哈尔滨工业大学机械设计大作业带传动电算.docx
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哈尔滨工业大学机械设计大作业带传动电算
HarbinInstituteofTechnology
上机电算说明书
课程名称：
机械设计
电算题目：
普通V带传动
院系：
机电工程学院
班级：
设计者：
学号：
指导教师：
设计时间：
2015.11.11-2015.12.1
哈尔滨工业大学
一、普通V带传动的内容1
二、变量标识符1
三、程序框图2
四、V带设计C程序3
五、程序运行截图10
参考文献11
一、普通V带传动的内容
给定原始数据：
传递的功率P，小带轮转速n1传动比i及工作条件
设计内容：
带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0和压轴力Q。
二、变量标识符
为了使程序具有较好的可读性易用性，应采用统一的变量标识符，如表1所示。
表1变量标识符表。
表1变量标识符表
序号
名称
代号
标识符
单位
1
名义功率
P
P
kW
2
设计功率
Pd
Pd
kW
3
工作情况系数
KA
KA
4
小带轮转速
n1
n1
r/min
5
工作机载荷特性
GZJ
6
原动机类型
YDJ
7
带型号
Z、A—E
TYPE
8
小带轮基准直径
dd1
dd1
mm
9
大带轮基准直径
dd2
dd2
mm
10
最小带轮直径
ddmin
ddMIN
mm
11
带速
V
m/s
12
最大带速
VMAX
m/s
13
中心距
a
a
mm
14
基准长度
Ld
Ld
mm
15
小带轮包角
ALF1
度
16
V带根数
Z
Z
17
额定功率
P0
P0
kW
18
功率增量
DIFP0
kW
19
弯曲影响系数
Kb
Kb
20
传动比系数
Ki
Ki
21
长度系数
KL
KL
22
包角系数
KALF
23
初拉力
F0
F0
N
24
压轴力
Q
Q
N
25
圆周率
PAI
26
轮缘宽度
B
B
mm
三、程序框图
四、V带设计c程序
#include
#include
#include
#definePAI3.14
intTYPE_TO_NUM（chartype）;/*将输入的字符（不论大小写）转换为数字方便使用*/
floatSelect_Ki（floati）;/*查表选择Ki的程序*/
floatSelect_KA（floatH,intGZJ,intYDJ）;/*查表选择KA的程序*/
floatSelect_KL（floatLd,intTYPE）;/*查表选择KL的程序*/
floatSelect_M（intTYPE）;/*查表选择m的程序*/
floatSelect_dd1（intTYPE）;/*查表选择小轮基准直径dd1的程序*/
floatSelect_dd2（intdd1,floati）;/*查表选择大轮直径dd2的程序*/
floatCompute_P0（floatV,intTYPE,floatdd1）;/*计算P0的程序*/
floatCompute_DIFP0（intTYPE,floatKi,intn1）;/*计算DIFP0的程序*/
floatCompute_VMAX（intTYPE）;/*计算VMAX的程序*/
floatCompute_KALF（floatALF1）;/*计算KALF的程序*/
floatCompute_B（intTYPE,intz）;/*计算带宽B的程序*/
float*Compute_LAK（floatdd1,floatdd2,intTYPE）;/*计算Ld，a，KL的程序*/
main（）
{
floatP,H,i,n1,KA,Ki,dd1,dd2,V,P0,DIFP0,Pd,VMAX,*LAK,m,Ld,KALF,a,KL,z,F0,ALF1,Q,B;
intYDJ,GZJ,TYPE,ANS;
chartype,ans;
printf（"V带传动设计程序\n"）;
printf（"程序设计人:
×××\n班号:
123456678\n学号:
1234567896\n"）;
START:
printf（"请输入原始参数:
\n"）;
printf（"传递功率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（"每天工作时间H（h）:
"）;
scanf（"%f",&H）;
printf（"原动机类型（1或2）:
"）;
scanf（"%d",&YDJ）;
printf（"工作机载荷类型:
\n1,载荷平稳\n2,载荷变动较小\n3,载荷变动较大\n4,载荷变动很大\n"）;
scanf（"%d",&GZJ）;
DX:
printf（"带型:
"）;
scanf（"%c",&type）;
TYPE=TYPE_TO_NUM（type）;
KA=Select_KA（H,GZJ,YDJ）;
Pd=KA*P;
VMAX=Compute_VMAX（TYPE）;
DD1:
dd1=Select_dd1（TYPE）;
V=PAI*dd1*n1/60000;
while（V>VMAX）
{
printf（"所选小轮基准直径过小!
请重新选择!
