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目录V带传动设计..............................................................................................-3-一、带传动得设计准则............................................................................-3-二、V带传动的设计内容.........................................................................-3-三、普通V带设计的一般步骤：...........................................................-3-四、带传动设计计算................................................................................-3-1.已知条件和设计内容.......................................................................-3-2.设计步骤和方法...............................................................................-3-2.1确定设计功率..........................................................................-3-2.2选择v带的带带型..................................................................-5-2．3确定带轮直径及验算带速................................................-6-2．4计算中心距a及其变动范围。........................................-8-2．5验算小轮包角......................................................................-9-2．6计算带的根数....................................................................-10-2.7确定带的初拉力................................................................-13-2.8确定作用在轴上的压力......................................................-15-3.结论..................................................................................................-16-五、设计小结...........................................................................................-16-六、参考资料...........................................................................................-17-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：KWPKPAC3.331.1KA――工作情况系数，见表8—7；P――传递的功率，kWP——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1.25～1.741.75～2.492.5～3.49≥3.5系数1.051.111.181.282.2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vsmndv/69.610006014209010006011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12idd，i--传动比，并根据表8—8加以适当圆整，即求得：mmd4002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。2021127.0ddadd5）计算相应的带长0212210042/2addddald得0dl=2249mm带的基准长度dl根据0dl由表8—2查得dl=2240mm2．4计算中心距a及其变动范围。传动实际中心距近似为200ddllaa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mmlaad6232240015.0657015.0minmmlaad724224003.065703.0max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01152一般应使01120，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1ΔP0--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Z10）否则应改带型由表查得数据代入得z=06.192.017.007.13.3=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0F=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YZABCDEDF0610152029.458.81082.8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NzFFq5.4752152sin140322sin2010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140NV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