中南大学机械课程设计说明书

轴名 功率P(kW) 输入 输出 4.1 转矩T(N?mm) 输入 输出 40786.46 转速传动比i 效率η (r/min) 960 3.4 0.96 电动机 轴 Ⅰ轴 3.94 3.9 133263.68 131931.0432 630630.1683 591976.6 282.35 4.93 57.27 1 57.27 0.96 0.97 Ⅱ轴 3.82 3.78 637000.17 工作机3.59 轴

3.55 598646.76 第五章普通V带设计计算

1.已知条件和设计内容

设计普通V带传动的已知条件包括：所需传递的额定功率Pd=4.1kW；小带轮转速n1=960r/min；大带轮转速n2和带传动传动比i=3.4；设计的内容是：带的型号、长度、根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴上之力的大小和方向。 2.设计计算步骤 （1）确定计算功率Pca

由表查得工作情况系数KA=1.1，故

??????=????×??=1.1×4.1=4.51????

（2）选择V带的带型 根据Pca、n1由图选用A型。

第9页/共44页

3.确定带轮的基准直径dd并验算带速v

1）初选小带轮的基准直径dd1。取小带轮的基准直径dd1=106mm。 2）验算带速v。按式验算带的速度

??×????1×????×106×9605.33????=== 60×100060×1000??因为5m/s＜v＜30m/s，故带速合适。 取带的滑动率ε=0.02

（3）计算大带轮的基准直径。计算大带轮的基准直径

????2=??×????1× 1??? =3.4×106× 1?0.02 =353.19????

根据表，取标准值为dd2=355mm。 （4）确定V带的中心距a和基准长Ld度 根据式，初定中心距a0=370mm。 由式计算带所需的基准长度

????0

????2?????1 2??

=2×??0+× ????1+????2 +

24×??0 355?106 2??

=2×370+× 106+355 +≈1506????

24×370由表选带的基准长度Ld=1550mm。 按式计算实际中心距a。

??≈??0+

?????????01550?1506=370+≈392???? 22按式,中心距的变化范围为369--438mm。 （5）验算小带轮的包角αa ??1≈180°? ????2?????1 ×

>120°

（6）计算带的根数z

57.3°57.3°≈180°? 355?106 ×=143.6°??392第10页/共44页

1）计算单根V带的额定功率Pr。

由dd1=106mm和n1=960r/min,查表得P0=1.16kW。 根据n1=960r/min，i=3.4和A型带，查表得△P0=0.112kW。 查表的Kα=0.904，表得KL=0.98，于是

????= ??0+△??0 ×????×????= 1.16+0.112 ×0.904×0.98=1.127???? 2）计算带的根数z

??=

取4根。

（6）计算单根V带的初拉力F0

由表得A型带的单位长度质量q=0.105kg/m，所以

??0=500×

2.5????? ×??????

+??×??2

????×??×?? 2.5?0.904 ×4.51

=500×+0.105×5.332=189.72??

0.904×4×5.33??????4.51

=≈4 ????1.127（7）计算压轴力Fp

????=2×??×??0×sin 带型 小带轮基准直径 大带轮基准直径 带的根数 带速

4.带轮结构设计 （1）小带轮的结构设计 小带轮的轴孔直径d=38mm

第11页/共44页

??1143.6° =2×4×189.72×sin =1441.83?? 22中心距 包角 带长 初拉力 压轴力 392mm 143.6° 1550mm 189.72N 1441.83N A 106mm 355mm 4 5.33m/s

因为小带轮dd1=106<300mm 因此小带轮结构选择为腹板式。 因此小带轮尺寸如下：

??1=2.0×??=2.0×38=76???? ????=????1+2×???=106+2×2.75=112????

??= ???1 ×??+2×??=62???? ??=0.25×??=0.25×62=15.5???? ??=2.0×??=2.0×38=76????

（2）大带轮的结构设计 大带轮的轴孔直径d=30mm 因为大带轮dd2=355mm 因此大带轮结构选择为轮辐式。

第12页/共44页