中職機械基礎(chǔ)(機工版)教案：V型帶傳動設(shè)計

PAGEPAGE2章節(jié)名稱V型帶傳動設(shè)計授課形式講授課時2班級10綜（3）教學(xué)目的知道帶傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則，，會設(shè)計V型帶傳動。教學(xué)重點V型帶傳動的設(shè)計步驟教學(xué)難點V型帶傳動的設(shè)計步驟輔助手段V帶的選型圖課外作業(yè)練習(xí)冊課后體會有難度，學(xué)生不易掌握一、帶傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則帶傳動的主要失效形式：打滑，疲勞破壞。帶傳動設(shè)計準(zhǔn)則：既要保證傳動帶具有足夠的傳動能力，不打滑；又要保證傳動帶具有足夠的疲勞強度，達到預(yù)期使用壽命。二、V型帶傳動設(shè)計的原始數(shù)據(jù)和主要內(nèi)容1、V型帶傳動的原始數(shù)據(jù)一般為：（1）傳遞的功率Ｐ（ＫＷ）；（2）大、小帶輪的轉(zhuǎn)速n2、n1(r/min)或傳動比；（3）傳動對外廓尺寸的要求；（4）傳動的用途和工作條件。2、V型帶傳動主要內(nèi)容：（1）確定V型帶的型號，根數(shù)和長度；（2）選定傳動的中心距；（3）帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸；（4）計算初拉力和帶對軸的壓力。三、V型帶傳動的設(shè)計步驟1、確定計算功率Ｐｃ計算功率Ｐｃ是根據(jù)所傳遞的名義功率Ｐ及V型帶傳動的工作情況確定的．Ｐｃ＝ＫＡＰ表9—2工作情況系數(shù)KA工作機原動機ⅠⅡ一天工作時間≤1010～16＞16≤1010～16＞16載荷平穩(wěn)液體攪拌機、離心式水泵、離心式壓縮機、輕型輸送機、鼓風(fēng)機和通風(fēng)機（≤7.5KW）1.01.11.21.11.21.3載荷變動小帶式輸送機、鼓風(fēng)機（＞7.5KW）、發(fā)電機、旋轉(zhuǎn)式水泵、機床、剪床、振動篩、壓力機1.11.21.31.21.31.4載荷變動較大螺旋式輸送機、斗式提升機、往復(fù)式水泵、壓縮機、鍛錘、粉碎機、鋸木機、紡織機、飼料壓粒機、和木工機械1.21.31.41.41.51.6載荷變動很大碎礦機（旋轉(zhuǎn)式、顎式）、球磨機、棒磨機、起重機、挖掘機、脫粒滾筒、橡膠輥壓機1.31.41.51.51.61.8表9-3V型帶輪最小直徑dmin型號OABCDEFdmin71（63）100（90）140（125）200315500800選擇V型帶型號V型帶型號選擇線圖根據(jù)計算功率Pc和小帶輪轉(zhuǎn)速n1,由圖選取V型帶的型號。(若Pc、V的交點落在交線附近,可同時用兩種型號作為兩個方案計算,然后比較,選取。)V型帶型號選擇線圖3.確定大、小帶輪的直徑d１,d２初選小帶輪的直徑當(dāng)V型帶的型號確定后,小帶輪直徑愈小,結(jié)構(gòu)愈緊湊,V型帶的彎曲應(yīng)力σb1則愈大,V型帶壽命降低,d1愈小,圓周速度愈小,單根V型帶傳遞的功率Po也愈小，故對最小直徑加以限制,d1max見表。V型帶輪直徑系列（mm）型號OABCDEF優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用優(yōu)先選用可以選用帶輪直徑系列6367909514012520021235537550053071075071751001061601322242364004255606008009008090112118180150250265450475630670100012501001121251322001702803005005607109001120150012514014015025022431535563063080011201400180016015016022431528040037580071010001400160022402001801802804003005004501000750125015002000224200300500355630560112090016001800250025025035563037580060014001060200019003154508004501000710160012502500224040056010005601250750200015005007106001600900180063071011207501400900校核帶的速度v帶速:V=πd1n1/60×1000（m/s）V愈小,單根V型帶傳遞功率Po的能力愈小,傳遞功率P時,所需帶的根數(shù)愈多。