带轮设计

带轮设计

8-4 有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V 带传动，电动机功率P=7kW ，转速m in

9601r n =，减

速器输入轴的转速m in

3302r

n =，允许误差为%5±，运输装置

工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此带传动。 [解] （1）确定计算功率ca P

因两班制工作时间为16h 查表8-8查得工作情况系数2.1A =K ，故

4kW .872.1A ca =⨯==P K P （2）选择V 带的带型

根据ca P 、1n ，由图8-11选用B 型。 （3）确定带轮的基准直径d d ，并验算带速ν ①由表8-7和8-9，初选小带轮的基准直径

m m 1601=d d

②验算带速ν 按式(8-13)验证带的速度 s m 0384.81000

60960

1601000

601

1=⨯⨯⨯=

⨯=

ππn d νd

带速合适

∴<

③计算大动轮的基准直径。根据式（8-15），计

算大带轮的基准直径，已知ε=5﹪

()

()mm 18.442330

05.0196016012

112=-⨯⨯=-=n εn d d d d

查表8-9，取标准值2

d d

=450mm

（4）确定V 带的中心距a 和基准长度d L

①由式()()2102127.0d d d d d d a d d +≤≤+，初定中心距mm 6000=a 。 ②由式(8-22)计算带所需的基准长度

()()()()mm

2193600

41604504501602

600242

22

2

122

100≈⨯-+++⨯=-+

++

≈π

π

a d d d d a L d d d d d

由表8-2选带的基准长度mm 2180=d L

③按式(8-23)计算实际中心距a mm 5942

2193

21806002

0=-+

=-+≈d d L L a a 考虑带轮的制造误差,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,由式(8-24)计算中心距的变化范围

中心距的变化范围为mm 659~561。 （5）按式(8-6)验算小带轮上的包角1α

()

()︒≥︒≈︒

--︒=︒--︒=120138594

3.571606001803.57180121a d d αd d 故包角合适。 （6）计算带的根数z

①计算单根V 带的额定功率r P 由s m 960 m m 16011==n d d 和，查表8-4得 2.68kW 0≈P 根据303kW .058B 9.2330

960m 960 01=∆-===P i n 得型带，查表和

查表8-6得88.0K =α，表8-2得99.0K =L ，于是

()kW 60.299.088.0)303.068.2(K K 00=⨯⨯+=⋅⋅∆+=L αr P P P ②计算V 带的根数z 23.360

.24

.8ca

==

=r

P P z 取4根。

（7）计算单根V 带的初拉力的最小值()min 0F 由表8-3得B 型带的单位长度质量m kg 17.0=q ，所以由式

(8-27)计算:

()()()N 2510384.817.00384

.8488.04.888.05.2500K K 5.250022min 0=⨯+⨯⨯⨯-⨯=+-=q νz ν

P F αca α

（8）计算压轴力

()N 18752

138sin 251422

sin 21min 0=︒⨯⨯⨯==αF z F p

（9）带轮结构设计 ①带轮材料 常用的带轮材料为HT200 ②带轮的结构形式

因采用异步电动机功率P=7kW,n=960r/min 查机械设计手册电动机系列选用Y160M-6型，额定功率P=7.5，满载转速n=970r/min 电动机轴的参数：

D=42mm E=110mm F*GD=12*8mm G=37mm

所以小带轮轴孔的直径d=42mm

∵

d>2.5d且1d d<300mm

1d

所以采用腹板式结构

1d =(1.8～2)d, 取1d =2d=84mm B 型带轮的截面尺寸：

d b =14.0mm amiin h =3.50mm e=19±0.4mm

m in f h =10.8mm min f =11.5mm

所以 B=(Z-1)e+2f=（4-1）×19+2×13.5=84mm

B=(Z-1)e+2f （Z 为槽数） S=（1/7～1/4）B 取S=1/5B=16.8mm

L=（1.5～2）d 取L=2d=84mm a d =1d d +2min a h =160+2×3.5=167mm 综上的腹板式带轮的主要参数：

a d =167mm m m

1601 d d S=16.8mm L=84mm

B=84mm d=42mm 1d =84mm （10）键连接的设计 ①键连接类型和尺寸

一般8级以上的精度带轮有定心要求，应选用平键连接。因为带轮在轴端，故选用单圆头普通平键（C 型） 因小带轮轴孔的直径d=42mm

查机械设计手册得键的截面尺寸为:宽度b=12mm ，键高h=8mm ，轴槽深5.0mm ，毂槽深3.3mm 。

由带轮轮毂宽度L=84mm 并参考键的长度系列，取键长L ′=70mm(比轮毂宽度小些)。 ②校核键连接的强度