V帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)張緊裝置校核計(jì)算

1、1V 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和張緊裝置一、V帶輪設(shè)計(jì)1、V帶輪設(shè)計(jì)的要求質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)工藝性好、無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡；輪槽工作面要精細(xì)加工（表面粗糙度一般應(yīng)為3.2）,以減小帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻。2、帶輪的材料帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號(hào)為HT150或HT200轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼（或用鋼板沖壓后焊接而成）；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。3、結(jié)構(gòu)形式鑄鐵制V帶輪的典型結(jié)構(gòu)形式有三種：（1）實(shí)心式：帶輪基準(zhǔn)直徑小于3d（d為軸的直徑）時(shí);腹板式：帶輪基準(zhǔn)直徑小于300350mnM;輻式(c)輪圖 5-11帶輪的結(jié)構(gòu)形式(3)輪

2、輻式：帶輪基準(zhǔn)直徑大于300350mm寸。帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)形式，并根據(jù)帶的型號(hào)及根數(shù)確定輪緣寬度，根據(jù)帶的型號(hào)確定輪槽尺寸(表5-9)。表 5-9V 帶輪的輪槽尺寸項(xiàng)目符號(hào)槽型YZSPZASPABSPBCSPCDF節(jié)寬bp5.38.511.014.019.027.032.0基準(zhǔn)線上槽深hamin1.62.02.753.54.88.19.6基準(zhǔn)線下槽深hfmin4.77.09.08.71110.81414.31919.923.4槽間距e8 士0.312 士0.315 士0.3190.425.5 士0.537 士 0.644.5 士 0.7第一槽對(duì)稱(chēng)面全端面的距離f7

3、 士 1811.12.巴17號(hào)嘮叫最小輪緣厚Smin55.567.5101215帶輪寬BB=(z-1)e+2fz-輪槽數(shù)夕卜徑dada=Cd+2ha輪槽角C 八32相應(yīng)的基準(zhǔn)直三 6034三 80三 118三 190三 3153660三 475三 60038徑 dd80118190315475600極限偏差土 1士 30、V帶傳動(dòng)的張緊裝置各種材質(zhì)的V帶都不是完全的彈性體，在預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，就會(huì)由于塑性變形而松弛，使初拉力降低。為了保證帶傳動(dòng)的能力，應(yīng)定期檢查初拉力的數(shù)值。如發(fā)現(xiàn)不足時(shí)，必須重新張緊，才能正常工作。常見(jiàn)的張緊裝置有以下幾種：1、定期張緊裝置圖 5-12 定

4、期張緊采用定期改變中心距的方法來(lái)調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力，使帶重新張緊2、自動(dòng)張緊裝置圖 5-13 自動(dòng)張緊將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在浮動(dòng)的擺架上， 利用帶輪的自重， 使帶輪隨同電動(dòng)機(jī)繞固定軸擺動(dòng)，以自動(dòng)保持張緊力3、采用張緊輪的裝置圖 5-13 張緊輪張緊當(dāng)中心距不能調(diào)節(jié)時(shí)，可采用張緊輪將帶張緊。張緊輪一般應(yīng)放在松邊內(nèi)側(cè),使帶只受單向彎曲，同時(shí)張緊輪還應(yīng)盡量靠近大輪，以免過(guò)份影響小帶輪的包角。若張緊輪置于松邊外側(cè)，則應(yīng)盡量靠近小帶輪。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同,且直徑小于小帶輪的直徑。、普通V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、確定設(shè)計(jì)功率8式中：KA為工況系數(shù)(表 5-6);P 為所需傳遞的功率。表 5-6 工況系數(shù) K

