V带传动设计说明书.docx
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V带传动设计说明书
V带传动设计说明书
专业：
化学工程与工艺
设计者：
张保贵1066115327
王煜炎1066115406
王贵发1066115337
楼凯1066115338
马艳芳1066155141
设计时间：
2012-11-3
V带传动设计
一、带传动得设计准则
在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
二、V带传动的设计内容
确定带的截型、长度、根数、传动中心距、带轮基准直径及结构尺寸。
三、普通V带设计的一般步骤：
确定V带的截型
确定带轮基准直径和验算带速
确定中心距、带的基准长度和验算小带轮包角
确定带的根数z
确定带的初拉力F0
确定带传动作用在轴上的力Q
四、带传动设计计算
1.已知条件和设计内容
设计某液体搅拌机的V带传动。
选用的电动机额定功率P=3千瓦，n1=1420r/min，从动轮转速n2=350r/min，二班制工作（T=16h）。
设计内容包括确定带的型号、根数、长度、带轮直径和中心距，以及带轮的材料和结构尺寸等。
2.设计步骤和方法
2.1确定设计功率
计算功率Pc其根据传递功率P，并考虑到载荷性质和每天工作时间等因素而确定，即Pca=KAPKW传动功率P，即额定功率（如电动机的额定功率）kw工作情况系数KA,由下表决定表8-7工作情况系数KA工况KA软起动负载起动每天工作小时数（h）
功率：
KA――工作情况系数，见表8—7；
P――传递的功率，kW
P——选用的电动机额定功率
注：
（1）软起动—电动机（交流起动、三角起动、支流并励），四缸以上的内燃机，装有离心式离合器、液力联轴器的动力机。
负载起动—电动机（联机交流起动、直流复励或串励），四缸以下的内燃机。
（2）反复起动、正反转频繁、工作条件恶劣等场合，KA应乘1.2。
（3）增速传动时KA应承下列系数:
增速比
1.25～1.74
1.75～2.49
2.5～3.49
≥3.5
系数
1.05
1.11
1.18
1.28
2.2选择v带的带带型
V形带的型号可根据计算功率Pc及小轮转速n1由图3－6选取。
2．3确定带轮直径及验算带速
1）初选小带轮的基准直径
根据v带的带型，d1应大于或等于表8—6中的最小节圆直径dmax。
若d1过小则带的弯曲应力较大；反之，则传动的外廓尺寸增大
2）验算带速v
应满足5m/s≤v≤25m/s（30m/s），否则须重选小轮直径d1。
3）计算大带轮的基准直径
从动轮基准直径
，i--传动比，并根据表8—8加以适当圆整，即求得：
4）．确定中心距a和带长Lp
中心距偏大些有利于增大包角，但过大会使结构不紧凑，且在载荷变化时引起带颤动，降低带传动的工作能力。
一般根据安装条件的限制或由下式初步确定中心距a0。
5）计算相应的带长
得
=2249mm
带的基准长度
根据
由表8—2查得
=2240mm
2．4计算中心距a及其变动范围。
传动实际中心距近似为
求得a=657mm
考虑到安装调整和补偿预紧力需要，中心距变动范围为
2．5验算小轮包角
带与带轮接触弧所对应的中心角称为包角如图3－7所示，显然小轮包角α1比大轮包角α2要小。
中心距a相同条件下，包角越大，带的摩擦力和能传递的功率也越大。
小轮包角α1可按下式近似计算：
代入数据得
一般应使
，否则，可加大中心距或增设张紧轮。
2．6计算带的根数
带传动的承载能力受打滑和带疲劳两方面限制。
根据计算功率Pc和单根V形带所能传递的功率P0，可按下式计算所需的根数Z
式中P0--单根V形带所能传递的功率，kＷ，见表1
ΔP0--考虑i≠1时单根Ｖ形带所能传递功率的增量，kＷ。
由于P0是按i＝1，即d1＝d2的条件下计算的。
传动比越大，则从动轮直径相对主动轮来说越大，带绕过从动轮时的弯曲应力越小，因此提高了带传动的工作能力。
Ka--考虑包角不同时的影响系数，称包角系数，见表8—5；
L--考虑带的长度不同时的影响系数，称带长修正系数，见表8—2；
为使各根V带受力均匀，根数不宜太多（通常Z<10）否则应改带型
由表查得数据代入得z=
=2.75
即根数z=3根
2.7确定带的初拉力
适当的初拉力是保证带传动正常工作的重要因素之一。
初拉力小，则摩擦力小，易出现打滑。
反之，初拉力过大，会使V带的拉应力增加而降低寿命，并使轴和轴承的压力增大。
对于非自动张紧的带传动，由于带的松驰作用，过高的初拉力也不易保持。
为了保证所需的传递功率，又不出现打滑，并考虑离心力的不利影响时，单根V带适当的初拉力为
代入数据可得
=140N
由于新带容易松驰，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的初拉力应为上述初拉力计算值的1.5倍。
初拉力是否恰当，可用下述方法进行近似测试。
如图7–15所示，在带与带轮的切点跨距的中点处垂直于带加一载荷G，若带沿跨距每100mm中点处产生的挠度为1.6mm（即挠角为1.8°）时，则初拉力恰当。
这时中点处总挠度y=1.6t/100mm。
跨度长t可以实测，或按下式计算
（7–21）
G的计算如下：
新安装的V带
（7–22）
运转后的V带
（7–23）
最小极限值
（7–24）
式中DF0–––初拉力的增量（表7–9）
表7–9初拉力的增量
（单位：
N）
带型
Y
Z
A
B
C
D
E
DF0
6
10
15
20
29.4
58.8
108
2.8确定作用在轴上的压力
传动带的紧边拉力和松边拉力对轴产生压力，它等于紧边和松边拉力的向量和。
但一般多用初拉力F0由图7–16近似地用下式求得
（N）（7–25）
式中a1–––小带轮上的包角；
z–––V带根数。
即
3.结论
经过计算、分析得出：
带型A小带轮直径90mm大带轮直径400mm中心距657mm带的长度2240mm带的根数3根初拉力140N
V带构造如图所示：
五、设计小结
设计过程中有许多内容必须靠我们自己去理解，去分析，去取舍。
就拿电动机型号选择来说，可以分别比较几种型号电动机总传动比，以结构紧凑为依据来选择；也可以考虑性价比来选择。
前者是结构选择，后者确实经济价格选择。
而摆在我们面前的却是两条路，如何将两者最优化选择才是值得我们好好深思的。
平时的课程学习在实际应运中提高自我独立思考能力、自学能力、研究能力、空间思维能力。
此次设计的关键在于参数确定方法、相关国标的查询。
设计相关问题的基本解决，同时也坚定了独立自主地完成整个设计的信心与决心。
整个课程设计使自己更加深刻地体会“设计”的内含，感受到若干问题相关答案的不确定性，磨炼自我做事态度。
六、参考资料
【1】《机械原理》（第七版）[M]，孙桓、陈作模、葛文杰主编，北京：
高等教育出版社，2006
【2】《机械设计》（第八版）[M]，濮良贵、纪名刚主编，北京：
高等教育出版社，2006
【3】《机械零件CAD设计上机实验指导书》[M]，朱保利主编；南昌：
南昌航空大学出版社，2006
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