\n"）;
dd1=Select_dd1（TYPE）;
V=PAI*dd1*n1/60000;
}
dd2=Select_dd2（dd1,i）;
P0=Compute_P0（V,TYPE,dd1）;
Ki=Select_Ki（i）;
DIFP0=Compute_DIFP0（TYPE,Ki,n1）;
LAK=Compute_LAK（dd1,dd2,TYPE）;
Ld=LAK[0];
a=LAK[1];
KL=LAK[2];
ALF1=180-57.3*（dd2-dd1）/a;
KALF=Compute_KALF（ALF1）;
z=ceil（Pd/（KALF*KL*（P0+DIFP0）））;
if（z>=10）
gotoDX;
m=Select_M（TYPE）;
F0=500*Pd*（2.5-KALF）/（z*V*KALF）+m*V*V;
Q=2*z*F0*sin（ALF1*PAI/360）;
B=Compute_B（TYPE,z）;
printf（"计算结果\n"）;
printf（"小轮直径:
%fmm\n大轮直径:
%fmm\n中心距:
%fmm\n带长:
%fmm\n带宽:
%fmm\n带的根数:
%f\n初拉力:
%fN\n轴压力:
%fN\n",dd1,dd2,a,Ld,B,z,F0,Q）;
X:
printf（"计算下一组带轮直径按'Y',重新开始按'S',结束按'N':
"）;
scanf（"%c",&ans）;
ANS=TYPE_TO_NUM（ans）;
if（ANS==6）
gotoDD1;
elseif（ANS==7）
gotoSTART;
elseif（ANS==8）
printf（"程序结束"）;
else
{
printf（"输入错误，请重新输入"）;
gotoX;
}
}
floatSelect_KA（floatH,intGZJ,intYDJ）
{
floatka1[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}};
floatka2[4][3]={{1.1,1.2,1.3},{1.2,1.3,1.4},{1.4,1.5,1.6},{1.5,1.6,1.8}};
floatKA;
if（YDJ==1）
{
if（H<10）
KA=ka1[GZJ-1][0];
elseif（H>16）
KA=ka1[GZJ-1][2];
else
KA=ka1[GZJ-1][1];
}
if（YDJ==2）
{
if（H<10）
KA=ka2[GZJ-1][0];
elseif（H>16）
KA=ka2[GZJ-1][2];
else
KA=ka2[GZJ-1][1];
}
returnKA;
}
floatSelect_Ki（floati）
{
floatm;
floatKi[10]={1.0000,1.0136,1.0276,1.0419,1.0567,1.0719,1.0875,1.1036,1.1202,1.1373};
floatI[10]={1.00,1.02,1.05,1.09,1.13,1.19,1.25,1.35,1.52,2.00};
intj=9;
for（j=9;j>=0;j--）
{
m=i-I[j];
if（m>=0）
break;
}
returnKi[j];
}
intTYPE_TO_NUM（chartype）
{
intx;
if（type<91）
type+=32;
switch（type）
{
case'z':
x=0;
break;
case'a':
x=1;
break;
case'b':
x=2;
break;
case'c':
x=3;
break;
case'd':
x=4;
break;
case'e':
x=5;
break;
case'y':
x=6;
break;
case's':
x=7;
break;
case'n':
x=8;
break;
}
returnx;
}
floatCompute_P0（floatV,intTYPE,floatdd1）
{
floatP0;
floatK1[6]={0.246,0.449,0.794,1.48,3.15,4.57};
floatK2[6]={7.44,19.02,50.6,143.2,507.3,951.5};
floatK3[6]={0.441e-4,0.765e-4,1.31e-4,2.34e-4,4.77e-4,7.06e-4};
P0=（K1[TYPE]*pow（V,-0.09）-K2[TYPE]/dd1-K3[TYPE]*V*V）*V;
returnP0;
}
floatCompute_DIFP0（intTYPE,floatKi,intn1）
{
floatKb,DIFP0;
floatKB[6]={0.2925e-3,0.7725e-3,1.9875e-3,5.625e-3,19.95e-3,37.35e-3};
Kb=KB[TYPE];
DIFP0=Kb*n1*（1-1/Ki）;
returnDIFP0;
}
floatSelect_dd1（intTYPE）
{
inti;
floatdd1;
floatDD1[6][4]={{50,63,71,80},{75,90,100,125},{125,140,160,180},
{200,250,315,400},{355,400,450,500},{500,560,630,710}};
printf（"该带型推荐的小带轮基准直径有（mm）:
\n"）;
for（i=0;i<4;i++）
{
printf（"%.2f",DD1[TYPE][i]）;
}
printf（"\n请选择小带轮直径dd1:
"）;
scanf（"%f",&dd1）;
returndd1;
}
floatSelect_dd2（intdd1,floati）
{
floatDD2[]={50,56,63,71,80,90,100,112,125,140,150,160,180,200,224,
250,280,315,355,400,425,450,500,560,600,630,710,800};
floatdd2,temp,t;
intj=0;
temp=i*dd1;
for（j=0;j<28;j++）
{
t=temp-DD2[j];
if（t<=0）