5、A工況KA空、輕載起動(dòng)重載起動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h1616載荷變動(dòng)最小液體攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)(7.5kW)、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕載荷輸送機(jī)1.01.11.21.11.21.3載荷變動(dòng)小帶式輸送機(jī) （不鈞勻載荷） 、 通風(fēng)機(jī) （7.5kW）、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)（非離心式）、發(fā)動(dòng)機(jī)、金牌切削機(jī)床、印刷機(jī)、旋轉(zhuǎn)篩、鋸木機(jī)和木工機(jī)械1.11.21.31.21.31.4載荷變動(dòng)較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)床、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載輸送機(jī)1.21.31.41.41.51.6載荷變動(dòng)很大破碎機(jī) （旋轉(zhuǎn)式、 鄂式等） 、 磨碎機(jī) （球磨、棒磨、管磨）1.31

6、.41.51.51.61.8注意：在選取工況系數(shù)時(shí)，在反復(fù)起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)頻繁、工作條件惡劣等場(chǎng)合 KA應(yīng)乘以 1.22、初選帶的型號(hào)根據(jù)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率E及小帶輪轉(zhuǎn)速.1,按圖5-8初選帶的型號(hào)。3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑,小、42國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了普通V帶傳動(dòng)中帶輪的最小基準(zhǔn)直徑和帶輪的基準(zhǔn)直徑系列，見(jiàn)表5-7o表 5-7 普通 V 帶輪的最小基準(zhǔn)直徑口 d 面（mm）型號(hào)YZABCDE205075125200355500注：帶輪直徑系列為：20, 22.4,25,28,31.5,35.5,40,45,50,56,63,71,75,80,85,90, 95,100,106,112,118,125,132

7、,140,150,160,170,180,200,212, 224,236,250,265,280,300,315,335,355,375,400,425,450,475, 500,530,560,600,630,670,710,750,800,900,1000,1060,1120,1250,1400,1500,1600,1800,2000,2240,2500。當(dāng)其它條件不變時(shí)，帶輪基準(zhǔn)直徑越小，帶傳動(dòng)越緊湊，但帶內(nèi)的彎曲應(yīng)力越大，導(dǎo)致帶的疲勞強(qiáng)度下降，傳動(dòng)效率下降。選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑時(shí)，應(yīng)使小必曲,并取標(biāo)準(zhǔn)直徑。若傳動(dòng)比要求較精確時(shí)，大帶輪基準(zhǔn)直徑”也由下式確定:dqJ)(mm)(5-11a

8、)粗略計(jì)算時(shí)，可忽略滑動(dòng)率e的影響，則有.=%11(mm)(5-11b)41、力2按表5-7取標(biāo)準(zhǔn)值。4、驗(yàn)算帶速V帶速的計(jì)算公式為就小1川.(m/s)(5-12)帶速V不能太高，否則則離心力大，使帶與帶輪間的正壓力減小，傳動(dòng)能力下降，易打滑。同時(shí)離心應(yīng)力大，帶易疲勞破壞。帶速V不能太低，否則要求有效拉力產(chǎn)過(guò)大，使帶的根數(shù)過(guò)多。一般要求V在525m/s之間。當(dāng)V在1020m/s時(shí)，傳動(dòng)效能可得到充分利用。若V過(guò)高或過(guò)低，可調(diào)整時(shí)。5、中心距a、帶長(zhǎng)L和包角圖 5-9 帶傳動(dòng)的幾何計(jì)算帶傳動(dòng)的中心距a、帶輪直徑d、帶長(zhǎng)L和包角0t等如圖5-9所示。中心距a的大小，直接關(guān)系到傳動(dòng)尺寸和帶在單位時(shí)間

9、內(nèi)的繞轉(zhuǎn)次數(shù)。中心距a大，則傳動(dòng)尺寸大，但在單位時(shí)間內(nèi)的繞轉(zhuǎn)次數(shù)減少，可增加帶的疲勞壽命，同時(shí)使包角增大，提高傳動(dòng)能力。一般可按下式初選中心距 3:=一：一“一也一I，：,(mm)(5-13)帶長(zhǎng)根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑和初選的中心距“。計(jì)算：%=2ao四/d)L(mm)(5-14)根據(jù)初算的帶長(zhǎng)樂(lè),由表5-8選取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度%。傳動(dòng)的實(shí)際中心距a用下式計(jì)算:，-,1-(mm)(5-15)工二G即+/2)E_(dS2-)2其中：一彳8,3小帶輪包角的按下式計(jì)算：的=180。-二也父57ya一般要求*90。j120。6、確定帶的根數(shù)z八2月z之=P隔+蜩)(5-16)z應(yīng)根據(jù)計(jì)算值圓整，且不宜過(guò)多，

