第二部分帶傳動2V帶設計

1、項目四 任務7 帶傳動和鏈傳動 第二部分第二部分 V帶傳動的設計帶傳動的設計 7.4.1 設計準則和單根設計準則和單根V帶額定功率帶額定功率 1. 設計準則設計準則 2. 單根單根V帶額定功率帶額定功率 單根V帶所能傳遞的功率與帶的型號、長度、帶速、帶輪直徑、包角大小以及載荷性質(zhì)等有關。為了便于設計，測得在載荷平穩(wěn)載荷平穩(wěn)、包角為包角為180及特定長度特定長度的實驗條件下，單根V帶在保證不打滑并具有一定壽命時所能傳遞的功率P0(kW)，稱為額定功率。各種型號的P0值見表7-4。 表表7-4 單根普通單根普通V帶的基本額定功率帶的基本額定功率P0 (1=2=180，特定長度，載荷平穩(wěn)) 單位：

2、kW 表表7-4 單根普通單根普通V帶的基本額定功率帶的基本額定功率P0 當實際使用條件與實驗條件不符合時，此值應當加以修正， 修正后即得實際工作條件下單根V帶所能傳遞的功率P的計算公式如下： P=(P0+P0)KKL (7-16) 式中：K包角系數(shù)，考慮不同包角對傳動能力的影響，其值見表7-5； KL長度系數(shù)，考慮不同帶長對傳動能力的影響，其值見表7-3； P0功率增量(kW)， 考慮傳動比i1時帶在大帶輪上的彎曲應力較小，從而使P0值有所提高，P0值見表7-6。 表表7-5 包包 角角 系系 數(shù)數(shù) K 表表7-6 單根普通單根普通V帶帶i1時額定功率的增量時額定功率的增量P0 單位：單位：

3、kW 表表7-6 單根普通單根普通V帶帶i1時額定功率的增量時額定功率的增量P0 單位：單位：kW 1. 確定設計功率確定設計功率PC 2. 選擇帶型選擇帶型 3. 確定帶輪的基準直徑確定帶輪的基準直徑dd1、dd2 4. 確定中心距和帶長確定中心距和帶長 5. 驗算小帶輪包角驗算小帶輪包角1 6. 確定確定V帶根數(shù)帶根數(shù) z 7. 計算初拉力計算初拉力 F0 和軸上壓力和軸上壓力 FQ 8. 帶輪設計（確定結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)尺寸、輪槽帶輪設計（確定結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)尺寸、輪槽尺寸、尺寸、 材料，畫出帶輪工作圖）材料，畫出帶輪工作圖） 設計功率是根據(jù)需要傳遞的名義功率再考慮載荷性質(zhì)、原動機類型和每天連

4、續(xù)工作的時間長短等因素而確定的，表達式如下。 PC=KAP (7-17) 式中: P所需傳遞的名義功率，kW； KA工作情況系數(shù)， 按表7-7選取。 表表7-7 工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)KA V帶的帶型可根據(jù)設計功率PC和小帶輪轉(zhuǎn)速n1由圖7-9選取。圖7-9 普通V帶選型圖 dd1、dd2 (1) 選取小帶輪基準直徑選取小帶輪基準直徑dd1 。帶輪直徑越小，。帶輪直徑越小， 則帶的彎曲則帶的彎曲應力越大，易于疲勞破壞。應力越大，易于疲勞破壞。V帶輪的最小直徑帶輪的最小直徑ddmin見表見表7-8。選。選擇較小直徑的帶輪，傳動裝置外廓尺寸小、重量輕；擇較小直徑的帶輪，傳動裝置外廓尺寸小、重量輕

5、； 而帶輪直而帶輪直徑增大，則可提高帶速、減小帶的拉力，從而可能減少徑增大，則可提高帶速、減小帶的拉力，從而可能減少V帶的帶的根數(shù)，但這樣將增大傳動尺寸。根數(shù)，但這樣將增大傳動尺寸。設計時可參考圖設計時可參考圖7-9中給出的帶輪直徑范圍按標準取值。中給出的帶輪直徑范圍按標準取值。 表表7-8 V帶輪的最小直徑帶輪的最小直徑 注： 帶輪的基準直徑系列是20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265

