v带轮设计及其计算选型

v带轮设计及其计算选型演示文稿现在是1页\一共有62页\编辑于星期一优选v带轮设计及其计算选型现在是2页\一共有62页\编辑于星期一3-1设计程序编制的特点和一般步骤一、机械零件设计计算的特点

计算项目多、计算步骤多计算系数多数据处理比较复杂标准化的零件要按标准选取要处理不符合设计要求的参数要做多方案的分析比较现在是3页\一共有62页\编辑于星期一3-1设计程序编制的特点和一般步骤二、编制机械零件设计程序要注意的几个问题

恰当的确定设计程序的功能和适用范围要认真分析和建立合适的数学模型要处理好参数数表和线图的存储和自动检索

要在程序中处理好参数标准化的数据圆整要在程序中设置应变功能要合理选择设计变量，使同一程序中，在适当改变变量时能提供不同的设计方案，供比较选择现在是4页\一共有62页\编辑于星期一三、机械零件设计程序编制的一般步骤（1）确定程序的适用范围和功能（2）建立数学模型（3）列出计算步骤和相应的计算公式（4）建立设计程序的结构流程框图（5）列出参数符号与程序变量名对照表（6）编制数表与线图处理子程序（7）编制设计计算程序（8）调试并修改程序（9）编写供用户使用的程序操作（使用）说明书设计程序编制的特点和一般步骤现在是5页\一共有62页\编辑于星期一一、熟悉《机械设计》中V带传动设计例题V带传动设计程序的编制现在是6页\一共有62页\编辑于星期一二、设计程序的依据和功能V带传动设计程序的编制本程序是根据化学工业出版社《机械设计手册》（第二版）和高等教育出版社邱宣怀主编的《机械设计》（第四版）中有关V带传动的设计资料而编制的。程序设计依据现在是7页\一共有62页\编辑于星期一二、设计程序的依据和功能V带传动设计程序的编制设计范围是：传递功率小于620KW，小带轮转速小于6700r/min,大带轮直径小于2500mm，V带内周长度小于16000mm。程序设计范围现在是8页\一共有62页\编辑于星期一二、设计程序的依据和功能V带传动设计程序的编制此设计程序能完成普通V带传动的全部设计计算（除带轮结构设计），包括选择带型、确定大小带轮直径、中心距、小带轮包角、胶带的根数，V带初拉力和作用在轴上的力等。程序功能现在是9页\一共有62页\编辑于星期一二、设计程序的依据和功能V带传动设计程序的编制已知条件为：已知条件及设计内容传递功率P(KW)小带轮转速n1(r/min)传动比i(或大带轮转速n2(r/min))原动机种类、工作机载荷性质、每天工作小时数等现在是10页\一共有62页\编辑于星期一二、设计程序的依据和功能V带传动设计程序的编制设计内容为：已知条件及设计内容输入上述参数后，计算机计自动进入设计计算，并输出全部计算结果，包括：计算功率Pc;V带型号;带长Ld;根数z;带轮基准直径dd1,dd2;实际中心距a及其变化范围;验算带速v;计算初拉力F0及压轴力FQ等。本程序可提供最多两种带型的方案供分析比较，最终由设计者确定最佳方案。现在是11页\一共有62页\编辑于星期一三、V带传动设计计算方法和步骤V带传动设计程序的编制1、确定计算功率Pca

2、选择带型由n1和Pca查图选取3、确定带轮的基准直径D1和D24、确定中心距a和带长Ld5、确定带的根数z6、确定带的预紧力F0及压轴力FQ7、设计带轮现在是12页\一共有62页\编辑于星期一Pca=KAP计算功率的确定P——传递的额定功率。KA——工作情况系数。V带传动设计程序的编制现在是13页\一共有62页\编辑于星期一带截型的选择根据计算功率Pca及小带轮转速n1由下图选定带型V带传动设计程序的编制现在是14页\一共有62页\编辑于星期一带轮基准直径的确定初选小带轮基准直径D1；验算带速vm/s5m/s<v<25~30m/s计算从动轮基准直径D2D2=iD1*

D1、D2均应符合带轮基准直径系列V带传动设计程序的编制现在是15页\一共有62页\编辑于星期一中心距及带长的确定初定中心距a00.7(D1+D2)<a0<2(D1+D2)查标准选取与L’d相近的基准带长Ld初算带长L’d重算实际中心距a验算主动轮上的包角1V带传动设计程序的编制现在是16页\一共有62页\编辑于星期一带的根数的确定K——包角系数。V带传动设计程序的编制α/(°)180170160…11010090k210.980.95…0.790.740.68现在是17页\一共有62页\编辑于星期一带的根数的确定K——包角系数。KL——长度系数。P0——单根V带的基本额定功率。P0——单根V带额定功率的增量。V带传动设计程序的编制现在是18页\一共有62页\编辑于星期一带的预紧力及压轴力的确定计算带的预紧力F0计算带传动作用在轴上的力QV带传动设计程序的编制现在是19页\一共有62页\编辑于星期一四、V带传动设计程序流程图V带传动设计程序的编制现在是20页\一共有62页\编辑于星期一开始查KA，计算Pc选带型,TYPE=i;i-1TYPE=i-1(若i=0，则TYPE=i）根据V带型号显示Dd1min及dd系列值，并记录最大槽数zmax选择dd1输入:P,n1,i,载荷性质等5m/s<v<25m/s?dd2=idd1(1-0.02),并圆整计算a0,并显示初选a0计算Lc,并取系列值查取KLKL=0?