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1、1 带传动设计说明书 学院: 班级: 姓名: 学号: 2 设计内容计算及说明结果 原始数据如下: 项目参数 电机功率3.0KW 电机转速1430rpm 减速器输入轴转速614rpm 电机型号Y100L2-4 减速器中心高125mm 根据电机型号查得其参数如下: 型号Y100L2-4 额定功率3.0KW 额定电流6.8A 转速1430rpm 轴伸端直径28mm 1. 普通 V带传动的设计计算 1.1 确定计算功率 计算功率 ca P是根据传递的功率P 和带的工作条件而确定 的:PKP Aca 。其中,已知KWP0 .3。 (表 8-8 ) 根据表 8-8 得:1.1 A K。 KWPKPAca3
2、.331 .1 KWPca3. 3 3 设计内容计算及说明结果 1.2 V带带型的选择 已知计算功率KWP ca 3.3,小带轮转速rpmn1430 1 , 然后根据表8-11 得: V带的带型为A型带 。 1.3 确定带轮的基准直径 d d并验算带速v 1.3.1 初选小带轮的基准直径 1d d 由 1.2 得 V带为 A型带,然后根据表8-7 和表 8-9 得: mmdd 1001,同时满足mmdddd75min1)(。 槽型Y Z A B C D E d 20 50 75 125 200 355 500 表 8-7 1.3.2 验算带速v 因为带速不宜过低或过高,一般应使 smv/255
3、 , 最高不超过 sm/30 ,所以应该进行带速v的验算。 根据公式 100060 11n d v d 得: sm nd v d /49.7 100060 1430100 100060 11 , 满足条件。 1.3.3 计算大带轮的基准直径 根据公式 12dd idd可得 2d d。 V带为 A型带 mmdd1001 smv/49. 7 满足条件 4 设计内容计算及说明结果 首先33.2 614 1430 2 1 n n i。 所以可得mmidd dd 23310033.2 12 。 根据表 8-9 加以圆整后得到:mmdd 250 2 1.4 确定中心距a,并选择V带的基准长度 d L 1.
4、4.1 确定中心距 0 a 中心距过大或者过小都会带来相应的利弊,所以根据经 验一般初选带传动的中心距为: )(2)(7.0 21021dddd ddadd 带入数据得到:700245 0 a, 所以选定mma500 0 1.4.2 计算相应的带长 d L 由公式得: mm a dd ddaL dd ddd 1561 5004 )100250( 250100 2 5002 4 )( )( 2 2 2 0 2 12 2100 )( 再结合表8-2 得:mmLd 1640 1.4.3 计算中心距 0 a及其变动范围 传动的实际中心距近似为: mm LL aa dd 5 .539 2 1561164
5、0 500 2 0 0 , 取 mma540。 考虑带轮的制造误差、带长误差、带的弹性以及因带的 松弛而产生的补充张紧的需要,常给出中心距的变动范围如下: mmLaa mmLaa d d 2.58903.0 4.515015. 0 max min mmdd250 2 mma5000 mmLd1640 mma540 mma mma 2.589 4.515 max min 5 设计内容计算及说明结果 1.5 验算小带轮上的包角 1 通常小带轮上的包角 1小于大带轮上的包角2,小带轮 上的临界摩擦力小于大带轮上的临界摩擦力。因此,打滑通常 发生在小带轮上。为了提高带传动的工作能力,根据公式得: 。
6、。 。 。 。 1.164 540 3 .57 )100250(180 3.57 )(180 121 a dd dd 因为 。 1201.164 1 ,所以满足条件。 1.6 确定带的根数z 根据公式 L A r ca KKPP PK P P z )( 00 可得带的根数z。同 时,为了使各根V 带受力均匀,带的根数不宜过多,一般少于 10 根。否则,应选择横截面积较大的带型,以减少带的根数。 1.6.1 确定参数 已 知min/1430,100 11 rnmmdd, 查 表8-4得 KWP31.1 0 。 已知33.2min,/1430 1 irn和 A 型带,查表8-5 得 KWP17.0