6、 280 300315 335 375 400 425 450 475 500 530 560 600 630 670 710 750 800 9001000 1060 1120 1250 1600 2000 2500 (2) 驗算帶的速度。驗算帶的速度。一般在一般在v=525 m/s內(nèi)選取，以內(nèi)選取，以v=2025 m/s最有利。對最有利。對Y、Z、A、B、C型帶型帶vmax=25 m/s，對，對D、E型帶，型帶，vmax=30 m/s。如。如vvmax，應減小，應減小dd。 （3）確定大帶輪的基準直徑）確定大帶輪的基準直徑dd2。 計算后也應按表計算后也應按表7-8直徑系列值圓整。當要求傳

7、動比精確時，直徑系列值圓整。當要求傳動比精確時， 應考慮滑動系數(shù)應考慮滑動系數(shù)來計算輪徑，此時來計算輪徑，此時dd2可不圓整。可不圓整。 1212dddnnd)1 (1212dddnnd通常取=0.02。 當中心距較小時，傳動較為緊湊，但帶長也減小，在單位當中心距較小時，傳動較為緊湊，但帶長也減小，在單位時間內(nèi)帶繞過帶輪的次數(shù)增多，即帶內(nèi)應力循環(huán)次數(shù)增加，會時間內(nèi)帶繞過帶輪的次數(shù)增多，即帶內(nèi)應力循環(huán)次數(shù)增加，會降低帶的壽命。而中心距過大時則傳動的外廓尺寸大，且高速降低帶的壽命。而中心距過大時則傳動的外廓尺寸大，且高速時容易引起帶的顫動，時容易引起帶的顫動， 影響正常工作。影響正常工作。 一般一

8、般推薦按下式初步確定中心距推薦按下式初步確定中心距a0，即，即 a0=(0.72)(dd1+dd2) (7-19) 初選a0后，可根據(jù)下式計算V帶的初選長度L0。 021221004)()(22addddaLdddd(7-20) 根據(jù)初選長度根據(jù)初選長度L0，由表，由表7-3選取與選取與L0相近的基準長度相近的基準長度Ld，作，作為所選帶的長度，然后就可以計算出為所選帶的長度，然后就可以計算出實際實際中心距中心距a，即，即 200LLaad (7-21) 考慮到安裝調(diào)整和帶松弛后張緊的需要，應給中心距留出考慮到安裝調(diào)整和帶松弛后張緊的需要，應給中心距留出一定的調(diào)整余量。中心距的變動范圍為一定的

9、調(diào)整余量。中心距的變動范圍為 ddLaaLaa03. 0015. 0maxmin(7-22) 13 .57)(180121adddd(7-23) 一般要求一般要求1120否則應適當增大中心距或減小傳動比，也可否則應適當增大中心距或減小傳動比，也可以加張緊輪。以加張緊輪。 （增大包角和增大摩擦系數(shù)，（增大包角和增大摩擦系數(shù)，都可提高帶傳動所能傳遞的圓周力）都可提高帶傳動所能傳遞的圓周力）1120maxffeeFFz LCCKKPPPPPz)(00(7-24) 帶的根數(shù)帶的根數(shù)z應圓整，為使各根帶受力均勻，其根數(shù)不宜過多，應圓整，為使各根帶受力均勻，其根數(shù)不宜過多， 一般取一般取z25根為宜，最多

10、不能超過根為宜，最多不能超過810根，否則應改選型根，否則應改選型號或加大帶輪直徑后重新設計。號或加大帶輪直徑后重新設計。 F0FQ （1）初拉力。初拉力）初拉力。初拉力F0過小，則產(chǎn)生的摩擦力小，傳動易過小，則產(chǎn)生的摩擦力小，傳動易打滑。初拉力愈大，帶對輪面的正壓力和摩擦力也愈大，不易打滑。初拉力愈大，帶對輪面的正壓力和摩擦力也愈大，不易打滑，即傳遞載荷的能力愈大；打滑，即傳遞載荷的能力愈大； 但初拉力過大會增大帶的拉應力，從而降低帶的疲勞強但初拉力過大會增大帶的拉應力，從而降低帶的疲勞強度，同時作用在軸上的載荷也大，故初拉力的大小應適當。度，同時作用在軸上的載荷也大，故初拉力的大小應適當。

