鼓风机V带设计作业

机械设计课程设计计算说明书

设计题目 鼓风机V 带轮设计

汽车学院5班 王曦乐 102192 指导教师 乐韵斐

一、设计要求

设计驱动离心鼓风机的V 带传动。主动带轮装在电动机轴上，从轮装在鼓风 机轴上，两带轮中心的水平距离ha 等于大带轮直径的两倍。

原始数据：

电动机型号：Y100L2-4 鼓风机轴转速：800r/m 一天工作时间：16h

电动机参数：

查机械设计课程设计教材193p 表19-1 得Y100L2-4 型电动机参数： 额定功率：P=3kW

满载转速： 1 n =1420r/min；

查机械设计课程设计教材194p 表19-3 知，Y00L2-4 型电动机的轴的截面尺寸如下图（Y100L2-4 型电动机轴截面）所示。

二、V 带传动的设计计算 1、确定计算功率

查机械设计教材156 P 表8-7 得工作情况系数K A =1.1，根据同页式8-21 得出计 算功率： P ca K A P =3.3kw

2、选择V 带带型

根据上面的计算功率P ca 和小带轮转速（即电动机的额定转速）n 1，从机械设 计教材157p 图8-11 选取普通V 带的带型为A 型。 3、确定V 带轮的基准直径d d 并验算带速v

确定小带轮的基准直径。查机械设计教材155P 表8-6，由选取的A 型带确定小V 带轮最小基准直径：

(d d 1)min=75mm

查机械设计教材157 P 表8-8 确定小带的基准直径。考虑到带轮传递的功率较大，

减小带轮的直径能增大带传动的有效拉力，但会增加带的弯曲应力，综合考虑初 选小带轮的基准直径为：

d d 1=80mm

验算带速v 。根据机械设计教材150 P 式8-13 计算带的速度：

v =

≈

60⨯10005.95m/s

πd d 1n 1

符合v=5-25m/s要求。

计算大带轮的基准直径n 2。由设计要求知，大带轮的转速n2=800r/min，所以传动比为：

i= n1/n2 ≈1.78 所以大带轮的基准直径：

d d 2

≈142.4mm

查机械设计教材P157 表8-8对d 2 d 进行适应圆整，最终取大带轮的基准直径为：

d d 2

=140mm

4、确定中心距a, 并选择V 带的基准长度d L

计算初定中心距。由机械设计教材152 P 式8-20

0. 7(d d 2+d d 1) ≤a 0≤2(d d 2+d d 1)

≤a 0≤470mm

得 154mm

且由设计要求中“两带轮中心的水平距离ah 等于大带轮直径dd2的2 倍”知：

ah=2dd2=280mm

由设计要求初定中心距为：

a 0=350mm

计算带长。由机械设计教材158 P 式8-22 得带长：

L do =2a 0+

π

2

(d d 2+d d 1) +

(d d 2-d d 1) 2

4a 0

=

1048mm

由机械设计教材p146 表8-2 及上面所得L do ，选取带的基准长度为：

L d

=1000mm

并确定带长修正系数为：

K L =0.89

计算中心距a 及其变动范围。由机械设计教材158 P 式8-23 得，传动的实际中心距近似为：

L -L d 0=374mm

a =a 0+d

2

由机械设计教材158 P 式8-24 得中心距的变动范围为：

a min = a - 0 . 015 L d = 359 mm

a max = a + 0 . 03 L d = 404mm

5、验算小带轮包角1

由机械设计教材158 P 式8-25 得，小带轮包角：

α 1 ≈ 180 o - ( d d - d d ) ≈ 171 o ≥ 120 o

1 a

2

53. 7

符合要求。 6、确定带的根数z

由机械设计教材152 P 表8-4a 查得单根V 带的基本额定功率：

P 0 = 0. 68 kw

由机械设计教材153 P 表8-4b 查得单根V 带额定功率的增量： ∆P =0. 15kw

由机械设计教材155 P 表8-5 查得包角修正系数： K α=0. 98

由机械设计教材158 P 式8-26 得带的根数：

P K P = ≈ 4 . 45

+ ∆ P r ( P 0 P ) K KL α

取整 z=4

7、确定带的初拉力

查机械设计教材149 P 表8-3 得A 型带单位长度的质量为：

q=0.1kg/m

由机械设计教材158 P 式8-27 得单V 带所需的最小初拉力为：

( 2 . 5 - K ) P

+ qv 2 ≈ 111 N ( F 0 ) = 500 min K α zv

新安装的V 带的初拉力为：

1 . 5( F ) = 166 N

0 min

运转后的V 带的初拉力为：

z =

查机械设计教材158 P 表8-9 得测定初拉力所需的垂直力为： G=9.5~14N

8、计算带传动的压轴力Fp

由机械设计教材158p 式8-28 得带传动作用在轴上的压轴力为： = 2 zF sin ≈ 884 F . 4 N p 0 2

1 . 3( F ) = 144 N

0 min

α

三、V 带轮的设计 1．带轮的材料

考虑到鼓风机的转速并不高，两个带轮的材料均可以用HT150 或者HT200 2．带轮的结构形式

小带轮的基准直径d d 1 ≤ 300 mm, 故小带轮选用腹板式。 大带轮的基准直径d d 2 ≤ 300mm, 故大带轮选用腹板式。 查机械设计教材161 P 表8-10，经过适当的圆整，确定轮槽截面尺寸，如下图所示。

小带轮轮槽截面 大带轮轮槽截面

4. 轴键配合及紧固

查机械设计手册得轴径28mm 的键槽配合数据如下：

轴径 d: ＞22～30 键的公称尺寸|b(h8): 8 键的公称尺寸|(h8)h(11): 7 键的公称尺寸|c或r: 0.25～0.4 键的公称尺寸|L（h14）: 18～90 每100mm 重量／kg: 0.044 键槽|轴槽深t|基本尺寸: 4 键槽|轴槽深t|公差: (+0.2,0) 键槽|毂槽深t1|基本尺寸: 3.3 键槽|毂槽深t1|公差: (+0.2,0) 键槽|圆角半径r|min: 0.16 键槽|圆角半径r|max: 0.25

选定普通键如图视：

轴键配合图如下：

为使键不做轴向滑动，需加紧固装置，选用B 型挡圈和沉头螺钉配合。查机械课程设计137p 表得螺钉选用M6X16型，H=5mm，L1=18mm。挡圈材料Q235。如图所示： 挡圈：

查机械制图附录可得螺钉的相关系列各尺寸，如图视：

5． v 带轮的技术要求

铸造、焊接或烧结的带轮在轮缘、腹板、轮辐及轮毂上不允许有砂眼、裂缝、缩孔及气泡；铸造带轮在不提高内部应力的前提下，允许对轮缘、凸台、腹板及轮毂的表面缺陷进行修补；转速高于极限转速的带轮要做静平衡，反之要做动平衡。

四．小带轮的装配图设计 见附图