7、0。 查表 8-2 得:96.099.0 KK L 于是: Lr KKPPP)( 00 KW41.196.099.0)17.031.1( 1.6.2 计算带的根数z 335.2 41.1 3 .3 )( 00 L A r ca KKPP PK P P z ,取 z=3。 。 1.164 1 KWP31.10 KWP17.0 0 96. 0 99. 0 K KL KWPr41.1 3z 6 设计内容计算及说明结果 1.7 确定带的初拉力 0 F 1.7.1 确定带的初拉力 0 F 初拉力 0 F小,则带传动的传动能力小,易出现打滑。初 拉力 0 F大,则带的寿命低,带对轴及轴承的压力大。因此,确
8、 定初拉力时,既要发挥带的传动能力,又要保证带的寿命。单 根据 V带的初拉力可由以下公式确定: 2 0 )5.2( 500qv zvK PK F ca 带型Y Z A B C D E q 0.023 0.060 0.105 0.170 0.300 0.630 0.970 表 8-3 查表 8-3 得:mkgq/105.0,则: N qv zvK PK F ca 69.12349.7105.0 49.7396.0 3 .3)96.05 .2( 500 )5.2( 500 2 2 0 1.7.2 G值的计算 查表 8-10 得:NF15 0 。 带型Y Z A B C D E F 6 10 15
9、20 29.4 58.8 108 表 8-10 (1)新安装的V带 N FF G53.12 16 1569.1235 .1 16 5 .1 00 (2)运转后的V带 N FF G99.10 16 1569.1233.1 16 3 .1 00 (3)最小极限值 N FF G67.8 16 1569.123 16 00 NF69.123 0 (1)新安装的V带 NG53.12 (2)运转后的V带 NG99.10 ( 3)最小极限值 NG67.8 7 设计内容计算及说明结果 1.8 计算带传动的压轴力 p F 为了设计安装带轮的轴和轴承,需要计算带传动作用在轴 上的压轴力 p F,如果不考虑带两边的
10、拉力差,则压轴力可以近 似地按带两边的初拉力的合力来计算,即: NzFFp0.735 2 1.164 sin69.12332 2 sin2 1 0 。 NFF pp 5 .11020.7355.15 .1 max 2. V 带的设计 2.1 V带轮的设计内容 根据带轮的基准直径和带轮转速等已知条件,确定带轮的 材料,结构形式,轮槽、轮辐和轮觳的几何尺寸,公差和表面 粗糙度以及相关技术要求。 2.2 V带的材料 常用的带轮材料为HT150 或 HT200 。转速较高时可以采用 铸钢或用钢板冲压后焊接而成。小功率时可用铸铝或塑料。 所以,选择带轮材料为HT200。 2.3 带轮的结构形式 V带轮由
11、轮缘、轮辐和轮觳组成。 根据轮辐结构的不同,V带轮可以分为实心式、腹板式、 孔板式、椭圆轮辐式。 V带轮的结构形式与基准直径有关。 2.3.1 小带轮的结构形式和具体尺寸 小带轮的基准直径mmdd 100 1 。 mmddd 70285 .25.2 1 小带轮选择 腹板式 。 NFp0 .735 NFp5.1102 max 带轮材料为HT200 小带轮选择 腹板式 8 设计内容计算及说明结果 (腹板式) 由图 8-14 的经验公式,可确定: mmdL mmBC mmC mmfezB mmhdd mmd mmdd mmd ada d 5.50288 .1)25 .1( 848 6 1 ) 4 1
12、 7 1 ( 1 489215)13(2)1( 5 .10575.221002 100 2.53289.1)28.1 ( 28 1 小带轮和轴之间采用平键连接,根据轴的直径mmd28, 查表 GB/T1095-2003 可得: mmhmmb7,8。 2.3.2 大带轮的结构形式和具体尺寸 大带轮的基准直径mmdd250 2 。 mmdDmmdd 1004 .167-300 112 同时 大带轮选择 孔板式 。 (孔板式) mmL mmC mmC mmB mmd mmd mmd mmd a d 5.50 1 48 5.105 100 2.53 28 1 mmhmmb7,8 。 大带轮选择 孔板式
13、 9 设计内容计算及说明结果 由图 8-14 的经验公式,可确定: mmS mmdL mm hhdD mmBC mmC mmfezB mmhdd mmd mmdd mmd mm faa ada d 2.20 5.50288 .1)25 .1( 6.220)7.875.2(2625 .255 )(22 848 6 1 ) 4 1 7 1 ( 1 489215)13(2)1( 5.25575.222502 250 2 .53289.1)28.1 ( 28 6 1 1 2.4 V带轮的轮槽 V带轮的轮槽与所选用的V带的型号相对应。 根据表 8-11 的数据,可确定: mm mmfezB mmf mm