11、 考慮離心力的影響時，單根考慮離心力的影響時，單根V帶的初拉力可按下式計算帶的初拉力可按下式計算 NqvKvzPFC2015 . 2500(7-25) （2） 軸上壓力。帶的張緊對安裝帶輪的軸上壓力。帶的張緊對安裝帶輪的軸和軸承軸和軸承來說，來說， 會影響其強度和壽命。因此必須確定作用在軸上的徑向壓力會影響其強度和壽命。因此必須確定作用在軸上的徑向壓力FQ， 為了簡化計算，通常不考慮松邊、緊邊的拉力差，近似為了簡化計算，通常不考慮松邊、緊邊的拉力差，近似按帶兩邊的初拉力的合力來計算。按帶兩邊的初拉力的合力來計算。 由圖由圖7-10可知可知 2sin210zFFQ圖7-10 作用在帶輪軸上的載荷

12、 帶輪設計包括以下內(nèi)容：確定結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)尺寸、帶輪設計包括以下內(nèi)容：確定結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)尺寸、輪槽尺寸、輪槽尺寸、 材料，畫出帶輪工作圖。材料，畫出帶輪工作圖。 (P107)班級、姓名、學號、組別 選用選用 根根 類型的類型的 帶，中心距帶，中心距a= mm ，帶輪直徑帶輪直徑dd1 = mm 、dd2 = mm ，初拉力初拉力F0 = N，軸上壓力，軸上壓力FQ = N。因為因為 v= ，所以帶輪材料選，所以帶輪材料選 。 因為因為 dd1 = ，所以小帶輪結(jié)構(gòu)選，所以小帶輪結(jié)構(gòu)選 （暫時不填）（暫時不填） 。因為因為 dd2 = ，所以大帶輪結(jié)構(gòu)選，所以大帶輪結(jié)構(gòu)選 （暫時不填）（暫時不填

13、） 。 12F0F0F0F0【例7-1】試設計帶式輸送機的V帶傳動，采用三相異步電機Y160L6，其額定功率P11kW，轉(zhuǎn)速n1970r/min，傳動比i=2.5，兩班制工作。 解解 PC，。 查表7-7得工作情況系數(shù)KA=1.2，根據(jù)式(7-17)有 PC=KAP=1.211=13.2kW 根據(jù)FC13.2 kW、n1970r/min，從圖7-9中選用B型普通V帶。 dd1 與dd2 由表7-8查得主動輪的最小基準直徑dd1min=125 mm，根據(jù)帶輪的基準直徑系列，取dd1160 mm。 根據(jù)式(7-13)，計算從動輪基準直徑 dd2=dd1i=1602.5=400 mm 根據(jù)基準直徑系

14、列，取dd2=400 mm。 根據(jù)式(7-12)有 smndvd/13. 8100060970160100060111速度在5m/s25 m/s內(nèi)，合適。 根據(jù)式(7-19) mma1120392)400160)(27 . 0(0初步確定中心距a0=800 mm。 根據(jù)式(7-20)計算帶的初選長度 mmaddddaLdddd24988004)160400()400160(280024)()(22202122100根據(jù)表7-3選帶的基準長度Ld=2500 mm。 根據(jù)式(7-21)，帶的實際中心距a mmLLaad801224982500800200 根據(jù)式7-22可知，中心距可調(diào)整范圍為 mmamm876764根據(jù)式(7-23)有 1633 .578011604001803 .57)(180121adddd 主動輪上的包角合適。 根據(jù)式(7-24) LCCKKPPPPPz)(00由B型普通V帶，n1970rmin，dd1160mm，查表7-4得P0=2.70 kW；由i2.5，查表7-6得 P0 0.3kW；由1163， 查表7-5得K0.953；由Ld=2500 mm，查表7-3得KL=1.03。則 5 . 403. 1953. 0) 3 . 070. 2(2 .13)(00LCKKPPPz取z=5根。 0