计算a,amin,amaxα>120?计算P0,ΔP0,Kα计算[P0]、根数z计算F0，FQZ<zmax?输出原始数据及设计结果TYPE=i?结束重新设计TYPE=TYPE+1YNYYYYYNNNNN现在是21页\一共有62页\编辑于星期一五、公式符号与程序变量符号对照V带传动设计程序的编制参数名称符号变量名单位或意义名义功率PPkW计算功率PcPCkW小轮转速n1N1r/min大轮转速n2N2r/min传动比iIn1的计算值np[i]小轮直径dd1D1mm大轮直径dd2D2mm带轮直径系列D[i]工况系数KAKA现在是22页\一共有62页\编辑于星期一五、公式符号与程序变量符号对照V带传动设计程序的编制参数名称符号变量名单位或意义工况系数数组K[4][3]载荷性质代码KW工作时间HDh工作时间代码KHV带型号TYPE带速vVm/s初选中心距a0A0mm中心距上限aomaxA0maxmm中心距下限a0minA0minmm实际中心距aAmm现在是23页\一共有62页\编辑于星期一五、公式符号与程序变量符号对照V带传动设计程序的编制参数名称符号变量名单位或意义最大中心距amaxAmaxmm最小中心距aminAminmm计算带长Ld0Lcmm基准带长LdLdmm基准带长系列KLLD[k]带长修正系数Kl修正系数数组KL[j][k]小带轮包角α1ALPrad基本额定功率P0P0kW额定功率增量ΔP0DP0kW现在是24页\一共有62页\编辑于星期一五、公式符号与程序变量符号对照V带传动设计程序的编制参数名称符号变量名单位或意义许用功率[P0]MP0kW包角修正系数KαKALP传动比系数KiKi最大轮槽数zmaxZmax根带的根数zZ根初拉力F0F0N压轴力FQFQN带轮最小直径和最大轮槽数DZ[2][6]带弯曲系数和单位长度质量Kbq[2][6]现在是25页\一共有62页\编辑于星期一六、数表和线图的处理V带传动设计程序的编制1、工况系数KA现在是26页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制1、工况系数KAfloatK[4][3]={{1.0,1.1,1.2},{1.1,1.2,1.3},{1.2,1.3,1.4},{1.3,1.4,1.5}},printf("工作机载荷性质KW:\n");printf("工作平稳KW=0\n");printf("载荷变化小KW=1\n");printf("载荷变化较大KW=2\n");printf("冲击载荷KW=3\n");scanf("%d",&KW);printf("每天工作时间HD(h):"); scanf("%f",&HD);if(HD<10) KH=0;elseif(HD>=10&&HD<=16) KH=1;elseif(HD>16) KH=2;KA=K[KW][KH];现在是27页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制2、普通V带选型图现在是28页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制2、普通V带选型图intchoose_TYPE(floatn,floatp){inti,t; floatnp[6],a[6]={677,100,24,7,1.16,0.32},b[6]={1.454,1.488,1.470,1.488,1.545,1.5};for(i=0;i<6;i++) {np[i]=a[i]*(pow(p,b[i]));}n=N1;for(i=0;i<6;i++) if(n>np[i]||i==5) { t=i; break; }switch(t){ case0:printf("带型TPYE:Z型\n");break; case1:printf("带型TPYE:ZORA型\n");break; case2:printf("带型TPYE:AORB型\n");break; case3:printf("带型TPYE:BORC型\n");break; case4:printf("带型TPYE:CORD型\n");break; case5:printf("带型TPYE:DORE型\n");break; case6:printf("带型TPYE:EORF型\n");break; } return(t); }现在是29页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制3、带轮最小基准直径和最大轮槽数普通V带型号ZABCDEdd1min/mm5080125200355450zmax456101010现在是30页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制3、带轮最小基准直径和最大轮槽数floatDZ[2][6]={{50,80,125,200,355,450},{4,5,6,10,10,10}}；TYPE=choose_TYPE(N1,PC);Zmax=DZ[1][TYPE]; printf("最小直径D1min=%.1f\n",DZ[0][TYPE]); printf("最大轮槽数Zmax=%.0f\n",Zmax);if(Z>Zmax) printf("Z>Zmax,是否重新设计?1--是0--否");现在是31页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制4、带轮基准直径现在是32页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制4、带轮基准直径floatD[65]={20,22.4,25,28,31.5,35.5,40,45,50,56,63,71,75,80,85,90,95,100,106,112,118,125,132,140,150,160,170,180,200,212,224,236,250,265,280,300,315,335,375,400,425,450,475,500,530,560,600,630,670,710,750,800,900,1000,1060,1120,1250,1400,1500,1600,1800,2000,2240,2500}；printf("带轮基准直径的系列值D[]:\n");for(i=0;i<65;i++) printf("%0.1f",D[i]); printf("\n");printf("从D[]中选择小带轮基准直径dd1且dd1>=D1min:\n");printf("dd1=");scanf("%f",&D1);现在是33页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制5、带长Ld和长度修正系数KL现在是34页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制5、带长Ld和长度修正系数KLfloatLD[33]={400,450,500,560,630,710,800,900,1000,1120,1250,1400,1600,1800,2000,2240,2500,2800,3150,3550,4000,4500,5000,5600,6300,7100,8000,9000,10000,11200,12500,15000,16000};KL[6][33]={{0.87,0.89,0.91,0.94,0.96,0.99,1.00,1.03,1.06,1.08,1.11,1.14,1.16,1.18},{0,0,0,0,0.81,0.83,0.85,0.87,0.89,0.91,0.93,0.96,1.00,1.01,1.03,1.09,1.11,1.13,1.17,1.19,1.15},{0,0,0,0,0,0,0,0.82,0.84,0.86,0.88,0.90,0.02,0.95,0.09,1,1.03,1.05,1.07,1.09,1.13,1.04,1.18},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.83,0.86,0.88,0.91,0.93,0.95,0.97,0.99,1.02,0.93,1.07,1.09,1.12,1.15,1.18,1.21,1.23},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.83,0.86,1.11,1.14,1.17,1.20,1.22},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.92,0.95,0.97,1.00,1.02,1.05,1.07,1.12,1.15,1.18}},现在是35页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制5、带长Ld和长度修正系数KLLc=2*A0+PI*(D1+D2)/2+(D2-D1)*(D2-D1)/(4*A0);printf("Ld0=%.1f\n",Lc);for(i=0;i<33;i++) if(LD[i]>=Lc) {Ld=LD[i];temp=i;i=33;}printf("Ld=%.0f\n",Ld);K1=KL[TYPE][temp];if(K1==0) printf("带长不在可选范围之内，重新选择中心距\n");现在是36页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制6、基本额定功率P0及功率增量△P0现在是37页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制6、基本额定功率P0及功率增量△P0现在是38页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制6、基本额定功率P0及功率增量△P0其中：现在是39页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制6、基本额定功率P0及功率增量△P0其中：普通V带型号ZABCDEq(kg/m)0.060.10.170.30.60.87Kb1.