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機械設計課程設計 計算說明書 設計題目 V帶傳動設計 機械工程 學院 機械電子 研究所 專業(yè) 機械電子 學號 設計人 邵謠夏 指導教師 樂韻斐 完成日期 2016 年 4 月 6 日  目錄 一、 設計任務書 2 二、 傳動方案的擬定及說明 3 三、 電動機的選擇計算 3 四、 計算傳動裝置的運動和動力參數 3 五、 V帶傳動的設計計算 3 六、 V帶輪的結構設計 5 七、 設計小結 6 八、 參考文獻 6  設計計算及說明 主要結果 一、 設計任務書 設計一由電動機驅動鼓風機的V帶傳動。 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。 1. V帶傳動機構簡圖 2．設計原始數據 電動機型號 Y160M-4 鼓風機軸轉速n2（r/min） 600 一天工作時間/h 16 3．設計內容 1) 確定帶的型號、長度、根數 2) 確定帶輪直徑 3) 確定帶傳動中心距 4) 確定作用在軸上的壓力 4．設計任務 1) 完成V帶輪結構設計 2) 主動帶輪裝配圖一張（A4） 3) 設計計算說明書一份 二、 傳動方案的擬定及說明 如傳動機構簡圖所示，傳動方案采用V帶傳動。可以產生較大的傳動摩擦力，結構簡單、傳動平穩(wěn)，造價低。采用V帶傳動可以緩沖減振，同時起到過載保護的作用。 三、 電動機的選擇計算 如題目要求，選用Y160M-4型電動機。 1. 電動機的額定功率Ped=11kW 2. 電動機的滿載轉速=1460r/min。鼓風機軸轉速n2=600r/min，推薦傳動比i=2～5，則電動機轉速可選范圍 nd=1200～3000r/min 所選電動機同步轉速=1500r/min，符合要求。 四、 計算傳動裝置的運動和動力參數 1. 各軸轉速 電動機軸為1軸，鼓風機軸為2軸。 n1=1500r/min n2=600r/min 2. 各軸輸入功率 P1=Ped=11kW P2=P1η≈11kW 3. 各軸轉矩 T1=9550P1n1=9550111500=70.03N?m T2=9550P2n2=955011600=175.08N?m 五、 V帶傳動的設計計算 1. 確定計算功率 由于是鼓風機，每天工作16小時，查《機械設計》（后文略去書名）表8-8得，工作情況系數KA=1.2 Pca=KAPed=1.211=13.2kW 2. 確定V帶帶型 由圖8-11，選擇B型 3. 確定帶輪直徑dd并驗算帶速 1) 初選小帶輪直徑dd1 由表8-7、8-9選dd1=160mm 2) 驗算帶速 v=2πdd1n12601000=12.57m/s v在5～25m/s之間，符合設計要求。 3) 計算大帶輪直徑dd2 dd2=idd1=400mm 查表8-9，無需圓整。 4. 確定V帶中心距a和基準長度Ld 1) 初定中心距a0 由0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）可得 392≤a0≤1120 又題目要求兩帶輪中心的水平距離a約等于大帶輪直徑d2的2倍，顧選a0=800mm 2) 計算帶的基準長度Ld Ld0≈2a0+π2dd1+dd2+dd1-dd224a0=2497.65mm 由表8-2選Ld=2500mm 3) 計算實際中心距 a≈a0+Ld-Ld02=801.18mm 5. 驗算小帶輪包角α1 α1≈180-dd1-dd257.3a=160.39>120 包角符合要求 6. 確定根數z 查表8-4，插值得單根V帶的基本額定功率 P0=3.7kW 單根V帶的實際額定功率Pr=(P0+?P0)KαKL 查表8-6、8-2得Kα=0.95 KL=1.03 帶入得 Pr=4.09kW z=PcaPr=3.23 取4根。 7. 確定初拉力F0 F0=5002.5-KαPcaKαzv+qv2 查表8-3得q=0.170kg/m 得F0=241.03N 8. 確定壓軸力Fp Fp=2zF0sinα12=1898.95N 六、 V帶輪的結構設計 1. 帶輪材料的選擇 帶輪材料選用HT200。 2. 確定帶輪的結構形式 1) 確定主動輪的結構形式 dd1=160mm 電動機軸直徑d=42mm 2.5d300mm 可采用輪輻式。 3. 計算帶輪的基本結構尺寸 1) 計算主動輪的基本結構尺寸 d1=2d=84mm B1=3e+2f=80mm L1=2d=84mm da1=dd1+2ha=167mm C=14B1=20mm 2) 計算從動輪的基本結構尺寸 d2=2d=100mm B2=3e+2f=80mm L2=1.5d=75mm da2=dd2+2ha=407mm h1=d=50mm h2=0.8h1=40mm b1=0.4h1=20mm b2=0.8b1=16mm f1=0.2h1=10mm f2=0.2h2=8mm 七、 設計小結 這是在學習《機械設計》課程后我所完成的第一個設計作業(yè)，雖然這項設計作業(yè)并不復雜，但是它讓我第一次體會了比較完整的機械設計過程，提高了我編寫設計計算說明書的能力。同時，這次設計作業(yè)讓我對機械專業(yè)有了更深刻的認識，希望我可以以本次設計作業(yè)為起點，在本專業(yè)未來的道路上走得更高更遠！ 八、 參考文獻 1. 《機械設計》第九版 高等教育出版社 西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室 編著 2. 《機械設計課程設計》 清華大學出版社 李興華 編 Ped=11kW Pca=13.2kW dd1=160mm dd2=400mm Ld=2500mm a=801.18mm Pr=4.09kW z=4 F0=241.03N Fp=1898.95N 帶輪材料HT200 使用腹板式 使用輪輻式 d1=84mm B1=80mm L1=84mm da1=167mm d2=100mm C=20mm B2=80mm L2=75mm da2=407mm h1=50mm h2=40mm b1=20mm b2=16mm f1=10mm f2=8mm 7