带式运输机机械传动装置设计(3)

第四章：计算传动装置的运动和动力参数

内容 结论 NI= 626.09 r/min nII= 143.27r/min nm = 1440 r/min nⅢ=143.27 r/min pⅠ=5.21 kw PII =5.01kw PIII =4.86kw PI' =5.11kw PII' =4.91kw PIII'=4.76kw 4.1各轴转速： 输入轴：nI = nm/i0 = 1440/2.3 = 626.09 r/min 输出轴：nII = nI/i = 626.09/4.37 = 143.27r/min 电机轴：nm = 1440 r/min 卷筒轴：nⅢ= nII=143.27 r/min 4.2各轴输入功率： 输入轴：PI = Pd×?? = 5.43×0.96 = 5.21kw 输出轴：PII =PI×????? =5.21×0.98×0.98 = 5.01 kw 工作机轴：PIII = PII×????? = 4.7×0.98×0.99 = 4.86 kw 4.3各轴输出功率： 输入轴：PI' = PI×???= 5.21×0.98 =5.11 kw 输出轴：PII' = PII×?? = 5.01×0.98 =4.91 kw 工作机轴：PIII' = PIII×?? =4.86×0.98 =4.76kw 4.4各轴输入转矩： pdTd = 9550× nm =9550×5.43÷1440 =36.01Nm 10

Td =36.01 Nm 所以： 输入轴：TI = Td×i0×???= 36.01×2.3×0.96 = 79.51Nm 输出轴：TII = TI×i×??×?? = 79.51×4.37×0.98×0.98 = 333.71 Nm 工作机轴：TIII = TII×??×?? = 333.71×0.98×0.99 = 323.77Nm 输出转矩为： 输入轴：TI' = TI×?? = 79.51×0.98 =77.92Nm 输出轴：TII' = TII×?? = 333.71×0.98 =327.04 Nm 工作机轴：TIII' = TIII×?? =323.77×0.98 = 317.29Nm TI =79.51Nm TII =333.71 Nm TIII =323.77Nm TI'=77.92Nm TII' =327.04 Nm TIII' = 317.29Nm 运动和动力参数结果整理如下表： 轴名 功率P（kw） 输入 电动机轴 Ⅰ 轴 Ⅱ 轴 卷筒轴

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转矩T(Nm) 输入 79.51 333.71 323.77 输出 36.01 77.92 327.04 317.29 输出 5.43 5.11 4.91 4.76 转速n r/min 1440 626.09 143.27 143.27 传动比 i 2.3 4.37 1 效率 η 0.96 0.96 0.96 5.21 5.01 4.86 第五章：V带的设计

内容 结论 Pca =6.52 kW 选用A型V带 dd1 = 125 mm 带速合适 dd2 = 315mm Ld = 1940 mm a0≈ 617 mm 5.1V带的设计与计算： 5.1.1确定计算功率Pca： 查（机械设计第九版表8-8）得工作情况系数KA = 1.2， Pca = KAPd = 1.2×5.43kW = 6.516 kW 5.1.2选择V带的带型 根据Pca、nm由图选用A型（查机械设计第九版图8-11）。 5.1.3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。查（机械设计第九版表8-9）表，取小带轮的基准直径dd1 = 125mm。 2）验算带速v: ??11v=60×1000=9.42m/s’ π????因为5 m/s < v <30m/s，故带速合适。 3）计算大带轮的基准直径。计算大带轮的基准直径: dd2 = i0dd1 = 2.3×125 = 287.5 mm 根据（机械设计第九版表8-9），取标准值为dd2 = 315 mm 5.1.4确定V带的中心距a和基准长度Ld 1）根据课本公式，初定中心距a0 = 600 mm。 2）由课本公式计算带所需的基准长度: 2(d-d π d2d1)Ld0≈2a0+(dd1+dd2)+ 2 4a0π(315?125)2=2×600+ 125+315 + 24×600≈ 1906 mm 查（机械设计第九版表8-2）表选带的基准长度Ld = 1940 mm。 3）按课本公式计算实际中心距a0： a ≈ a0 + (Ld - Ld0)/2 = 600 + (1940 - 1906)/2 mm ≈ 617 mm 按课本公式，中心距变化范围为587.9~ 675.2mm。 12

5.1.5验算小带轮上的包角??：???≈ 180°- (dd2 - dd1)×57.3°/a = 180°-（315 - 125)×57.3°/617 ≈ 162°> 120° 5.1.6计算带的根数z 1）计算单根V带的额定功率Pr： 由dd1 = 125 mm和nm = 1440 r/min，查（机械设计表8-4）表得单根V带传送功率P0 = 1.9096kW。 根据nm = 1440 r/min，i0 = 2.3和A型带，查（机械设计第九版表8-5（机械设计第九版表8-9））表得?P0 = 0.17 kW。 查（机械设计第九版表8-6）表得K? = 0.954，查表8-2得KL =1.02，于是 ??≈162° P0 = 1.9096 kW ?P0 = 0.17 kW Pr = (P0 + ?P0)K?KL K? = 0.954 KL = 1.02 = (1.9096 + 0.17)×0.954×1.02 kW = 2.02 kW Pr =2.02kw z =4 2）计算V带的根数z： z = Pca/Pr q = 0.105 kg/m = 6.516/2.02 F0 =149N = 3.23 FP = 1177N 所以V带根数取4根。 5.1.7计算单根V带的初拉力F0： 查（机械设计第九版表8-3）表得A型带的单位长度质量q = 0.105 kg/m， 所以： (2.5-K)P αca2F0 = 500 + qv Kzvα=500(2.5?0.954)×6.516+0.105×9.422 0.954×4×9.42=149N 5.1.8计算压轴力FP： FP = 2zF0sin(?1/2) = 2×149×sin(162/2) =1177N 5.2带轮结构设计 5.2.1小带轮的结构设计 1）小带轮的结构图： 13

2）小带轮主要尺寸计算： 代号名称 内孔直径d 分度圆直径dd1 da d1 B L 计算公式 电动机轴直径D 代入数据 D = 38mm 尺寸取值 38mm 125mm dd1+2ha (1.8~2)d 125+2×2.75 (1.8~2)×38 130.5mm 72.2mm 63mm 68.4mm (z-1)×e+2×f (4-1)×15+2×9 (1.5~2)d (1.5~2)×38 5.2.2大带轮的结构设计 1）大带轮的结构图 2）大带轮主要尺寸计算： 14