461×10-41.005×10-32.623×10-37.307×10-32.589×10-25.136×10-2现在是40页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制6、基本额定功率P0及功率增量△P0现在是41页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制6、基本额定功率P0及功率增量△P0其中：普通V带型号ZABCDEq(kg/m)0.060.10.170.30.60.87Kb1.461×10-41.005×10-32.623×10-37.307×10-32.589×10-25.136×10-2现在是42页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制6、基本额定功率P0及功率增量△P0其中：i1.00-1.041.05-1.191.20-1.491.50-2.95>2.95Ki1.001.031.081.121.14现在是43页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制6、基本额定功率P0switch(TYPE){case0:P0=V*(0.147*(pow(V,-0.09))-4.79/D1-(0.479E-4)*V*V);break;case1:P0=V*(0.450*(pow(V,-0.09))-19.62/D1-(0.799E-4)*V*V);break;case2:P0=V*(0.769*(pow(V,-0.09))-50.79/D1-(1.385E-4)*V*V);break;case3:P0=V*(1.477*(pow(V,-0.09))-143.66/D1-(2.369E-4)*V*V);break;case4:P0=V*(3.223*(pow(V,-0.09))-505.48/D1-(4.791E-4)*V*V);break;case5:P0=V*(4.844*(pow(V,-0.09))-1037.7/D1-(6.947E-4)*V*V);break;}现在是44页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制6、功率增量△P0floatKbq[2][6]={{1.461E-4,1.005E-3,2.623E-3,7.307E-3,2.589E-2,5.136E-2},{0.06,0.1,0.17,0.3,0.6,0.87}};if(I>=1.00&&I<=1.04) Ki=1.00; elseif(I>=1.04&&I<=1.19) Ki=1.03; elseif(I>=1.19&&I<=1.49) Ki=1.08; elseif(I>=1.49&&I<=2.95) Ki=1.12; elseif(I>=2.95) Ki=1.14;DP0=Kbq[0][TYPE]*N1*(1-1/Ki);现在是45页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制7、包角系数α/(°)18017016015014013012011010090k210.980.950.920.890.860.830.790.740.68现在是46页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制7、包角系数KALP=1.25*(1-1/(exp(0.5123*ALP*PI/180)));现在是47页\一共有62页\编辑于星期一V带传动设计程序的编制带根数的圆整问题if((Z-(int)Z)!=0) Z=int(Z)+1;自动按两种带型分别进行设计添加TO变量控制应变功能，出错即时提醒，并重新计算While语句注意交互式语言，简单明了，尤其是公式符号的输入要提示单位现在是48页\一共有62页\编辑于星期一七、V带传动设计C语言程序源代码V带传动设计程序的编制现在是49页\一共有62页\编辑于星期一#include<math.h>#include<stdio.h>#definePI3.14159 floatP,I,N1;floatD[65]={20,22.4,25,28,31.5,35.5,40,45,50,56,63,71,75,80,85,90,95,100,106,112,118,125,132,140,150,160,170,180,200,212,224,236,250,265,280,300,315,335,375,400,425,450,475,500,530,560,600,630,670,710,750,800,900,1000,1060,1120,1250,1400,1500,1600,1800,2000,2240,2500},DZ[2][6]={{50,80,125,200,355,450},{4,5,6,10,10,10}},KL[6][33]={{0.87,0.89,0.91,0.94,0.96,0.99,1.00,1.03,1.06,1.08,1.11,1.14,1.16,1