普通v带的设计Word格式.docx
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如实际工况下包角不等于180°
、胶带长度与特定带长不同时，则应引入包角修正系数Kα（表7–5）和长度修正系数KL（表7–6）。
表7–4
单根普通V带的基本额定功率P1和功率增量DP1
（摘自GB/T13575.1—92）
（单位：
kW）
这样，在实际工况下，单根V带所能传递的额定功率为
[P1]=（P1+DP1）·
Kα·
KL
（7-16）
表7－5
包角修正系数Kα（摘自GB13575.1－92）
表7－6
普通V带长度修正系数KL（摘自GB13575.1－92）
三、设计计算和参数选择
设计V带传动时一般已知的条件是：
1）传动的用途、工作情况和原动机类型；
2）传递的功率P；
3）大、小带轮的转速n2和n1；
4）对传动的尺寸要求等。
设计计算的主要内容是确定：
1）V带的型号、长度和根数；
2）中心距；
3）带轮基准直径及结构尺寸；
4）作用在轴上的压力等；
设计计算步骤如下：
1．确定计算功率Pc
Pc=KA
·
P
（kW）
P–––传递的额定功率（kW）；
KA–––工况系数（表7–7）
表7-7
工况系数KA
工况
KA
空、轻载启动
重载启动
每天工作小时数（h）
＜10
10~16
＞16
载荷变动最小
液体搅拌机、通风机和鼓风机（≤7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机
1.0
1.1
1.2
1.3
载荷变动小
带式输送机（不均匀负荷）、通风机（＞7.5kW）、旋转式水泵和压缩机（非离心式）、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械
1.4
载荷变动较大
制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械、重载输送机
1.5
1.6
载荷变动很大
破碎机（旋转式、颚式等）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）
1.8
注：
1．空、轻载启动—电动机（交流启动、三角启动、直流并励）、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；
2．重载启动—电动机（联机交流启动、直流复励或串励）、四缸以下的内燃机。
2．选择V带型号
根据计算功率Pc和小带轮转速n1由图7–14选择V带型号。
当在两种型号的交线附近时，可以对两种型号同时计算，最后选择较好的一种。
Y型主要传递运动，故未列入图内
图7-14
普通V带选型图
3．确定带轮基准直径d1和d2
为了减小带的弯曲应力应采用较大的带轮直径，但这使传动的轮廓尺寸增大。
一般取d1≥dmin（表7–3），比规定的最小基准直径略大些。
大带轮基准直径可按
计算。
大、小带轮直径一般均应按带轮基准直径系列圆整（表7–8）。
仅当传动比要求较精确时，才考虑滑动率e来计算大轮直径，即
，这时d2可不按表7–8圆整。
表7–8
普通V带带轮基准直径系列（摘自GB13575.1—92）
4．验算带的速度v
由
可知，当传递的功率一定时，带速愈高，则所需有效圆周力F愈小，因而V带的根数可减少。
但带速过高，带的离心力显著增大，减小了带与带轮间的接触压力，从而降低了传动的工作能力。
同时，带速过高，使带在单位时间内绕过带轮的次数增加，应力变化频繁，从而降低了带的疲劳寿命。
由表7–4可见，当带速达到某值后，不利因素将使基本额定功率降低。
所以带速一般在v=5~25m/s内为宜，在v=20~25m/s范围内最有利。
如带速过高（Y、Z、A、B、C型v>
25m/.s；
D、E型v>
30m/s）时，应重选较小的带轮基准直径。
5．确定中心距a和V带基准长度Ld
根据结构要求初定中心距a0。
中心距小则结构紧凑，但使小带轮上包角减小，降低带传动的工作能力，同时由于中心距小，V带的长度短，在一定速度下，单位时间内的应力循环次数增多而导致使用寿命的降低，所以中心距不宜取得太小。
但也不宜太大，太大除有相反的利弊外，速度较高时还易引起带的颤动。
对于V带传动一般可取
0.7（d1+d2）≤a0≤2（d1+d2）
初选a0后，V带初算的基准长度Ld0可根据几何关系由下式计算：
（mm）
（7–17）
根据式（7–17）算得的Ld0值，应由表7–2选定相近的基准长度Ld，然后再确定实际中心距a。
由于V带传动的中心距一般是可以调整的，所以可用下式近似计算a值
（7–18）
考虑到为安装V带而必须的调整余量，因此，最小中心距为
amin=a–0.015Ld
（mm）
如V带的初拉力靠加大中心距获得，则实际中心距应能调大。
又考虑到使用中的多次调整，最大中心距应为
（mm）
6．验算小带轮上的包角a1
小带轮上的包角a1可按式（7–1）计算
为使带传动有一定的工作能力，一般要求a1≥120°
（特殊情况允许a1＝90°
）。
如a1小于此值，可适当加大中心距a；
若中心距不可调时，可加张紧轮。
从上式可以看出，a1也与传动比i有关，d2与d1相差越大，即i越大，则a1越小。
通常为了在中心距不过大的条件下保证包角不致过小，所用传动比不宜过大。
普通V带传动一般推荐i≤7，必要时可到10。
