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裝 訂 線 機械設計課程設計 計算說明書 設計題目： 設計由電動機驅動鼓風機的V帶傳動 汽車學院 院 車輛工程 系 專業(yè) 車輛工程 學號 1551956 設計人 郭梓恒 指導教師 奚鷹 完成日期 2017 年 04 月 06 日 同濟大學 裝 訂 線 數(shù)據(jù)設計計算及說明 主要結果 目錄 一. 設計任務書 3 二. 傳動方案的擬定及說明 3 三. 電動機的選擇計算 4 四. V帶傳動的設計計算 4 五. V帶輪的結構設計 7 六. 主要設計結論 8 七. 參考資料 8 裝 訂 線 裝 訂 線 裝 訂 線 裝 訂 線 裝 訂 線 裝 訂 線 數(shù)據(jù)設計計算及說明 主要結果 一. 設計任務書 給定電動機型號、鼓風機軸轉速和一天工作時間，要求設計合適的V帶傳動裝置，完成電動機功率向鼓風機的傳遞。主要設計計算內容有：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；結構設計內容有：V帶輪的材料、結構形式、基本尺寸等。 二. 傳動方案的擬定及說明 主動帶輪1裝在電動機軸上，從動帶輪2裝在鼓風機軸上，兩帶輪中心的水平距離a約等于大帶輪直徑d2的2倍。 三. 電動機的選擇計算 給定作業(yè)題號： 1 給定電動機型號： Y100L2-4 查參考文獻[1]表20-1得下列數(shù)據(jù) 額定功率: P=3KW 滿載轉速: n1=1420r/min 查參考文獻[1]表20-2得下列數(shù)據(jù) 輸出軸直徑： D=28mm 電動機主軸伸出端長度： E=60mm 四．V帶傳動的設計計算 1.確定計算功率 給定一天工作時間16h 查參考文獻[2]表8-8得 工作情況系數(shù)KA=1.1 計算功率 Pca=KAP=1.1x3=3.3 kW 2.確定帶的帶型 根據(jù)n1和計算功率Pca，查參考文獻[2]圖8-11得 選用的V帶帶型為 A型 3.確定帶輪的基準直徑并驗算帶速 （1）初選小帶輪的基準直徑dd1： 查參考文獻[2]表8-6和表8-8 取小帶輪的基準直徑dd1=100mm （2）驗算帶速v： 按照參考文獻[2]式8-13，計算帶速v===7.43m/s 驗算，5m/sa≈360 mm 因此取V帶的中心距a0=500mm （2）計算相應的帶長Ld0: Ld0≈2a0+(dd1+dd2)+ =[2x500+x(100+180)+]mm≈1443 mm, 對照參考文獻[2]表8-2 選取帶的基準長度為Ld=1430 mm （3）計算實際中心距a及其變動范圍： a≈a0+=（500+）mm=494 mm 中心距的變化范圍是[a-0.015Ld,a+0.03Ld],即473~537 mm 5.驗算小帶輪上的包角α1 α1≈180-(dd2-dd1)=180-(180-100)x=171>120 ∴小帶輪包角合適 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，小帶輪轉速n1=1420 r/min 查參考文獻[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，小帶輪轉速n1=1420r/min， 查參考文獻[2]表8-5，用插值法求得 單根V帶額定功率的增量ΔP0=0.15 kW 已知包角α1≈171，查參考文獻[2]表8-6，用插值法求得 包角修正系數(shù)Kα=0.982 已知帶的基準長度為Ld=1430 mm，查參考文獻[2]表8-2，得 帶長修正系數(shù)KL=0.96。 于是 Pr=(P0+ΔP0)KαKL=(1.30+0.15)x0.982x0.96=1.37 kW （2）計算V帶的根數(shù)z z===2.41,取z=3根 7.計算單根V帶的最小初拉力(F0)min 查參考文獻[2]表8-3，得A型V帶單位長度的質量是 q=0.105 kg/m 又知帶速v=7.43m/s，由參考文獻[2]式8-27，得 (F0)min=500+qv2=500x+0.105x7.432=120.23N ≈121 N 應使帶的實際初拉力F0>(F0)min 8.計算壓軸力Fp 由參考文獻[2]式8-31：(Fp)min=2z(F0)minsin 得壓軸力的最小值(Fp)min=2x3x121xsinN≈724 N 五．V帶輪的結構設計 1.帶輪的材料 已知轉速較低，電機功率較小 所以采用灰口鑄鐵：HT150 2.帶輪的結構形式 已查得電動機軸直徑： D=28 mm （1）對小帶輪（主動帶輪）： dd1=100 mm ≈3.57>2.5 且dd1<300 mm ∴選擇腹板式帶輪。 （2）對大帶輪（從動帶輪）： dd2=180 mm ≈6.43>2.5 且 dd2<300 mm ∴選擇腹板式帶輪 3.主動帶輪的基本結構尺寸 查參考文獻[1]表9-1和參考文獻[2]圖8-14和表8-11取下列數(shù)據(jù) bd=11.0 mm ha=2.75 mm hf=8.7 mm f=10mm e=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 （1）V帶輪槽結構圖 （2）腹板式帶輪結構圖 六．主要設計結論 選用A型普通帶3根，帶基準長度1430mm。帶輪基準直徑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，主動輪和從動輪都選取腹板式帶輪。 七．參考資料 （1）《機械設計課程設計》（李興華編，清華大學出版社） （2）《機械設計》（第九版，高等教育出版社） （3）《機械制圖》（第六版，高等教育出版社） （1） （2） KA=1.1 Pca=3.3 kW dd1=100mm v=7.43m/s dd2=180mm Ld=1430 mm a=494 mm α1=171 Pr=1.15 kW z=3 (F0)min≈121 N (Fp)min≈724N 材料：HT150