V带轮结构设计张紧装置校核计算

1、1V 带轮结构设计和张紧装置一、V带轮设计1、V带轮设计的要求质量小、结构工艺性好、无过大的铸造内应力；质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工（表面粗糙度一般应为3.2）,以减小带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀。2、带轮的材料带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200转速较高时宜采用铸钢（或用钢板冲压后焊接而成）；小功率时可用铸铝或塑料。3、结构形式铸铁制V带轮的典型结构形式有三种：（1）实心式：带轮基准直径小于3d（d为轴的直径）时;腹板式：带轮基准直径小于300350mnM;辐式(c)轮图 5-11带轮的结构形式(3)轮

2、辐式：带轮基准直径大于300350mm寸。带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径选择结构形式，并根据带的型号及根数确定轮缘宽度，根据带的型号确定轮槽尺寸(表5-9)。表 5-9V 带轮的轮槽尺寸项目符号槽型YZSPZASPABSPBCSPCDF节宽bp5.38.511.014.019.027.032.0基准线上槽深hamin1.62.02.753.54.88.19.6基准线下槽深hfmin4.77.09.08.71110.81414.31919.923.4槽间距e8 士0.312 士0.315 士0.3190.425.5 士0.537 士 0.644.5 士 0.7第一槽对称面全端面的距离f7

3、 士 1811.12.巴17号唠叫最小轮缘厚Smin55.567.5101215带轮宽BB=(z-1)e+2fz-轮槽数夕卜径dada=Cd+2ha轮槽角C 八32相应的基准直三 6034三 80三 118三 190三 3153660三 475三 60038径 dd80118190315475600极限偏差土 1士 30、V带传动的张紧装置各种材质的V带都不是完全的弹性体，在预紧力的作用下，经过一定时间的运转后，就会由于塑性变形而松弛，使初拉力降低。为了保证带传动的能力，应定期检查初拉力的数值。如发现不足时，必须重新张紧，才能正常工作。常见的张紧装置有以下几种：1、定期张紧装置图 5-12 定

4、期张紧采用定期改变中心距的方法来调节带的预紧力，使带重新张紧2、自动张紧装置图 5-13 自动张紧将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上， 利用带轮的自重， 使带轮随同电动机绕固定轴摆动，以自动保持张紧力3、采用张紧轮的装置图 5-13 张紧轮张紧当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般应放在松边内侧,使带只受单向弯曲，同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过份影响小带轮的包角。若张紧轮置于松边外侧，则应尽量靠近小带轮。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同,且直径小于小带轮的直径。、普通V带传动设计1、确定设计功率8式中：KA为工况系数(表 5-6);P 为所需传递的功率。表 5-6 工况系数 K

5、A工况KA空、轻载起动重载起动每天工作小时数/h1616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、轻载荷输送机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式输送机 （不钧匀载荷） 、 通风机 （7.5kW）、旋转式水泵和压缩机（非离心式）、发动机、金牌切削机床、印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械1.11.21.31.21.31.4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1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大破碎机 （旋转式、 鄂式等） 、 磨碎机 （球磨、棒磨、管磨）1.31

6、.41.51.51.61.8注意：在选取工况系数时，在反复起动、正反转频繁、工作条件恶劣等场合 KA应乘以 1.22、初选带的型号根据带传动的设计功率E及小带轮转速.1,按图5-8初选带的型号。3、确定带轮基准直径,小、42国家标准规定了普通V带传动中带轮的最小基准直径和带轮的基准直径系列，见表5-7o表 5-7 普通 V 带轮的最小基准直径口 d 面（mm）型号YZABCDE205075125200355500注：带轮直径系列为：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

7、,140,150,160,170,180,200,212, 224,236,250,265,280,300,315,335,355,375,400,425,450,475, 500,530,560,600,630,670,710,750,800,900,1000,1060,1120,1250,1400,1500,1600,1800,2000,2240,2500。当其它条件不变时，带轮基准直径越小，带传动越紧凑，但带内的弯曲应力越大，导致带的疲劳强度下降，传动效率下降。选择小带轮基准直径时，应使小必曲,并取标准直径。若传动比要求较精确时，大带轮基准直径”也由下式确定:dqJ)(mm)(5-11a

