§5-4 V带传动的设计 一.设计准则和单根V带的额定功率 带传动失效形式: 带传动设计准则: 1. 打滑 2. 带的疲劳破坏 保证带传动不打滑,并使胶带具有一定的疲劳强度和寿命。

保证不打滑条件: 保证V带有一定的疲劳强度条件:

单根V带基本额定功率（i=1，载荷平稳） 特定条件：D1=D2 、α=180o 特定带长 基本额定功率P0→ 查表5 – 5（线性插值）

二、参数选择和设计计算 已知条件：传递功率P、转速n1, n2(或传动比i )、传动位置要求、工作条件等。 设计内容： 选择合理的传动参数，确定带的型号、长度Lp、根数z、传动中心距a、带轮直径D、结构尺寸、张紧方法等。

1.确定设计功率 100kw以下小型电机，启动时间在3s以内为轻载，3～8s为中载，超过8s为重载。 工况系数

2.选择带的型号 按 Pd , n1 由选型图选择带的型号 Z n1 A B C D1=125~140 D1=160~200 Pd

普通V带选型图 Z A B C D E 5000 4000 3000 小带轮的转速 若处于两种型号交界处 2500 2000 1600 4000 200 800 500 100 400 300 1000 小带轮的转速 n1 / ( r / min) 1250 2500 0.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 普通V带选型图 Z A B C D E d1=50~71 d1=80~100 d1=112~140 d1=125~140 d1=160~200 d1=200~315 d1=355~400 d1=450~500 若处于两种型号交界处 分别计算 选优 计算功率Pd/KW

3.选定带轮的基准直径 为避免弯曲应力过大，应使 Dmin 带型 Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E 50 63 75 90 125 140 200 224 355 500

大带轮的直径D2 D1 、D2：必须符合带轮的基准直径系列 20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 1000 由于取标准，使i变化，应保证传动比相对误差：

为避免离心应力过大，应使 v max=25m/s V带： v=5~25m/s 假如： v↑ →Fc↑ v↓，功率一定时 D1—小带轮的基准直径(mm)； n1—小带轮的转速(r/min) 假如： v↑ →Fc↑ v↓，功率一定时 →Fe↑ →z ↑ →带轮宽度↑，轴承尺寸↑，外部尺寸↑

4、确定中心距 a 和带长 a0↑ →结构尺寸↑，高速时带颤动，α1不稳定 a0↓ →结构紧凑 带长↓ ↓ ——带绕转次数↑——带寿命↓ α1 ↓ ——降低传动能力

如无特别限制空间尺寸，按经验公式初选取a0 过小则 小 ； 过大则 带产生颤动 计算带长L'd 表5-3 确定标准Ld

中心距可调，作近似计算 Ld - L'd a0 + a≈ 2 考虑到安装、张紧的调整，中心距设计的范围：

5.验算包角 越小，则承载能力就越低。胶带、油笔 要求 加大中心距； 平带，交叉传动； 加张紧轮（松边的外侧）

6.确定带的根数z 单根带能传递的功率（特定条件） z= （ ） 功率增量 包角影响 带长影响 根数多，传递功率大 根数过多，受力会不均匀 带的根数应取整数。 为使各根带受力均匀，带的根数不能太多，一般2～5根为宜，最多不多于8～10根。 否则应加大带轮基准直径或选择较大型号的带，重新设计。 （ ） 功率增量 包角影响 带长影响 根数多，传递功率大 根数过多，受力会不均匀

——包角影响

7.确定初拉力

8.确定压轴力FQ zF0 a1 FQ近似按初拉力的合力计算 FQ

V带传动设计思路 具体步骤 1、确定设计功率 Pd ＝KAP 问题：带传动适合于高速级还是低速级？ 2、根据n1、 Pd 选择带型 工况系数查表5-6 具体步骤 1、确定设计功率 Pd ＝KAP 问题：带传动适合于高速级还是低速级？ 带选型图5-7 2、根据n1、 Pd 选择带型 带轮愈小，弯曲应力愈大，所以D1 ≥ Dmin ，表5-7 10、带轮结构设计 3、确定带轮基准直径D1、D2 9、计算压轴力 FQ N D2 = i D1(1–ε)，圆整成标准值，表5-8 4、验算带速v (v＝5～25m/s) 8、确定初拉力 F0 查表5-3定Ld，反求a N Y 5、确定中心距 a0 及带长 Ld z ≥ 7 ？ N 6、验算主动轮的包角α1 7、计算带的根数 z

初定中心距 a0 0.7(D1+D2) < a0 < 2(D1+D2) 确定中心距 初定中心距 a0 0.7(D1+D2) < a0 < 2(D1+D2) a 过小，带短，易疲劳 a 过大，易引起带的扇动 初算带长Ld0 取基准带长 Ld(表5-3) 计算实际中心距 a （圆整）

三、V带轮设计 1、V带轮的材料 2、V带轮的典型结构 钢（受力比较大的小带轮） 铸铁（速度不高的大带轮） 铝合金（轻载高速） 带速<30m/s的带轮用HT150或HT200制造； 高速宜采用钢制带轮，并进行动平衡； 小功率用铸铝或塑料。 钢（受力比较大的小带轮） 铸铁（速度不高的大带轮） 铝合金（轻载高速） 工程塑料（低载降噪） 2、V带轮的典型结构

实心式——直径小 D≤3d（轴径）

腹板式D≤300mm

孔板式D≤300mm

轮辐式 D>300mm

V带轮槽尺寸 =38o, 36o, 34o, 32o

普通V带轮的轮槽尺寸

四、带传动的张紧 目的：保证产生足够的摩擦力 由于带传动的材料不是完全的弹性体，带在工作一段时间后会发生塑性伸长而松弛，使张紧力降低。为保持持久的承载能力，带传动需要张紧装置。 常用的控制和调整张紧力的方法是调节中心距张紧和设置张紧轮张紧。 目的：保证产生足够的摩擦力

1、定期张紧 增大中心距a！！ (b)摆架式 (a)滑道式 调整螺栓 调整螺栓

2、自动张紧 G 销轴

为了加大 ，张紧轮应放在松边外侧靠近小带轮 为了张紧，张紧轮应放在松边内侧靠近大轮 3、采用张紧轮张紧 张紧轮 为了加大 ，张紧轮应放在松边外侧靠近小带轮 为了张紧，张紧轮应放在松边内侧靠近大轮

1、了解带传动的特点类型； 2、重点：带传动工作情况分析 力分析、应力、弹性滑动、打滑 3、设计：带传动设计参数选择及参数对传动影响分析 4、张紧：目的、类型

判断题: V带传动的的弹性滑动可以用增大摩擦来消除。 带在运转过程中，某一截面始终存在拉应力、离心应力和弯曲应力。 所有带传动都是靠摩擦来传递运动和动力的。 V带传动的打滑同时发生在大、小两个带轮上发生。

各种带传动的带长都有固定的标准长度系列。 V带传动中，带轮的最小直径取决于带的型号。 V带传动的弹性滑动和打滑都是其固有的现象。 V带传动中，为了增加摩擦，可以将轮槽表面加工得粗糙一些。

二．单项选择题 1．V带传动的失效形式是带的（ ）。 (a) 松驰 (b) 颤动 (c) 疲劳破坏 (d) 弹性滑动 2．V带传动的最大有效拉力Fec与（ ）有关 (a) 紧边拉力F1 (b) 小带轮包角a 1 (c) 松边拉力F2 (d) 大带轮包角a 2

作业