带传动的设计计算(带传动怎么设计)
带传动的设计计算(带传动怎么设计)2、选取V带型号:根据传动电机的额定功率P,并考虑工作情况以及运转时间等因素进行确定。其工况系数KA如下图。选取KA=1.3下面以实例的方法,介绍V带传动的设计步骤和方法。已知电动机额定功率P=10KW,转速n1=1450r/min,从动轴转速n2=400r/min,中心距为1500mm,每天工作24h,设计此带传动。1、确定计算功率Pc:
带传动是一种常用的机械传动形式,它的主要作用是传递转矩和改变转速。大部分带传动是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。
带传动属于挠性传动,传动平稳、噪声小、可缓冲吸振。过载时出现打滑现象,从而起到保护其他传动件免受损坏的作用。带传动允许较大的中心距、结构简单、安装与维修方便且成本低廉。但带与带轮之间存在滑动,传动比不能严格保证不变,带传动效率也较低,带与带轮之间传动为摩擦传动,带的寿命一般也较短。同时带传动不适合在易燃易爆场合使用。
下面以普通V带为例,介绍其设计选型。
设计V带传动时,一般已知条件是:传动的工作情况、传动功率、传动比及空间尺寸等。主要设计内容有:确定V带型号、长度、根数,传动中心距及带轮直径,绘制零件图等。
下面以实例的方法,介绍V带传动的设计步骤和方法。
已知电动机额定功率P=10KW,转速n1=1450r/min,从动轴转速n2=400r/min,中心距为1500mm,每天工作24h,设计此带传动。
1、确定计算功率Pc:
根据传动电机的额定功率P,并考虑工作情况以及运转时间等因素进行确定。其工况系数KA如下图。选取KA=1.3
2、选取V带型号:
依据Pc=13KW及转速n1=1450r/min,参照下图选择B型V带。
3、确定带轮直径:
带轮直径依据上图可知dd1=125--140mm,设计时应使其值大于最小带轮直径。最小带轮直径见下图。
参考V带轮基准直径系列,选取小带轮直径dd1=140mm
大带轮直径dd2=dd1*n1/n2=140*1450/400mm=507.5mm,取标准值dd2=500mm
则实际传动比i=dd2/dd1=500/140=3.57
从动轮实际转速n2=n1/i=1450/3.57=406r/min
从动轮的转速误差率为(406-400)*100%/400=1.5%
在±5%以内为允许值。如果不在范围内改变大带轮直径,重新计算,直到适合。
4、验算带速:
v=π*dd1*n1/(60*1000)=3.1415*140*1450/60000m/s=10.63m/s
带速在5--25m/s范围内。如果不在范围内改变小带轮直径,重新计算,直到适合。
5、确定带的基准长度和实际中心距:
将a0=1500、dd1=140、dd2=500代入下式
求得基准长度:Ld0=4026.9mm
参考V带轮基准长度系列,选取基准长度Ld=4000mm
则实际中心距:
求得a=1487mm
考虑到安装调整和补偿初拉力的需要,应将中心距设计成可调式,有一定的调整范围,取中心距a的变化范围如下:
amin=a-0.015Ld=1487-0.015*4000mm=1427mm
amax=a 0.03Ld=1487 0.03*4000mm=1607mm
6、校验小带轮包角:
一般应使得α1≥120°,若不满足此条件,可适当增大中心距或减小带轮直径差,也可在带的外侧加压带轮,但这样做会降低带的使用寿命。将各个数值代入下式:
求得α1=166.13°≥120°
7、确定V带根数:
依据下式计算V带根数,注意带的根数取整数,且带根数小于10,如计算结果超出范围,应改选V带型号或加大带轮直径后重新计算。
其中
Pd:计算功率
Ka:包角系数,可查表取0.97
KL:带长修正系数,可查表取1.13
P1:单根V带传递的基本额定功率,见下图
△P1:额定功率增量,见下图
依据上图,根据内差法求得P1=2.816KW
△P1=0.46KW
将以上数值代入上式可得
z=3.62
取整z=4<10
8、确定初拉力及带轮轴上的压力
确定初拉力F0,计算公式如下
其中
Pd:计算功率Pd=13kw
Ka:包角系数,可查表取0.97
Z:V带根数z=4
V:带速V=10.63m/s
m:V带每米长的质量 可查表取m=0.17kg/m
将以上数值代入上式得
F0=260.33N
确定带轮轴上的压力Fr,计算公式如下
其中
Fo为初拉力Fo=260.33N
α1为包角α1=166.13°
将以上数值代入上式,计算得
Fr=2067.4N
9、绘制带轮零件:
依据上述计算结果,绘制大小带轮零件图
10、确定设计结果:
选用4根B-4000V带,中心距1487mm,小带轮直径140mm,大带轮直径500mm,轴上压力2067.4N。
以上以实例的方式介绍了带传动设计计算准则及步骤,在实际工作中,可以依据以上步骤进行选型计算。
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