break;
}
if（（DD2[j]-temp）<（temp-DD2[j-1]））
dd2=DD2[j];
else
dd2=DD2[j-1];
returndd2;
}
float*Compute_LAK（floatdd1,floatdd2,intTYPE）
{
intj=0;
floata1,a2,a0,Ld0,temp,KALF,Ld,a,KL;
floatLAK[3];
floatkl[23][6]={{400,0.87},{450,0.89},{500,0.91},
{560,0.94},{630,0.96,0.81},{710,0.99,0.83},{800,1.00,0.85,0.82},{900,1.03,0.87,0.84,0.83},{1000,1.06,0.89,0.86,0.86,0.83},
{1120,1.08,0.91,0.88,0.88,0.86},{1250,1.10,0.93,0.90,0.91,0.89},{1400,1.14,0.96,0.92,0.93,0.91},{1600,1.16,0.99,0.95,0.95,0.93},
{1800,1.18,1.01,0.98,0.97,0.96},{2000,0,1.03,1.00,0.99,0.98},{2240,0,1.06,1.03,1.02,1.00},{2500,0,1.09,1.05,1.04,1.03},
{2800,0,1.11,1.07,1.07,1.06},{3150,0,1.13,1.09,1.09,1.08},{3550,0,1.17,1.13,1.12,1.11},{4000,0,1.19,1.15,1.15,1.14},{4500,0,0,1.18,1.18,1.17},{5000,0,0,0,1.21,1.20}};
a1=0.7*（dd1+dd2）;
a2=2*（dd1+dd2）;
printf（"请输入初估中心距a0（范围为%.2fmm~%.2fmm）:
",a1,a2）;
scanf（"%f",&a0）;
Ld0=2*a0+（dd1+dd2）*PAI/2+（dd2-dd1）*（dd2-dd1）/a0/4;
for（j=0;j<23;j++）
{
temp=Ld0-kl[j][0];
if（temp<=0）
break;
}
if（（Ld0-kl[j-1][0]）>（kl[j][0]-Ld0））
{Ld=kl[j][0];
KL=kl[j][TYPE+1];
}
else
{Ld=kl[j-1][0];
KL=kl[j-1][TYPE+1];
}
a=a0+（Ld-Ld0）/2;
LAK[0]=Ld;
LAK[1]=a;
LAK[2]=KL;
returnLAK;
}
floatCompute_VMAX（intTYPE）
{
floatVMAX;
switch（TYPE）
{
case0:
case1:
case2:
case3:
VMAX=25;
break;
case4:
case5:
VMAX=30;
break;
}
returnVMAX;
}
floatSelect_M（intTYPE）
{
floatm;
floatM[6]={0.06,0.1,0.17,0.3,0.6,0.9};
m=M[TYPE];
returnm;
}
floatCompute_B（intTYPE,intz）
{
floatf[6]={8,10,12.5,17,23,29};
floate[6]={12,15,19,25.5,37,44.5};
floatB;
B=（z-1）*e[TYPE]+2*f[TYPE];
returnB;
}
floatCompute_KALF（floatALF1）
{
floatkalf[2][14]={220,210,200,190,180,170,160,150,140,130,120,110,100,90,1.20,1.15,1.10,1.05,1.00,0.98,0.95,0.92,
0.89,0.86,0.82,0.78,0.73,0.68},KALF;
inti;
for（i=0;i<14;i++）
{
if（ALF1kalf[0][i+1]）
{
KALF=kalf[1][i]+（kalf[1][i]-kalf[1][i+1]）*（ALF1-kalf[0][i]）/10;
break;
}
}
returnKALF;
}
5、程序运行截图
电动机功率4kw,,转速960r/min,传动比2，工作时间24h。
分析情况如表2（程序运行情况如图）：
表2数据表格
序号
带型
小轮直径
大轮直径
中心距
带长
带宽
带根数
初拉力
轴压力
1
A
90
180
183.0
800
110
7
131.1
1779.2
2
A
100
200
320.3
1120
95
6
131.0
1553.2
3
A
125
250
400.7
1400
65
4
158.1
1249.7
4
B
125
250
501.7
1600
63
3
208.6
1241.8
5
B
140
280
465.4
1600
63
3
191.4
1135.3
6
B
180
355
472.4
1800
44
2
231.8
911.1
7
C
200
400
519.0
2000
34
1
424.2
832.5
8
C
250
500
800.8
2800
34
1
355.8
702.8
9
C
315
630
817.7
3150
34
1
325.2
638.3
参考文献
[1]王黎钦，陈铁鸣.机械设计第四版.哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社,2008.
[2]宋宝玉.机械设计课程设计指导书.北京：
高等教育出版社,2006.
[3]王连明，宋宝玉.机械设计课程设计.3版.哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社,2007.
[4]谭浩强.C程序设计第四版.北京：
清华大学出版社,2010.
[5]严蔚敏，李冬梅，吴伟民.数据结构（C语言版）.北京：
人民邮电出版社,2015.
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