.18},{0,0,0,0,0.81,0.83,0.85,0.87,0.89,0.91,0.93,0.96,0.00,1.01,1.03,1.09,1.11,1.13,1.17,1.19,1.15},{0,0,0,0,0,0,0,0.82,0.84,0.86,0.88,0.90,0.02,0.95,0.09,1,1.03,1.05,1.07,1.09,1.13,1.04,1.18},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.83,0.86,0.88,0.91,0.93,0.95,0.97,0.99,1.02,0.93,1.07,1.09,1.12,1.15,1.18,1.21,1.23},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.83,0.86,1.11,1.14,1.17,1.20,1.22},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.92,0.95,0.97,1.00,1.02,1.05,1.07,1.12,1.15,1.18}},LD[33]={400,450,500,560,630,710,800,900,1000,1120,1250,1400,1600,1800,2000,2240,2500,2800,3150,3550,4000,4500,5000,5600,6300,7100,8000,9000,10000,11200,12500,15000,16000};现在是50页\一共有62页\编辑于星期一intchoose_TYPE(floatn,floatp) { inti,t; floatnp[6],a[6]={677,100,24,7,1.16,0.32},b[6]={1.454,1.488,1.470,1.488,1.545,1.5}; for(i=0;i<6;i++) {np[i]=a[i]*(pow(p,b[i]));} n=N1; for(i=0;i<6;i++) if(n>np[i]||i==5) { t=i; break; } switch(t) { case0:printf("带型TPYE:Z型\n");break; case1:printf("带型TPYE:ZORA型\n");break; case2:printf("带型TPYE:AORB型\n");break; case3:printf("带型TPYE:BORC型\n");break; case4:printf("带型TPYE:CORD型\n");break; case5:printf("带型TPYE:DORE型\n");break; case6:printf("带型TPYE:EORF型\n");break; } return(t); }现在是51页\一共有62页\编辑于星期一main(){ inti,temp,KW,KH,TYPE,TO,redesign; floatK[4][3]={{1.0,1.1,1.2},{1.1,1.2,1.3},{1.2,1.3,1.4},{1.3,1.4,1.5}}, Kbq[2][6]={{1.461E-4,1.005E-3,2.623E-3,7.307E-3,2.589E-2,5.136E-2},{0.06,0.1,0.17,0.3,0.6,0.87}}; floatHD,KA,PC,D1,D2,V,A0,A0min,A0max,A,Amin,Amax,Lc,Ld,K1,ALP,P0,DP0,KALP,Ki,MP0,Zmax,Z,F0,FQ; printf("输入初始值:\n"); printf("名义功率P(KW):"); scanf("%f",&P); printf("小带轮转速n1(r/min):"); scanf("%f",&N1); printf("传动比i:"); scanf("%f",&I); printf("工作机载荷性质KW:\n"); printf("工作平稳KW=0\n"); printf("载荷变化小KW=1\n"); printf("载荷变化较大KW=2\n"); printf("冲击载荷KW=3\n"); scanf("%d",&KW); printf("每天工作时间HD(h):"); scanf("%f",&HD);现在是52页\一共有62页\编辑于星期一if(HD<10) KH=0; elseif(HD>=10&&HD<=16) KH=1; elseif(HD>16) KH=2; KA=K[KW][KH]; PC=KA*P; printf("计算功率Pc=%.1f\n",PC); TYPE=choose_TYPE(N1,PC); if(TYPE!=0)TO=TYPE--; elseTO=0; printf("//*****************先按第一种带形设计:TYPE=%d*************//\n",TYPE); do { printf("带轮基准直径的系列值D[]:\n"); for(i=0;i<65;i++) printf("%0.1f",D[i]); printf("\n"); Zmax=DZ[1][TYPE]; printf("最小直径D1min=%.1f\n",DZ[0][TYPE]); printf("最大轮槽数Zmax=%.0f\n",Zmax);

