设计任务:
设计一同步带及同步带轮,其传动比为i = 2.6 ,传递功率为:50 ~ 100w 。小带轮的转
速为n1 = 1000RPM ,中心距:80mm 左右。设计确定带及带轮的订购型号。(小带轮有一
个 5mm 的孔)
设计计算如下所示:
(1)确定同步带传动的设计功率Pd
Pd = K 0 ´ Pm
式中:K0 ——载荷修正系数。查表 1
Pm ——工作机上电动机功率
由下表 1 查得K0 = 1.2 。故可得:
Pd = K 0 ´ Pm = 1.2 ´ (50 ~ 100 w) = 60 ~ 120w
(2)确定带的型号和节距
可根据同步带传动的设计功率Pd 和小带轮转速n1 ,由同步带选型图中来确定所需采用
的带的型号和节距。
其中 Pd = 60 ~ 120w ,n1 = 1000RPM 。查表 2
选同步带的型号为:L ,节距为: Pb = 9.525mm
(3)选择小带轮齿数 z1 , z2
可根据同步带的最小许用齿数确定。查表 3 得。
选小带轮齿数: z1 = 12 。故大带轮齿数为: z 2 = i ´ z1 = 2.6 ´ 12 = 31.2 ,圆整
z2 = 31 。
故: z1 = 12 , z2 = 31
(4)确定带轮的节圆直径d1 , d2
小带轮节圆直径:d1 = Pb z1 / = 9.525 ´ 12 / 3.14 » 36.38mm
大带轮节圆直径:d 2 = Pb z 2 / = 9.525 ´ 31 / 3.14 » 93.99mm
(5)验证带速v
由公式v = d1 n1 计算得,
60000
v = d1 n1 = 1.90 m / s < vmax = 40 m / s ,其中 vmax = 40 m / s 由表 4 查得。
60000
(6)确定同步带的节线长度Ln
利用 AutoCAD 作图法求节线长度,结果如下图 1 所示。
图 1 | 带轮示意图 | ||||||||||||
由上图可得, L p = AB + | + | CD + | ,其中 | = | = 74.634mm 。 | ||||||||
AD | BD | ||||||||||||
AB | CD | ||||||||||||
可以求得:弧 AB = | 138 ´ 2 ´ d1 | = 43.812mm , | |||||||||||
360 ´ 2 | |||||||||||||
弧 BD = | (360 - 138 )´ 2 ´ d2 | = 182.088mm | |||||||||||
360 ´ 2 |
故 L p = 74.634 ´ 2 + 43.812 + 182.088 = 375.168mm
经查表 5,选取型号为 150L 的同步带。
其节线长度 L p = 381.00mm ,齿数 zb = 40
(7)计算传动中心距a
a = Pb ( z 2 - z1 ) / 2 cos
inV = tg - | ,用逐步逼近法计算得到 | » 1.2167 | |||||||
式中:inV = zb - z2 , | |||||||||
z 2 - z1 | |||||||||
代入公式得a = Pb ( z 2 - z1 ) / 2 cos » 83.07mm | |||||||||
(8)确定同步带的所需宽度 | |||||||||
①小带轮啮合齿数 zm : z m | = | z1 | - | Pb z1 | ( z 2 - z1 ) » 4.68 < 6 | ||||
2 | |||||||||
2 2 a |
②故啮合系数 Kz : K z = 1 - 0.2 ( 6 - Zm ) = 0.735
③基准额定功率 P0 : P0 = 0.44kw
查表 6 得。其中bso = 25.4mm
④宽度系数 Kw : Kw = ( bs )1.14
bso
æ b | ö1.14 | |||||||
⑤额定功率: Pr » K z K w P0 | = K z P0 ç | s | ÷ | |||||
è bso | ø | |||||||
P | £ P 。故带宽b ³ b | æ | Pd | ö1.14 | ||||
根据设计要求 | , | ç | ÷ = 8.20mm 。 | |||||
d | r | ss0 | è | K z P0 ø | ||||
根据表 7 可已选择bs | = 12.7mm 的同步带,其宽度代号为:050。 |
(9)同步带轮设计
由设计要求还有通过查表 7,我们选择双面挡边的带轮的齿面宽度为14mm 。设计要求
小带轮有一个 5mm 的孔。我们最后设计带轮宽度为18mm 。
(10)结果整理
同步带:选用 L 型同步带: Pb = 9.525mm , zb = 40 , L p = 381.00mm , bs = 12.7mm 。订购型号为:150L050。
同步带轮: z1 = 12 ,d1 = 36.38mm , z2 = 31 ,d 2 = 93.99mm
传动中心距 a:精确计算a = 83.07mm
订购图纸如下图 2 所示:
图 2 带轮订购图纸
表 1 载荷修正系数 K0
表 2 梯形同步带选型图
表 3 带轮最小许用齿数
表 4 同步带允许最大线速度
表 5 L 型号梯形齿同步带规格、型号、尺寸表
表 6 L 型带(节距 9.525mm,基准宽度 25.4mm)基准额定功率P0 (kw)
表 7 同步带宽度尺寸参考表