14、e mmh mmh mmb f a d 6 489215)13(2) 1( 38 9 15 7.8 75. 2 11 。 轮槽工作表面的粗糙度为mRamRa2 .36.1或。 mmS mmL mmD mmC mmC mmB mmd mmd mmd mmd mm a d 2.20 5.50 6 .220 8 1 48 5.255 250 2 .53 28 6 1 1 mm mmB mmf mme mmh mmh mmb f a d 6 48 38 9 15 7.8 75.2 11 。 10 设计内容计算及说明结果 2.5 V带轮的技术要求 铸造、焊接和烧结的带轮在轮缘、腹板、轮辐及轮毂上不 允许
15、有砂眼、裂缝、缩孔及气泡;铸造带轮在不提高内部应力 的前提下,允许对轮缘、凸台、腹板及轮觳的表面缺陷进行修 补;转速低于极限转速的带轮要做静平衡,反之要做动平衡。 其他条件参见GB/T 13575.1-2008中的规定。 3. 张紧装置的设计 3.1 张紧轮的设计 3.1.1 张紧轮材料的选择 张紧轮原则上与小轮保持一致,所以张紧轮的材料选择 HT200。 3.1.2 张紧轮的设计 张紧轮原则上与小轮保持一致,由经验公式得: mmBB mmdd p dp 48 100) 18.0( 1 轮厚 轮径 因为选用了型号为61907 的轴承(外径为55mm ,内径为 35mm ) ,所以张紧轮的内径m
16、md55。 3.2 张紧轮校核 3.2.1 挤压强度校核 张紧轮的材料为HT200, bs=750MPa,则张紧轮与轴 承之间的压应力为: 00.2 1055 5 .1102max bs p bs MPa S F , 满足强度条 件。 3.2.2 剪切强度校核 张紧轮的材料为HT200,MPa200, 则张紧轮与轴 承之间的切应力为: 张紧轮为HT200 mmd mmB mmd p p 55 48 100 MPabs00.2 满足强度条件 11 设计内容计算及说明结果 11.1 ) 55 35 1 (55 16 2 55 5 .1102 4 3 max MPa W T t ,满 足强度条件。
17、3.3 自锁校核 自锁条件是 v。式中: 为螺纹中径处升角; v为 当量摩擦角( v= farctan)为保证自锁,螺纹中径处升角至 少要比当量摩擦角小1) 。 查上表得,f取 0.14 。 螺纹升角: 。 66.2) 48 7 ()( 1 2 1 tg d S tg 当量摩擦角: 。 。 25.8) 15cos 14. 0 () ) 2 cos( ( 11 tg f tg v v 满足自锁条件。 3.4 螺母校核 螺母采用110PSZC nu ,采用砂型铸造。 3.4.1 挤压强度校核 强度条件: )( 4 2 2 1 DD Q p 参数确定:MPa bp 80506.1)7 .15.1 (
18、 MPa11. 1 满足强度条件 。 66.2 。 25.8 v v 满足自锁条件 螺母采用 110PSZC nu 12 设计内容计算及说明结果 计算过程: 00. 1 )4861( 4 5.1102 )( 4 222 2 1 pp MPa DD Q 满足强度条件。 3.4.2 弯曲强度校核 强度条件: 2 1 )(5 .1 Da DDQ b 参数确定:MPa b 50 计算过程: 44.0 1848 )4861(5.11025.1 )(5.1 2 2 1 b b MPa Da DDQ 满足强度条件。 3.4.3 剪切强度校核 强度条件: Da Q 参数确定:MPa35 计算过程: 41.0
19、1848 5 .1102 MPa Da Q 满足强度条件。 3.5 支撑轴危险截面校核 3.5.1 弯曲强度校核 强度条件: W M 参数确定:MPa355 计算过程: 3.19 40 32 1105.1102 3 max MPa W M 满足强度条件。 MPa p 00.1 满足强度条件 MPa b 44.0 满足强度条件 MPa41. 0 满足强度条件 MPa3.19 max 满足强度条件 13 设计内容计算及说明结果 3.5.2 挤压强度校核 强度条件: A Fp bs 参数确定:MPa bs 750 计算过程: 29.0 70 5.1102 2 bs p bs MPa A F 满足强度条件。 3.6 地脚螺栓的校核 底座采用4 个 GB-T799-1988 的地脚螺栓, 性能等级为8.8 级。 由公式TKrfFrfFrfF Sz02010 ,得: 每个地脚螺栓受到: 82.308 10 32 45.0 505.11021.1 3 MPa W f TK W M s 满足强度条件。 MPa bs 29.0 满足强度条件 MPa82.308 满足强度条件
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