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1、v带传动设计个人总结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：20_-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.-31.已知条件和设计内容.-32.设计步骤和方法.-32.1确定设计功率.-32.2选择v带的带带型.-523确定带轮直径及验算带速.-624计算中心距a及其变动范围。.-825验算小轮包角.-926计算带的根数.-102.7确定

2、带的初拉力.-132.8确定作用在轴上的压力.-153.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（

3、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：PCKAP1.1?33.3KWKA工作情况系数见表87；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、

4、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:增速比系数1.251.741.051.752.491.112.53.491.183.51.282.2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36选取。23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86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vv?d1n1601000?901420601000?6.69m/s应满足5m/sv25m/s(30m/s)否则须重选

5、小轮直径d1。3）计算大带轮的基准直径从动轮基准直径求得：d2id1i-传动比并根据表88加以适当圆整即d2400mm4）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。0.7?d1d2a02d1d25）计算相应的带长2d2d1?ld02a0/2?d1d24a0得ld0=2249mm带的基准长度ld根据d0由表82查得lld=2240mm24计算中心距a及其变动范围。传动实际中心距近似为ldld0aa02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amina0

6、.015ld6570.0152240623mmamaxa0.03ld6570.032240724mm25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37所示显然小轮包角1比大轮包角2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1可按下式近似计算：代入数据得?11520一般应使1?1200否则可加大中心距或增设张紧轮。26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k见表1P0-考虑i1时单根形带所能传递功率的增量k。由于P0是按i1即d1d2的条

7、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85；L-考虑带的长度不同时的影响系数称带长修正系数见表82；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=即根数z=3根3.31.070.17?0.921.06=2.752.7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

8、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F0=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715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（721）G的计算如下：（722）新安装的V带运转后的V带（723）（724）最小极限值式中DF0初拉力的增量（表79）表79初拉力的增量带型Y6Z10A1

9、5B20C29.4（单位：N）DE58.8108DF02.8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716近似地用下式求得(N)（725）式中a1小带轮上的包角；zV带根数。?11520F2zF0sin23140sin475.5N即q223.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

10、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20_【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20_【3】机

11、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20_普通V带传动及键设计一、机械零件CAD设计任务书普通V带传动及键设计1、已知条件：题号电机功率Kwn1(r/min)1-43144022.53.03.55-84144022.53.03.59-127.5144022.53.03.513-1611144022.53.03.517-20_144022.53.03.521-24396022.53.03.525-28496022.53.03.529-327.596022.53.03.533-361196022.53.03.537-401596022.53.03.5传动比i其它条件

12、：传动比允许误差5%；轻度冲击；两班工作制。2、设计内容和要求1）V带传动的设计计算参见教材。2）轴径设计取45号钢时按下式估算：dmin1103P1.03并圆整。n3）V带轮的结构设计选择带轮的材料、结构形式、计算基本结构尺寸。4）键的选择及强度校核5）用3D软件设计零件及装配图并标注主要的特征尺寸。3、编写设计计算说明书封面、题目、目录、设计内容及结果、小结、参考资料等。1二、带轮3D设计示例（一）结构尺寸以教材上的带传动例题中的参数为例：dd1=80z=3带型SPZ查得：bd=8.5hamin=2hfmin=9e12f=8min=5.5B=（z-1）e+2f=（3-1）12+28=40d

13、a=dd+2ha=80+22=84=34L=B=40。(二）SolidWorks小带轮3D设计步骤1启动SolidWorks新建零件文件保存文件名为“小带轮.SLDPRT”到自己建立的文件夹。2绘制截面草图：点击前视基准面草图绘制草图绘制在该草图上绘制带轮截面如下图：3生成3D插入凸台/基体旋转（如下图）2点击属性窗口中的确定按钮再按整体显示全图按钮结果如下：4绘制轴孔点击一个端面草图绘制草图绘制3点击“正视于”按钮在该草图中绘制一圆假设半径为15如下图（还可画出键）：点击特征拉伸切除4选择“完全贯穿”按OK按钮再利用旋转视图按钮调节视图：存盘。(三）SolidWorks大带轮3D设计步骤可按

14、小带轮的设计步骤进行。下面我们介绍一种简便方法：1打开文件：小带轮.SLDPRT另存为：大带轮.SLDPRT2右击旋转下的草图编辑草图如下图：5按正视于双击半径为40的尺寸将其改为大带轮的半径40：6按OK再按整体显示全图按钮结果如下：按右上角的再调整视图如下：73绘制辐板点击一个端面草图绘制草图绘制点击“正视于”按钮8在该草图中绘制一圆假设半径为15如下图（还可画出键）：点击特征拉伸切除选择“给定深度”输入109按OK按钮再利用旋转视图按钮调节视图：选择另一端面重复上一过程切除另一端面。存盘。(四）SolidWorks机架3D设计步骤1启动SolidWorks新建零件文件保存文件名为“机架.

