南昌航空大學(xué)航空與機械工程學(xué)院 機 械 零 件 設(shè) 計 帶 計 傳 算 動 說 案 明 例 書 設(shè) 計 學(xué)號： 05034202 姓名：趙華楠 聯(lián)系電話：目錄 一、 V 帶傳動的設(shè)計計算 2 二、 軸徑設(shè) 5 三、 V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 四、 用 3D 軟件設(shè)計零件及裝配圖 6 五、小結(jié) 9 六、參考資料 9 一、 V 帶傳動的設(shè)計計算 1、設(shè)計要求與數(shù)據(jù) V 帶傳動用于主機曲柄壓力機，載荷變動較大，兩班工作制，通過計算確定原動件為 Y 系列異步電動機驅(qū)動，傳遞功率 P=3kW，主動帶輪轉(zhuǎn)速 n1=1440r/min,傳動比 i=2.5。 2設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計內(nèi)容包括 ：選擇帶的型號、確定長度 L、根數(shù) Z、傳動中心距 a、帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸等。 3、設(shè)計步驟、結(jié)果及 說明 1）確定計算功率 PC PC=KAP 由表 3.5 查得 KA=1.2，故 PC=KAP=1.2*3=3.6kW 2)確定 V 帶的型號 根據(jù) PC=3.6kW 及 n1=1440r/min，查圖 3.28 確定選用 SPZ 型的窄V 帶。 3）確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1、 dd2 （ 1）確定小帶輪的 基準(zhǔn)直徑 dd1 依據(jù)圖 3.8 的推薦，小帶輪可選用的直徑范圍是 60 100mm，參照表 3.3， dd1=80mm。 （ 2）驗算帶速 v dd1n1 V= 60 * 1000 5m/s v 35m/s，帶速合適。 （ 3）計算大帶輪直徑 dd2=idd1(1- ) 故 dd2=2.5*80*(1-0.02)mm = 196mm 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 133575.1-9 規(guī)定的帶輪基準(zhǔn)直徑系列，必須在表 3.3 中選取最接近計算值 196的標(biāo)準(zhǔn)值，取 dd2=200mm。 4、確定帶長度 Ld及中心距 a (1)初取中心距 a0 0.7(dd1+dd2) a0 2(dd1+dd2) 得 196 a0 560，初選 a0=300mm。 （ 2）確定帶長 Ld 根據(jù)幾何關(guān)系計算帶長得 由于 V 帶是標(biāo)準(zhǔn)件，其長度是受標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不能取任意值，須根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)手冊再計算值附近選標(biāo)準(zhǔn)值。故查表 3.2，取 Ld = 1250mm。 （ 3）計算實際中心距 根據(jù)幾何關(guān)系估計出所需的實際中心距，即 3.14*80*1440 V= m/s = 6.03 60*1000 (dd2-dd1)2 Ld0 = 2a0 + (dd1+dd2) + = 2 4a0 (200-80)2 2*300 + (80+200)+ mm = 1201.1mm 2 4*300 故 5、演算包角 1 根據(jù)幾何關(guān)系得 包角 1 合適。 6、確定 V 帶的根數(shù) z PC 為計算功率； P0 為特定條件下測得的單根 V 帶的許用功率，稱為基本額定功率。窄 V 帶由表 3.6 選取。 根據(jù) dd1 = 80mm、 n1 = 1440r/min,查表 3.6 得： P0=1.58kW; P0為 i 1 時基本額定功率的增量，窄 V 帶由表 3.8 選取。 本案例 i=2.5、 n1=1440r/min，查表 38 得： P0=0.217kW。 K 為 1 180時的包角修正系數(shù)，可按 K =1.25（ 1-5- /180）計算；則 K =1.25(1-5-0.1136)=0.833。 KL 為帶不是特定長度時的長度修正系數(shù)，可以按照KL=1+0.5(logLd-logLdT)計算。 LdT 為特定帶長，本按例 LdT=1600mm, Ld=1250mm, PC z (PC + P0)K KL Ld - Ld0 a a0 + 2 1250 1201.1 a (300 + )mm 320mm 2 dd2 dd1 200 - 80 1 = 180 - * 57.3 = 180 - * 57.3 =158.51 120 a 320 則 KL=1+0.5(lg1250-lg1600)=1; 則 取 Z=3。 7、確定初壓力 F0 由表 3.1 查得 q=0.07kg/m 則 8、計算帶輪軸所受的壓力 Q 二、軸徑設(shè)計 取 45 號鋼時，按下式估算： 03.1110 3m in nPd ，并圓整。 在本案例中 ， P=3kW, n=1440r/min。則 dmin 14.5，這里取 d=20。 三、 V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、選擇帶輪的材料 取 45 號鋼 2、結(jié)構(gòu)形式 3.6 Z = 2.40; (1.58+0.271)*0.833*1 PC 2.5 F0 = 500 ( 1) + qv2 vz K 3.6 2.5 F0 = 500 * ( - 1) + 0.07 * 9.422 N = 201.55N 6.03 * 3 0.883 1 166.53 Q = 2 z F0 sin = ( 2 * 3 * 201.55 *sin )N = 1188.10N 2 2 當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑 dd 2.5d 時，可采用實心式結(jié)構(gòu)；當(dāng) 2.5d dd 300mm 時，帶輪常采用腹板式結(jié)構(gòu)；當(dāng) D1-d1 100mm 時，帶輪常采用孔板式結(jié)構(gòu)；當(dāng) dd 300mm 時，帶輪常采用輪輔式結(jié)構(gòu)。 本案例 2.5d dd 300mm，故采用腹板式帶輪結(jié)構(gòu)。 3、計算基本結(jié)構(gòu)尺寸 單位 （ mm） da = 80, dd = da-2ha = 76, d1=(1.82.0)d = 40, L=B=(z-1)e+2f=40 ha = 2, e = 12, f = 8, = 5.5, b = 10, bp = 8.5, h = 8 四、 用 3D 軟件設(shè)計零件及裝配圖 本案例 應(yīng)用 SolidWorks 繪圖軟件進行繪圖及裝配。 1、繪制小帶輪，如下圖 2、繪制大帶輪，如下圖 3、繪制機架和軸，如下圖 4、進行裝配，如下圖 5、繪制帶，及最后的成型圖，如下 五、小結(jié) 通過本次帶傳動案例設(shè)計，掌握了帶傳動的應(yīng)用情況及設(shè)計計算方法；了解了帶傳動的其他相關(guān)知識，如類型、工作原理特點等；了解 V 帶的構(gòu)造、標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)；掌握了帶傳動的失效形式及影響其傳動的主要因素；并且能夠?qū)л嗊M行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 更重要的是，本次設(shè)計是自己獨立完成的第一次設(shè)計計算工作，對設(shè)計工作的步驟、方法和需要注意的地方有了大致了解，對以后從事更復(fù)雜 的設(shè)計計算工作打了一定的基礎(chǔ)，也增加了自己對這份工作的興趣。我相信，有了第一次，以后在做類似的設(shè)計就不會一頭霧水，有了一定的經(jīng)驗。 由于是初次進行這項工作，其中存在了很多不足之處，還請老師批評指正，定將欣然接受。 本人在設(shè)計計算中遇到了很多困難，我的機械設(shè)計基礎(chǔ)老師熊老師給