机械设计基础-电动打磨机VIP

机械设计基础 课程作业 工业设计 2011 级 2013 年 0 0 5 5 机械设计基础课程作业 作业提交日期 2013 年 4 月 24 日得 分评阅人 作业章节及名称 第六章 带传动 评分要点 章节学习要求 作 者姓 名 俞贝娜学 号 110820119 名 称 手持式电动打磨机 用 途 用于对物体表面作打磨抛光处理 可在模 型制作 雕塑等场合使用 做细节处理 功 能 电动打磨物体表面 使其表面光滑 使用方法 打开开关 砂轮高速旋转 手持手柄将砂 轮贴近要做打磨处理的表面 在打磨区域内 缓慢平稳移动砂轮 至表面光滑 设计产品采用的软件 名称 solidworks 产品属性 产品三维模型图 机构类型名称 V 带传动机构 所 用 机 概念 设计 机构运动简图 机械设计基础 课程作业 工业设计 2011 级 2013 年 1 1 5 5 机构参数设计计算 机构传动比 在对电动机功率要求不高的情况下 又保 证砂轮较高的转速 这里定机构传动比 i 1 2 选择 V 带型号 确定要传递的功率 P 2kW 主动带轮的 转速 n1 2000r min 此传动机构用于打磨机械中 载荷变动较 大 每天的工作时间一般不超过 10 小时 且属于软起动 查表带传动机构的工作状况带传动机构的工作状况 系数系数 K KA A 得 KA 1 2 则计算功率 Pc KA P 1 2 2 2 4kW 由普通普通 V V 带选型图带选型图知 计算功率 Pc 2 4kW 和主动带轮转速 n1 2000r min 的 坐标落在 Z 型带范围内 故应选用 Z 型 V 带 确定主 从动带轮基准直径 dd1和 dd2 验 算带速 v 因选择 Z 型 V 带 由表普通普通 V V 带基准直径带基准直径 系列系列 选取小带轮的基准直径 dd1 63mm 受产品尺寸限制 根据机构传动比 i 1 2 不考虑弹性滑动 影响 计算 dd2 n1 dd1 n2 75 6mm 按表普通普通 V V 带基准直径系列带基准直径系列圆整后 取 dd2 75mm 根据小带轮基准直径 dd1及转速 n1 计算 得带速 v 3 14 dd1 n1 60 1000 6 6m s 满足 要求 确定主 从动带轮中心距 a 和传动带的基准 长度 Ld 验算小带轮包角 由经验公式 0 7 dd1 dd2 a0 2 dd1 dd2 初步确定 a0 150mm 由 Ld 0 2a 3 14 dd1 dd2 2 dd2 dd1 2 4a 517mm 由表普通普通V带的基准带的基准 长度系列长度系列 GB T T 11544 1997 11544 1997 Ld 530mm 则实际中心距 a a0 Ld Ld 0 2 156 5mm 此时 小带轮包角 1 175 6 机械设计基础 课程作业 工业设计 2011 级 2013 年 2 2 5 5 满足要求 确定 V 带根数 z 查表单根普通单根普通V带基本额定功率带基本额定功率P1 得 P1 0 32 查表单根普通单根普通V带额定功率增量带额定功率增量 P1 得 P1 0 02 查表带长修正系数带长修正系数KL 得 KL 0 96 查表小带轮包角修正系数查表小带轮包角修正系数K 得 K 0 99 由式 z Pc P1 P1 KLKa 7 4 得 z 8 确定带的预紧力 F0 F0 500 2 5 K 1 Pc zv qv 2 37N 计算带轮对于轴的作用力 FQ FQ 2z F0 sin 2 591 5N 机械设计基础 课程作业 工业设计 2011 级 2013 年 3 3 5 5 机构特性分析 包括 运动和传力性能分析 产品中带传动机构的优缺点 优点 传递功率较大 结构简单紧凑 带 有良好弹性 可缓和冲击 使传动平稳 噪 声小 过载时打滑 防止其他零件损坏 缺点 传动的外廓尺寸较大 使打磨机整 体尺寸变大 带有弹性滑动 不能保证准确 的传动比 传动效率较低 带寿命较短 需 定期更换 需施加初拉力 使轴的受力较大 弹性滑动对从动轮转速的影响 不考虑弹性滑动时 n2 2000 1 2 r min dd2 n1 n2 dd1 75 6mm 考虑弹性滑动时 为保证从动带轮转速精 确满足设计要求 n2 2000 1 2 r min dd2 n1 n2 dd1 1 74 088mm 带传动机构的应力特征分析 带内应力包括由传动带的离心力引起的拉 应力 由紧边和松边拉力引起的拉应力 带 在弯曲部位产生的弯曲应力 带内应力分布图 带内最大应力发生在带与带轮刚发生接触 的位置 机械设计基础 课程作业 工业设计 2011 级 2013 年 4 4 5 5 详细 设计 机构的零部件结构设 计 带轮结构设计 这里的带传动用于低速传动 传递的功率 也不大 故选用铝合金作为带轮的材料 可 减轻带轮的重量 由带轮的轮毂直径 dz 36mm dd 2 5 3 dz 所以带轮采用实心式轮辐结 构 带轮轮缘上共 8 个轮槽 轮槽结构可由表 V带轮轮缘尺寸 带轮轮缘尺寸 GB T 13575