15、SLDPRT”到自己建立的文件夹。V带传动设计说明书机械设计大作业题院班姓学目：级：名：号：V带传动设计1008_1100800_系：机械制造及其自动化1目录一设计任务:带式运输机.3二选择电动机.4三四五六七八九十确定设计功率Pd.4选择带的型号.4确定带轮的基准直径dd1和dd2.6验算带的速度.6确定中心距a和V带基准长度Ld.7计算小轮包角.8确定V带根数Z.8确定初拉力F0.10十一计算作用在轴上的压力.11十二带轮结构设计.12十三V带传动的张紧、安装及防护.17十四参考文献.18十五附表.192机械设计作业任务书一设计任务:带式运输机结构简图见下图:原始数据及设计内容：通常情况下

16、设计V带传动时已知的原始数据有：传递的功率P；主动轮、从动轮的转速、；传动的用途和工作条件；传动的位置要求原动机种类等。设计内容主要包括：带的型号、基准长度、根数、传动中心距、带轮直径及结构尺寸、轴上压力等。原始数据如下：3机器工作平稳单向回转成批生产轴承座中心高H（mm）160最短工作年限L5年2班方案5.1.4Pm（KW）2.2nm(r/min)940nw(r/min)80i12.1工作环境室内、清洁二选择电动机由方案图表中的数据要求查参考文献2表-15.2Y系列三相异步电动机的型号及相关数据选择可选择Y112M-6。可查得轴径为28mm,长为60mm.三确定设计功率Pd设计功率是根据需要

17、传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的表达式如下：PdKAPm式中Pm需要传递的名义功率KA工作情况系数按参考文献1表5.7工作情况系数KA选取KA=1.2；考虑到本装置的工作环境KA值不变所以PdKAPm1.22.22.64KW四选择带的型号根据设计功率和小带轮转速由下图选定带型。4查看上图可选取A型带。5五确定带轮的基准直径dd1和dd2查表V带带轮最小基准直径ddmin知A型带ddmin=75mm,又由参考文献1表5.4选取小带轮基准直径：dd1125mm；大带轮基准直径：dd2i1dd12.1?125262.5mm查参考文献1表5.4选取大带轮基准

18、直径dd2250mm；其传动比误差i2.1250125100%4.76%5%故可用。2.1六验算带的速度v?式中dd1n1601000?125940601000?6.15m/sn1电动机转速；dd1小带轮基准直径；即v=6.15m/s<vmax=25m/s,符合要求。由来计算带的速度并满足5m/s3540m/s。如。对于普通V带25；30m/s；对于窄V带则离心力过大即应减小如过小(5m/s)这将使所需的有效圆周力过大即所需带的根数过多于是带轮。的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大故过小时应增大6七确定中心距a和V带基准长度L根据：0.7(dd1dd2)a02(dd1dd2)初步确定中心

19、距0.7（100+224）=262.5a02（100+224）=750;考虑到应使结构紧凑选取中心距a0=350mmd虑到安装调整和张紧的需要实际中心距的变动范围为初算带的基准长度Ld：Ld?2a0式中?2(dd1dd2)(dd2dd1)2(250125)22350(125250)1300.192mm4a024350Ld带的标准基准长度；Ld带的初算基准长度；a0初选中心距；查参下表普通带基准长度Ld及长度系数KL确定带的基准长度Ld=1400mm；7八计算小轮包角小带轮包角：1180dd2dd125012057.318057.3162.0895?a350根据包角计算公式及对包角的要求应保证九

20、确定V带根数Z在确定V带的根数时为了使各根V带受力均匀根数不应过多一般以不超过8810根为宜否则应改选带的型号重新计算。根据公式：z?确定带的根数。式中Pd(P0P0)K?KLK?包角修正系数考虑包角180?对传动能力的影响KL带长修正系数考虑带长不为特定带长时对使用寿命的影响P0V带基本额定功率由参考文献1表5.4查取单根V带所能传递的功率为P0=1.3917kW；由式P0Kbn1(1其中1)计算功率增量P0；KiKb弯曲影响系数；Ki传动比系数；n1电机轴转速查参考文献得Kb=0.772510；查参考文献得Ki1.1373；故得P0Kbn1(1?311)0.772510?3940(1)0.