但V過高,使離心力過大,帶與帶輪間的正壓力降低,從而使摩擦力減小。故帶速在5m/s～25m/s較合適，否則要調(diào)整帶輪的直徑,以調(diào)整帶速。計算大帶輪的直徑d2=(n1/n2)d1=id1(mm)計算后得d2值按表9-4圓整。4.確定帶傳動的中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Ld初定中心距a0`中心距過小,結(jié)構(gòu)緊湊,單位時間繞帶輪次數(shù)增加,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加,壽命下降,小帶輪包角α1也會減小,降低傳動能力.中心距過大,速度大時,會產(chǎn)生顫動,傳動尺寸也增大.一般取值:0.7(d1+d2)≤a0≤2(d1+d2)若設(shè)計時未提中心距要求,可估算:a0=(1～1.5)d2(2)初算帶的基準(zhǔn)長度LdL0=2a0+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0（mm）根據(jù)L0和V型帶型號,由表9-1選取相應(yīng)的Lp。(3)確定實際中心距a近似計算:a=a0+(Lp-L0)/2（mm）考慮調(diào)整,補償?shù)男枰?中心距的變化范圍:amin=a-0.015Ld（mm）amax=a+0.03Ld（mm）（4）校核小帶輪包角α1小帶輪包角近似計算:α1＝1800－(d2－d1)×57.3°／a≥1200由上式可見,α1與i有關(guān),i愈大,d2-d1的差值愈大,則α1愈小.故V型帶的傳動比一般取i<7,必要時可達10。一般i=2～5。也可用增大中心距a的方法增大α1。5.確定V型帶根數(shù)ZZ=Pc/(P0+ΔP0)KαKLKqKα—包角系數(shù)見表9-5。Kq—強力層材質(zhì)系數(shù)見表9-6。KL—長度系數(shù)見表9-7。膠帶根數(shù)Z取整數(shù)為避免載荷分布不均,帶的根數(shù)不宜過多,一般不宜超過8根。包角系數(shù)包角180°170°160°150°140°130°120°110°100°90°Kα1.000.980.950.920.890.860.820.780.740.69強力層材質(zhì)系數(shù)。棉簾布、棉線繩結(jié)構(gòu)的V型帶1合成纖維線繩結(jié)構(gòu)的V型帶，如聚氨脂帶、錦綸帶等1.33長度系數(shù)內(nèi)周長度Li（mm）長度系列KLOABCDEF4500.895000.915600.940.806300.960.810.787100.990.820.798001.000.850.809001.030.870.8110001.060.890.8411201.080.910.8612501.110.930.880.8014001.140.960.900.8116001.160.990.930.8418001.1810.010.950.8520001.201.030.980.8822401.061.000.9125001.091.030.9328001.111.050.9531501.131.070.970.8635501.171.100.980.8940001.191.131.020.9145001.151.040.930.9050001.181.070.960.9256001.201.090.980.9563001.121.000.970.9171001.151.031.000.946.確定初拉力F0適當(dāng)?shù)某趵κ潜ＷC帶正常工作的重要因素。初拉力不足:摩擦力小,可能打滑。初拉力過大:會使膠帶壽命降低,對軸及軸承的壓力增大。單根V型帶初拉力可按下式計算:F0=(500Pc/vz)(2.5/Kα-1)+qv2（N）7.計算帶對軸的壓力Q9—9為了設(shè)計支承帶輪的軸和軸承,需確定帶對軸的壓力Q,若不考慮拉力差,則壓力Q可近似按兩邊的張緊力F9—9Q=2ZF0cos(β/2)=2ZF0cos(900-α1/2)=2ZF0sin(α1/2)（N）彎曲