10、否則各根帶受力不均，一般z10。當(dāng)z過(guò)大時(shí)，應(yīng)改選帶輪基準(zhǔn)直徑或改選帶型，重新設(shè)計(jì)。7、確定初拉力%初拉力用小，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力小，易出現(xiàn)打滑。風(fēng)過(guò)大,則帶的壽命低，對(duì)軸及軸承的壓力大。一般認(rèn)為，既能發(fā)揮帶的傳動(dòng)能力，又能保證帶的壽命的單根V帶的初拉力應(yīng)為如=500 x(5-17)8、計(jì)算壓軸力FQ為了設(shè)計(jì)軸和軸承，需計(jì)算V帶對(duì)軸的壓力FQ。FQ可近似地按帶的兩邊的初拉力。的合力計(jì)算，如圖5-10。FQ總22fo施(5-18)2 例題例題5-1:設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)中的普通V帶傳動(dòng)。原動(dòng)機(jī)為Y112M-4異步電動(dòng)機(jī)，具額定功率P=4kW滿載轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=450r/m

11、in,一班制工作，載荷變動(dòng)較小，要求中心距a550mm解：1、計(jì)算設(shè)計(jì)功率Pd由表5-6查得長(zhǎng)$=1.1,故Pd=AP=1.1x4=4.4kW2、選擇帶型根據(jù)Pd=4.4kW,l=1440r/min,由圖5-8初步選用A型普通V帶。3、選取帶輪基準(zhǔn)直徑dd1和dd2由表5-7取dd1=100mm由式(5-11(a)得由表5-7取直徑系列值dd2=315mm4、驗(yàn)算帶速v60 x100060 x1000在525m/s范圍內(nèi)，帶速合適。+qv1440450 x100 x0-0,02)=309.2mm成鎮(zhèn)修晉x100黑1440_rjl.v=-=7.54w/f5、確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld初選中心

12、距a=450mm符合0.7(ddi+dd2)ao2(ddi+dd2)由式(5-14)得帶長(zhǎng)“=2旬+加+%)+恒溪=2x45。+辿即+315)+吐24x450=1577.6mm由表5-8對(duì)A型帶選用基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1600mm然后計(jì)算實(shí)際中心距/q武當(dāng)+*11600120460包角合適。7、確定帶的根數(shù)z因dd=100mm；二也=引5總3,21ddi。一)100 x(1-0,02)v=7.54m/s查表5-2得P0=1.31kW查表5-3得AP0=0.1kW因a1=153.22,查表5-4得Ka=0.926因Ld=1600mm查表5-5得KL=0.99由式(5-16)得之月.璋一44=2370覆

13、期-F區(qū)+記)用(131+0.1)x0.926x0.99取z=4根。8、確定初拉力F。由式(5-17)得單根普通V帶的初拉力025-t颼？2，5-0926x44一弟=500 x-1良+4=500 x-+0.1x754Kazv0.926x4x7,54=129.7N9、計(jì)算壓軸力FQ由式（5-18）,得壓軸力年=陵4觸%=2x4x129.7xsin這1009.4AT2210、帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）。除此方案之外，讀者可通過(guò)同樣的分析計(jì)算，獲得若干種可行方案，經(jīng)過(guò)分析、優(yōu)化后，從中選擇最佳方案。齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)約束1、閉式軟齒面：失效形式：主要是疲勞點(diǎn)蝕，其次是輪齒折斷；設(shè)計(jì)約束：按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，校核彎曲疲勞強(qiáng)度2、閉式硬齒面：失效形式：主要是輪齒折斷，其次