7．确定V带根数z
根据计算功率Pc由下式确定
≥
（7–19）
为使每根V带受力比较均匀，所以根数不宜太多，通常应小于10根，否则应改选V带型号，重新设计。
8．确定初拉力F0
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
（N）
（7–20）
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）
DF0–––初拉力的增量（表7–9）
表7–9
初拉力的增量
N）
带型
Y
Z
A
B
C
D
E
DF0
6
10
15
20
29.4
58.8
108
9．确定作用在轴上的压力FQ
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
（7–25）
a1–––小带轮上的包角；
z–––V带根数。
四、带轮设计
对带轮的主要要求是重量轻、加工工艺性好、质量分布均匀、与普通V带接触的槽面应光洁，以减轻带的磨损。
对于铸造和焊接带轮、内应力要小。
带轮由轮缘、轮幅和轮毂三部分组成。
带轮的外圈环形部分称为轮缘，装在轴上的筒形部分称为轮毂，中间部分称为轮幅。
图7–17
V带轮的结构
带轮结构形式按直径大小常用的有S型实心带轮（用于尺寸较小的带轮）、P型腹板带轮（用于中小尺寸的带轮）、H型孔板带轮（用于尺寸较大的带轮）及E型椭圆轮幅带轮（用于大尺寸的带轮）（见图7–17）。
轮缘部分的轮槽尺寸按V带型号查表7–10。
由于普通V带两侧面间的夹角是40°
，为了适应V带在带轮上弯曲时截面变形，楔角减小，故规定普通V带轮槽角f为32°
、34°
、36°
、38°
（按带的型号及带轮直径确定）。
表7-10
普通V带轮的轮槽尺寸（摘自GB/T13575.1-92）
项目
符号
槽型
基准宽度
bp
5.3
8.5
11.0
14.0
19.0
27.0
32.0
基准线上槽深
hamin
2.0
2.75
3.5
4.8
8.1
9.6
基准线下槽深
hfmin
4.7
7.0
8.7
10.8
14.3
19.9
23.4
槽间距
e
8±
0.3
12±
15±
19±
0.4
25.5±
0.5
37±
0.6
44.5±
0.7
第一槽对称面至端面的距离
f
7±
1
最小轮缘厚
δmin
5
5.5
7.5
12
带轮宽
B=（z-1）e+2f
z—轮槽数
外径
da
轮
槽
角
φ
32°
相应的基准直径d
≤60
-
34°
≤80
≤118
≤190
≤315
36°
≤475
≤600
38°
＞80
＞118
＞190
＞315
＞475
＞600
极限偏差
±
30′
带轮的常用材料是铸铁，如HT150、HT200。
转速较高时，可用铸钢或钢板焊接；
小功率时可用铸造铝合金或工程塑料。
带轮的其它结构尺寸可参考有关资料。
五、V带传动的张紧装置
由于传动带不是完全的弹性体，带工作一段时间后，会因伸长变形而产生松驰现象，使初拉力降低，带的工作能力也随之下降。
因此，为保证必需的初拉力，应经常检查并及时重新张紧。
常用的张紧方法是改变带传动的中心距，如把装有带轮的电动机安装在滑道上并用螺钉2调整（见图7–18a）或摆动电机底座1并调整螺栓2使底座转动（见图7–18b），即可达到张紧的目的。
如果带传动的中心距是不可调整的，则可采用张紧轮装置（见图7–19）。
张紧轮一般放置在带的松边。
V带传动常将张紧轮压在松边的内侧并靠近大带轮，以免使带承受反向弯曲，降低带的寿命，且不使小带轮上的包角减小过多。
a）
b）
图7-19
张紧轮装置
图7-18
带的定期张紧装置
例7–1
设计如图7-20所示的带式运输机传动方案I中的带传动。
已知：
P=11kW，n1=1460r/min，i=2.1，一般用途使用时间10年（每年工作250天），双班制连续工作，单向运转。
图7-20
带式运输机传动方案Ⅰ
解：
由表7–7查得工况系数KA=1.2，则
Pc=KAP=1.2×
11=13.2kW
根据Pc＝13.2kW，n1=1460r/min，由图7–14选取B型。
3．确定带轮基准直径d1、d2
由表7–3，B型V带带轮最小直径dmin=125mm，又根据图7–14中B型带推荐的d1的范围及表7–8，取d1=132mm，从动轮基准直径d2=id1=2.1×
132＝277.2mm，由表7–8基准直径系列取d2=280mm。
传动比
，传动比误差为
，允许。
4．验算带的速度
m/s
m/s
由0.7（d1+d2）≤a0≤2（d1+d2）
即288.4=0.7（132+280）≤a0≤2（132+280）=824
则初取中心距a0=560mm
初算V带的基准长度Ld0
由表7–2选取标准基准长度Ld=1800mm
实际中心距
取a=572mm
6．验算小带轮上包角a1
合适
7．确定V带根数
由d1=132mm，n1=1460r/min，查表7–4，B型单根V带所能传递的基本额定功率P1=2.48kW，功率增量DP1=0.46kW，由表7–5查得包角系数Ka=0.96，由表7–6查得长度修正系数KL=0.95；
所需带的根数
取z＝5根
由表7–3，B型带q=0.17kg/m
N
9．确定作用在轴上的压轴力FQ
N
10．带轮设计（略）
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