现在是53页\一共有62页\编辑于星期一do { do { printf("从D[]中选择小带轮基准直径dd1且dd1>=D1min:\n"); printf("dd1=");scanf("%f",&D1); V=PI*N1*D1/60000; printf("带速v=%.2f\n",V); if(V<5) printf("基准直径dd1太小");printf("\n"); if(V>25) printf("基准直径dd1太大");printf("\n"); }while(V<5||V>25); D2=I*D1*(1-0.02); for(i=0;i<65;i++) if(D[i]>=D2) {D2=D[i];i=65;} printf("D2=%.1f\n",D2); A0min=0.7*(D1+D2); printf("A0min=%.1f\n",A0min); A0max=2*(D1+D2); printf("A0max=%.1f\n",A0max);现在是54页\一共有62页\编辑于星期一do{ do{ printf("初选中心距a0值(A0min<=a0<=A0max)\n"); printf("a0=");scanf("%f",&A0); Lc=2*A0+PI*(D1+D2)/2+(D2-D1)*(D2-D1)/(4*A0); printf("Ld0=%.1f\n",Lc); for(i=0;i<33;i++) if(LD[i]>=Lc) {Ld=LD[i];temp=i;i=33;} printf("Ld=%.0f\n",Ld); K1=KL[TYPE][temp]; if(K1==0) printf("带长不在可选范围之内，重新选择中心距\n");} while(K1==0); printf("K1=%.2f\n",K1); A=A0+(Ld-Lc)/2; Amin=A-0.015*Ld; Amax=A+0.03*Ld; ALP=180-(D2-D1)*57.3/A; if(ALP<120) printf("包角小于120,需增大中心距\n");}while(ALP<120);现在是55页\一共有62页\编辑于星期一printf("A=%.1f\nAmin=%.1f\nAmax=%.1f\nALP=%.2f\n",A,Amin,Amax,ALP);switch(TYPE){case0:P0=V*(0.147*(pow(V,-0.09))-4.79/D1-(0.479E-4)*V*V);break;case1:P0=V*(0.450*(pow(V,-0.09))-19.62/D1-(0.799E-4)*V*V);break;case2:P0=V*(0.769*(pow(V,-0.09))-50.79/D1-(1.385E-4)*V*V);break;case3:P0=V*(1.477*(pow(V,-0.09))-143.66/D1-(2.369E-4)*V*V);break;case4:P0=V*(3.223*(pow(V,-0.09))-505.48/D1-(4.791E-4)*V*V);break;case5:P0=V*(4.844*(pow(V,-0.09))-1037.7/D1-(6.947E-4)*V*V);break;}if(I>=1.00&&I<=1.04) Ki=1.00; elseif(I>=1.04&&I<=1.19) Ki=1.03; elseif(I>=1.19&&I<=1.49) Ki=1.08; elseif(I>=1.49&&I<=2.95) Ki=1.12; elseif(I>=2.95) Ki=1.14; DP0=Kbq[0][TYPE]*N1*(1-1/Ki); KALP=1.25*(1-1/(exp(0.5123*ALP*PI/180))); MP0=(P0+DP0)*K1*KALP; Z=PC/MP0; if((Z-(int)Z)!=0) Z=int(Z)+1; printf("P0=%.2f\nDP0=%.2f\nKALP=%.3f\nMP0=%.2f\nZ=%.0f\n",P0,DP0,KALP,MP0,Z);现在是56页\一共有62页\编辑于星期一if(Z>Zmax){printf("Z>Zmax,是否重新设计?1--是0--否"); printf("\n"); printf("redesign=");scanf("%d",&redesign); } elseredesign=0; }while(redesign==1); F0=500*PC*((2.5-KALP)/KALP)/(Z*V)+Kbq[1][TYPE]*V*V; FQ=2*Z*F0*sin((ALP*PI/180)/2); printf("F0=%.1f\nFQ=%.1f\n",F0,FQ); printf("\n"); printf("-------------------------------------