21、0877kwKi1.1373查参考附表得K?=0.96；查参考附表得KL=0.96；所以z?Pd2.641.94(P0P0)K?KL(1.39170.0877)0.960.96所以选取V带根数z=2；9十确定初拉力FF0500式中0Pd2.5K?mv2vzK?Pd设计功率v带的速度z带的根数K?包角修正系数m普通V带每米长度质量查参考文献得m=0.1kg/m；所以F0500Pd2.5K?2.642.50.96mv25006.152120.1175.8805NvzK?6.1521?20.96由于新带容易松弛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的1.5倍。在带传动中初拉力是通过

22、在两带轮的切点跨距的中点M处加上一个垂直于两轮上部外公切线的适当载荷G（见下图）使沿跨距每长100mm所产生的挠度y为1.6mm来控10制的。G值可查阅有关机械设计手册。十一计算作用在轴上的压力Q2Fzcos式中?2?2zF0sin?12F0初拉力z带的根数?1小轮包角；所以Q2Fzcos?2?2zF0sin?1162.089522175.88sin694.9418N2211十二带轮结构设计1.带轮材料选择常用的带轮材料为HT150或者HT200。转速较高时可以采用铸钢或者用钢板冲压后焊接而成；小功率时可用铸铝或塑料。本设计中转速要求不高材料选用HT200；2.带轮结构形式本方案中带轮为中小尺

23、寸选用腹板轮。V带轮由轮缘、轮辐和轮毂组成；根据轮辐结构的不同V带轮可以分为实心式（如下图a）、腹板式（下图b）、孔板式（下图c）、椭圆轮辐式（下图d）。123.带轮结构尺寸轮槽截面尺寸可查下图可得；参考图b:已知d=28mmd1=(1.82)d=50.456mm,d为轴的直径28mm;B=(z-1)e+2f(3-1)x15+20=50mm；z为带数e=15f取10（查下表）；111C=()B取C=B=10mm;574L=(1.52)d=4256mm,当B1.5d时L=B;故L=55mm134.带轮的技术要求（1）铸造、焊接或烧结的带轮在轮缘、腹板、轮辐、及轮毂上不允许有砂眼、裂缝、缩孔及气泡

24、；（2）铸造带轮在不提高内部应力的前提下允许对轮缘、凸台、腹板及轮毂的表面缺陷进行修补；（3）带轮轮槽工作面的表面粗糙度Ra应不超过3.2m高性能传动不应超过1.6m14带轮的平衡分为静平衡和动平衡带轮有较宽的轮缘表面或以相对较高的速度转动时需要进行动平衡（见下图）。静平衡应使带轮在工作直径（由带轮类型确定为基准或有效直径）上的偏心残留量不大于下列二值中的较大的值：a)0.005kg;b)带轮及附件的当量质量的0.2%。(当量质量系指几何形状与被检带轮相同的铸铁带轮的质量）当带轮转速已知时应确定是否需要进行动平衡、通过下列公式计算确定带轮极限速度：n1式中1.581/(Bd)B带轮轮缘宽度（mm）d带轮直径（基准直径或有效直径）（mm）当带轮转速nn1时进行静平衡；当带轮转速nn1时进行动平衡；动平衡要求质量等级由下列二值中选取较大值G1=6.3mm/sG2=5v/M式中5残留偏心量的实际限度（g）v带轮的圆周速度（m/s）M带轮的当量质量（kg）如果使用者有特殊需求时质量等级可能小于G1或G2；1516十三V带传动的张紧、安装及防护1.张紧方法2.预紧力带的预紧力对其传动能力、寿命和轴压力都有很大影响。预紧力不足传递载荷的能力降低效率低