布均勻、與普通V帶

26、接觸的槽面應(yīng)光潔，以減輕帶的磨損。對(duì)于鑄造和焊接帶輪、內(nèi)應(yīng)力要小。</p><p>　　帶輪結(jié)構(gòu)形式按直徑大小常用的有S型實(shí)心帶輪（用于尺寸較小的帶輪）、P型腹板帶輪（用于中小尺寸的帶輪）、H型孔板帶輪（用于尺寸較大的帶輪）及E型橢圓輪幅帶輪（用于大尺寸的帶輪）。</p><p>　　選取小帶輪結(jié)構(gòu)為實(shí)心式，見圖3。</p><p>　　選取大帶輪結(jié)構(gòu)為幅板式，由輪

27、緣、輪幅和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，中間部分稱為輪幅。</p><p>　　圖3  小帶輪的結(jié)構(gòu)</p><p>　　輪緣部分的輪槽尺寸按V帶型號(hào)查表4-8。由于普通V帶兩側(cè)面間的夾角是40°，為了適應(yīng)V帶在帶輪上彎曲時(shí)截面變形，楔角減小，故規(guī)定普通V帶輪槽角f為32°、34°、36°、38&#

28、176;（按帶的型號(hào)及帶輪直徑確定）。</p><p>　　帶輪的常用材料是鑄鐵，如HT150、HT200。轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可用鑄鋼或鋼板焊接；小功率時(shí)可用鑄造鋁合金或工程塑料。大小帶輪選用鑄鐵材料。</p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算選取6根B-2000 GB1171-89 V帶，中心距a=500mm,帶輪直徑dd1=100mm,dd2=250mm，軸上的壓力FQ=986.28N。</p

29、><p>　　4 V帶傳動(dòng)的張緊裝置</p><p>　　由于傳動(dòng)帶不是完全的彈性體，帶工作一段時(shí)間后，會(huì)因伸長變形而產(chǎn)生松馳現(xiàn)象，使初拉力降低，帶的工作能力也隨之下降。因此，為保證必需的初拉力，應(yīng)經(jīng)常檢查并及時(shí)重新張緊。常用的張緊方法是改變帶傳動(dòng)的中心距，如把裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在滑道上并用螺釘2調(diào)整（見圖4（a））或擺動(dòng)電機(jī)底座1并調(diào)整螺栓2使底座轉(zhuǎn)動(dòng)（見圖4（b）），即可達(dá)到張緊的目的

30、。如果帶傳動(dòng)的中心距是不可調(diào)整的，則可采用張緊輪裝置（見圖5）。張緊輪一般放置在帶的松邊。V帶傳動(dòng)常將張緊輪壓在松邊的內(nèi)側(cè)并靠近大帶輪，以免使帶承受反向彎曲，降低帶的壽命，且不使小帶輪上的包角減小過多。</p><p>　　(a)            (b)</p>&

31、lt;p>　　圖4 帶的定期張緊裝置</p><p><b>　　圖5 張緊輪裝置</b></p><p><b>　　六 設(shè)計(jì)總結(jié)  </b></p><p>　　通過這次對(duì)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，讓我了解了，也讓我懂得了帶傳動(dòng)的原理與設(shè)計(jì)理念，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。</p><

32、;p>　　在這次的設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程理論知識(shí)和利用生產(chǎn)時(shí)間知識(shí)來解決實(shí)際問題的能力，真正做到了學(xué)以致用。同時(shí)在本次設(shè)計(jì)過程中也充分的認(rèn)識(shí)到自己在知識(shí)理解和接受能力方面的不足，特別是自己的系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力的欠缺，將更一步加強(qiáng)！對(duì)設(shè)計(jì)的建議：我希望在我們?cè)O(shè)計(jì)之前應(yīng)先收集一些材料，這樣會(huì)有助于我們進(jìn)一步的進(jìn)入狀況，完成設(shè)計(jì)</p><p><b>　　七 參考文獻(xiàn)<

33、/b></p><p>　　[1]張曉坤，隋曉朋.Autocad中文版實(shí)用教程.北京：北京經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社，2008.9</p><p>　　[2]徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社,2008.3</p><p>　　[3]唐金松.簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000.5</p><p>　　[4]黃祖德.機(jī)

34、械設(shè)計(jì).北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.9</p><p>　　[5]岳優(yōu)蘭，馬文鎖.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).開封：河南大學(xué)出版社，2009.5</p><p>　　[6]隋冬杰.機(jī)械基礎(chǔ).上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2010.7</p><p>　　[7]胡宴費(fèi).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社．2005.10</p><p>　　[8]吳晗.機(jī)械設(shè)

35、計(jì)教程. 北京:北京理工大學(xué)出版社.2007.3</p><p>　　[9]黃鶴汀.機(jī)械制造技術(shù)..北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1997.12</p><p>　　[10]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第五版).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.04</p><p>　　河南質(zhì)量職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系</p><p>　　課程設(shè)計(jì)綜合成績?cè)u(píng)定表</p>