机械设计课程设计---驱动离心鼓风机的V带传动

机械设计课程设计---驱动离心鼓风机的V带传动

机械设计课程设计

计算说明书

设计题目:驱动离心鼓风机的V带传动

专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 2011级? 班 题号: 第5题 设计者: ? ? 学号: 1111111 指导教师: 李兴华

同济大学

2013年4月6日星期六

一． 设计要求

设计驱动离心鼓风机的V带传动。

主动带轮装在电动机机轴上，从轮装在鼓风机轴上，两带轮中心的水平距离a等于大带轮直径D2的2倍。 原始数据：

电动机型号：Y160M-4 鼓风机轴转速：600rpm 一天工作时间：16h 电动机参数：

查机械设计课程设计教材表得Y160M-4型电动机参数： 额定功率：P=11KW 满载转速：n1=1460rpm 堵转转矩/额定转矩：2.2 最大转矩/额定转矩：2.3

查机械设计课程设计教材表得Y160M-4型电动机输出轴截面尺寸如图

Y160M-4型电动机轴截面图 所示：

二． V带传动的设计计算 1. 确定计算功率

查机械设计教材P156表8-7的工作情况系数KA=1.1,根据计算功率的公式可得出计算功率为：

Pca = KAP = 1.1 X 11 Kw = 12.1 Kw

2. 选择V带带型

根据计算功率Pca和小带轮的转速n1(电动机的额定转速1460rpm)以及机械设计教材P157图8-11普通V带选型图选取普通V带的带型为B型。

3. 确定带轮的基准直径dd并验算带速v 1） 初选小带轮的基准直径

查机械设计教材P155表8-6 V带的最小基准直径得B型带的最小基准直径:

（dd）min/mm = 125mm

查机械设计教材P157表8-8确定小带轮的基准直径，考虑到在带传动需要传递的功率给定的条件下，减小带轮的直径，会增大带传动的有效拉力，从而导致V带的根数的增加，且会增加带的弯曲应力，因此小带轮的基准直径不能太小。综合考虑初选小带轮的基准直径为:

dd1 = 140mm

2) 验算带速v

根据机械设计教材P150式8-13得带的速度：

v

dd1n160100010.7 m/s

满足 v = 5 ~25m/s的要求。

2） 计算大带轮的直径

根据设计要求，鼓风机转速n2=600rpm（及大带轮的转速为600rpm）得：

i = n1 / n2 =1460/600 = 2.43

从而得大带轮的直径：

dd2 = idd1 = 340mm

参考机械设计教材表8-8进行适应圆整得大带轮的基准直径为:

dd2 = 355mm

4. 确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld 1) 初定中心距a0.根据教材得

0.7(dd1+dd2)≤ a0≤2(dd1+dd2) 346.5mm≤a0≤990mm 由设计要求中两带轮的中心距的水平距离a等于大带轮直径的2倍得a = 710mm。故中心距a0满足 710mm≤ a0≤990mm,故初定a0=735mm

2) 计算相应的带长Ld0

由公式Ld0≈2a0 + (𝑑𝑑1+ 𝑑𝑑2)+

2𝜋

(𝑑𝑑2−𝑑𝑑1)2

4𝑎0

= 2263mm

根据教材表8-2选取带长为Ld=2240mm

3) 计算中心距a机器变动范围

传动的实际中心距近似为a ≈a0 +

𝐿𝑑−𝐿𝑑0

2

= 723mm

考虑到带轮的制造误差、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有

amin=a-0.015 Ld=690mm amax=a+0.03 Ld=790mm

5. 验算小带轮的包角α1

由教材8-25式可得 α1≈180-(𝑑𝑑2− 𝑑𝑑1)

o

57.3𝑜𝑎

=163o ≥ 90o 符合要求

6. 确定带的根数z

根据教材表8-4a 得所选V带的单根额定功率:

P0=2.82Kw

根据教材表8-4b得所选V带的单根额定功率的增量:

ΔP=0.46Kw

根据教材表8-5得包角修正系数𝐾𝛼=0.96 根据教材表8-2得V带的长度系数KL=1.00 由此得带的根数

𝐾𝐴 𝑃𝑐𝑎

Z = = 𝑃 = 3.84

𝑃𝑟(𝑃0−𝛥𝑃0)𝐾𝛼𝐾𝐿

故带的根数Z = 4 7. 确定带的初拉力F0

根据教材表8-3得B型V带的单位长度质量q=0.18Kg/m 由此可得单根V带所需的最小初拉力为

（F0）min = 500

（2.5−𝐾𝛼）𝑃𝑐𝑎

𝐾𝛼𝑧𝑣

+ q𝑣2 = 247.4N

对于新安的V带，初拉力应为1.5（F0）min = 371N 运转后的V带的初拉力应为1.3（F0）min = 322N 8. 计算带的传动的压轴力Fp

由教材8-28式可得带的传动作用在轴上F0压轴力为：

Fp = 2z F0sin

其中𝛼1 为小带轮的包角。 三． V带轮的设计 1. 带轮的材料

鼓风机的转速并不算高，故可采用带轮常用材料HT150或HT200

2. 带轮的结构形式

小带轮直径dd1 = 140mm小于300mm且大于电动机轴的2.5倍，故采用腹板式.

大带轮直径dd2 = 355mm大于300mm，故采用轮辐式.

查机械设计教材表8-10，经过适当的圆整，确定轮槽截面尺寸，如下图所示.

𝛼1 2

= 2936.2N 小带轮轮槽截面

大带轮轮槽截面轮廓

3. 键的选择

根据小带轮的结构,查机械设计课程设计教材确定选用的键为:

12X8 GB\\T 1096(圆头普通平键(A)型b=12mm,h=8mm,l=90mm)

见下图所示

为防止小V带轮高速转动情况下从电动机轴上滑出,在轴端用挡圈固定,挡圈型号GB\\T 891 B45. 与挡圈配合的螺钉:GB\\T 68 M8 X 20 4. V带轮的技术要求

铸造、焊接或烧结的带轮在轮缘、腹板、轮辐及轮毂上不允许有砂眼、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、腹板及轮毂的表面缺陷进行修补。其他条件参见GB/T 13575.1-92中的规定。

四. 小带轮的装配图设计 见附图.