8、)粗略计算时，可忽略滑动率e的影响，则有.=%11(mm)(5-11b)41、力2按表5-7取标准值。4、验算带速V带速的计算公式为就小1川.(m/s)(5-12)带速V不能太高，否则则离心力大，使带与带轮间的正压力减小，传动能力下降，易打滑。同时离心应力大，带易疲劳破坏。带速V不能太低，否则要求有效拉力产过大，使带的根数过多。一般要求V在525m/s之间。当V在1020m/s时，传动效能可得到充分利用。若V过高或过低，可调整时。5、中心距a、带长L和包角图 5-9 带传动的几何计算带传动的中心距a、带轮直径d、带长L和包角0t等如图5-9所示。中心距a的大小，直接关系到传动尺寸和带在单位时间

9、内的绕转次数。中心距a大，则传动尺寸大，但在单位时间内的绕转次数减少，可增加带的疲劳寿命，同时使包角增大，提高传动能力。一般可按下式初选中心距 3:=一：一“一也一I，：,(mm)(5-13)带长根据带轮的基准直径和初选的中心距“。计算：%=2ao四/d)L(mm)(5-14)根据初算的带长乐,由表5-8选取相近的基准长度%。传动的实际中心距a用下式计算:，-,1-(mm)(5-15)工二G即+/2)E_(dS2-)2其中：一彳8,3小带轮包角的按下式计算：的=180。-二也父57ya一般要求*90。j120。6、确定带的根数z八2月z之=P隔+蜩)(5-16)z应根据计算值圆整，且不宜过多，

10、否则各根带受力不均，一般z10。当z过大时，应改选带轮基准直径或改选带型，重新设计。7、确定初拉力%初拉力用小，带传动的传动能力小，易出现打滑。风过大,则带的寿命低，对轴及轴承的压力大。一般认为，既能发挥带的传动能力，又能保证带的寿命的单根V带的初拉力应为如=500 x(5-17)8、计算压轴力FQ为了设计轴和轴承，需计算V带对轴的压力FQ。FQ可近似地按带的两边的初拉力。的合力计算，如图5-10。FQ总22fo施(5-18)2 例题例题5-1:设计一带式运输机中的普通V带传动。原动机为Y112M-4异步电动机，具额定功率P=4kW满载转速n1=1440r/min,从动轮转速n2=450r/m

11、in,一班制工作，载荷变动较小，要求中心距a550mm解：1、计算设计功率Pd由表5-6查得长$=1.1,故Pd=AP=1.1x4=4.4kW2、选择带型根据Pd=4.4kW,l=1440r/min,由图5-8初步选用A型普通V带。3、选取带轮基准直径dd1和dd2由表5-7取dd1=100mm由式(5-11(a)得由表5-7取直径系列值dd2=315mm4、验算带速v60 x100060 x1000在525m/s范围内，带速合适。+qv1440450 x100 x0-0,02)=309.2mm成镇修晋x100黑1440_rjl.v=-=7.54w/f5、确定中心距a和带的基准长度Ld初选中心

12、距a=450mm符合0.7(ddi+dd2)ao2(ddi+dd2)由式(5-14)得带长“=2旬+加+%)+恒溪=2x45。+辿即+315)+吐24x450=1577.6mm由表5-8对A型带选用基准长度Ld=1600mm然后计算实际中心距/q武当+*11600120460包角合适。7、确定带的根数z因dd=100mm；二也=引5总3,21ddi。一)100 x(1-0,02)v=7.54m/s查表5-2得P0=1.31kW查表5-3得AP0=0.1kW因a1=153.22,查表5-4得Ka=0.926因Ld=1600mm查表5-5得KL=0.99由式(5-16)得之月.璋一44=2370覆

13、期-F区+记)用(131+0.1)x0.926x0.99取z=4根。8、确定初拉力F。由式(5-17)得单根普通V带的初拉力025-t飕？2，5-0926x44一弟=500 x-1良+4=500 x-+0.1x754Kazv0.926x4x7,54=129.7N9、计算压轴力FQ由式（5-18）,得压轴力年=陵4触%=2x4x129.7xsin这1009.4AT2210、带传动的结构设计（略）。除此方案之外，读者可通过同样的分析计算，获得若干种可行方案，经过分析、优化后，从中选择最佳方案。齿轮传动的设计约束1、闭式软齿面：失效形式：主要是疲劳点蚀，其次是轮齿折断；设计约束：按接触疲劳强度计算，校核弯曲疲劳强度2、闭式硬齿面：失效形式：主要是轮齿折断，其次