V带传动设计项目说明指导书.doc

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机械设计课程设计
计算说明书

设计题目： 设计由电动机驱动鼓风机V带传动

汽车学院 院 车辆工程 系
专业 车辆工程 学号 1551956
设计人 郭梓恒
指导老师 奚鹰
完成日期 年 04 月 06 日

同济大学

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数据设计计算及说明
关键结果
目录
一. 设计任务书 3
二. 传动方案确实定及说明 3
三. 电动机选择计算 4
四. V带传动设计计算 4
五. V带轮结构设计 7
六. 关键设计结论 8
七. 参考资料 8

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数据设计计算及说明
关键结果
一. 设计任务书
给定电动机型号、鼓风机轴转速和一天工作时间，要求设计适宜V带传动装置，完成电动机功率向鼓风机传输。关键设计计算内容有：确定带型号、长度、根数，带轮直径，带传动中心距，作用在轴上压力等；结构设计内容有：V带轮材料、结构形式、基础尺寸等。
二. 传动方案确实定及说明
主动带轮1装在电动机轴上，从动带轮2装在鼓风机轴上，两带轮中心水平距离a约等于大带轮直径d22倍。

三. 电动机选择计算
给定作业题号： 1
给定电动机型号： Y100L2-4
查参考文件[1]表20-1得下列数据 
额定功率: P=3KW
满载转速: n1=1420r/min
查参考文件[1]表20-2 得下列数据  
输出轴直径： D=28mm
电动机主轴伸出端长度： E=60mm
四．V带传动设计计算
1.确定计算功率
给定一天工作时间16h
查参考文件[2]表8-8得
工作情况系数KA=1.1
计算功率 Pca=KAP=1.1x3=3.3 kW
2.确定带带型
依据n1和计算功率Pca，查参考文件[2]图8-11得
选择V带带型为 A型
3.确定带轮基准直径并验算带速
（1）初选小带轮基准直径dd1：
查参考文件[2]表8-6和表8-8
取小带轮基准直径dd1=100mm
（2）验算带速v：
根据参考文件[2]式8-13，计算带速v===7.43m/s
验算，5m/s<v<25m/s,带速适宜
（3）计算大带轮基准直径dd2：
依据已给条件n2=800r/min,传动比i===1.775，
dd2=idd1=1.775x100=177.5 mm
对照参考文件[2]表8-8，圆整后取dd2=180mm
4.确定V带中心距a和基准长度Ld
（1）依据参考文件[2]式8-20：0.7 dd1+ dd2 ≤≤2(dd1+ dd2)
250mm≤≤560mm
初始条件：a ≈2d2=360mm
∵两轮中心不是水平∴a0>a≈360 mm
所以取V带中心距a0=500mm
（2）计算对应带长Ld0:
Ld0≈2a0+(dd1+dd2)+
=[2x500+x(100+180)+]mm≈1443 mm,
对照参考文件[2]表8-2
选择带基准长度为Ld=1430 mm
（3）计算实际中心距a及其变动范围：
a≈a0+=（500+）mm=494 mm
中心距改变范围是[a-0.015Ld,a+0.03Ld],即473~537 mm
5.验算小带轮上包角α1
α1≈180°-(dd2-dd1)=180°-(180-100)x=171°>120°
∴小带轮包角适宜
6.确定带根数z
（1）确定单根V带额定功率Pr
已知带型为A型，小带轮直径dd1=100mm，小带轮转速n1=1420 r/min
查参考文件[2]表8-4，用插值法求得
单根V带基础额定功率P0=1.30 kW
已知带型为A型，传动比i=1.775，小带轮转速n1=1420r/min，
查参考文件[2]表8-5，用插值法求得
单根V带额定功率增量ΔP0=0.15 kW
已知包角α1≈171°，查参考文件[2]表8-6，用插值法求得
包角修正系数Kα=0.982
已知带基准长度为Ld=1430 mm，查参考文件[2]表8-2，得
带长修正系数KL=0.96。
于是
Pr=(P0+ΔP0)KαKL=(1.30+0.15)x0.982x0.96=1.37 kW
（2）计算V带根数z
z===2.41,取z=3根

7.计算单根V带最小初拉力(F0)min
查参考文件[2]表8-3，得A型V带单位长度质量是
q=0.105 kg/m
又知带速v=7.43m/s，由参考文件[2]式8-27，得
(F0)min=500+qv2=500x+0.105x7.432=120.23N
≈121 N
应使带实际初拉力F0>(F0)min
8.计算压轴力Fp
由参考文件[2]式8-31：(Fp)min=2z(F0)minsin
得压轴力最小值(Fp)min=2x3x121xsinN≈724 N
五．V带轮结构设计
1.带轮材料
已知转速较低，电机功率较小
所以采取灰口铸铁：HT150
2.带轮结构形式
已查得电动机轴直径： D=28 mm
（1）对小带轮（主动带轮）： dd1=100 mm
≈3.57>2.5 且dd1<300 mm
∴选择腹板式带轮。
（2）对大带轮（从动带轮）： dd2=180 mm
≈6.43>2.5 且 dd2<300 mm
∴选择腹板式带轮
3.主动带轮基础结构尺寸
查参考文件[1]表9-1和参考文件[2]图8-14和表8-11取下列数据
bd=11.0 mm ha=2.75 mm hf=8.7 mm
f=10mm e=15mm ϕ=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.附图
（1）V带轮槽结构图 （2）腹板式带轮结构图
六．关键设计结论
选择A型一般带3根，带基准长度1430mm。带轮基准直径dd1=100 mm，dd2=180 mm，中心距控制在a=473mm-537mm。单根带初拉力Fd0=121 N。带轮材料选择HT150，主动轮和从动轮全部选择腹板式带轮。
七．参考资料
（1）《机械设计课程设计》（李兴华编，清华大学出版社）
（2）《机械设计》（第九版，高等教育出版社）
（3）《机械制图》（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