机械设计基础-电动打磨机

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1、《机械设计基础》课程作业工业设计2011级，2013年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产品属性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产品三维模型

2、图所用机概念设计机构类型名称V带传动机构机构运动简图3/4《机械设计基础》课程作业工业设计2011级，2013年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系数KA，得KA=1.2。则计算功率Pc=KA·P=1.2·2=2.4kW。由普通V带选型图

3、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V带基准直径系列，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V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

4、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Ld0≈2a+3.14（dd1+dd2）/2+（dd2-dd1)＾2/4a=517mm，由表普通V带的基准长度系列（GB/T11544-1997),Ld=530mm。则实际中心距a≈a0+（Ld-Ld0）/2=156.5mm.此时，小带轮包角α1≈175.6°，3/4《机械设计基础》课程作业工业设计2011级，2013年满足要求。确定V带根数

5、z：查表单根普通V带基本额定功率P1，得P1=0.32。查表单根普通V带额定功率增量△P1，得△P1=0.02。查表带长修正系数KL,得KL=0.96。查表小带轮包角修正系数Kα，得Kα=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/Kα-1）Pc/zv+qv＾2=37N。计算带轮对于轴的作用力FQ:FQ=2zF0sinα/2=591.5N。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

6、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=2000/1.2r/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=2000/1.2r/min，dd2=n1/n2·dd1·（1-ε）=74.088mm。带传动机构的应力

7、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。3/4《机械设计基础》课程作业工业设计2011级，2013年带内应力分布图：带内最大应力发生在带与带轮刚发生接触的位置。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（GB/T

8、13575.1-1992)查得。提交设计作业文件(1)设计产品所用软件的文件格式，即源文件；(2)产品三维模型图及其动画文件（avi文件格式，要求透视出所用机构原型）；(3)设计文档，按产品设计文档要求填写设计内容（.doc文件格式）。3/4