第7讲普通V带传动的设计计算

§8-3普通V带传动的设计计算1设计准则和单根V带的基本额定功率2V带传动设计的原始数据及设计内容3设计步骤和方法1设计准则和单根V带的基本额定功率⑴带的主要失效形式：打滑和疲劳破坏⑵设计准则：保证带不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命vAevFPfvcbec)11)((10单根V带所能传递的最大功率为：cb11max)11()(1fvcbeceAF即：1111F(1)(1)ecfvfvFAeeeecFFmax11bc（1）（2）⑶单根V带的基本额定功率P0vAevFPfvcbec)11)((10单根V带所能传递的最大功率为：特定试验条件：包角α＝180°、特定带长、平稳的工作载荷。在特定试验条件下，单根V带所能传递的最大功率，称为单根V带的基本额定功率P0当实际工作条件与特定条件不同时，应对P0值加以修正。修正结果称为单根V带的额定功率PrLarKKPPP)(00其中：KL—长度系数；考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响∆P0--功率增量。Kα—包角系数；考虑α≠180˚时对传动能力的影响⑷单根V带的额定功率Pr2V带传动设计的原始数据及设计内容⑴原始数据：要求传递的功率P，主从动带轮的转速要求n1、n2或传动比i，传动装置的尺寸及空间位置要求，工作条件、传动用途、载荷性质等⑵设计要求：带的类型带的截形选择带长的确定带的根数传动的中心距带轮的直径和结构尺寸传动参数（传动中心距、基准直径、轮槽尺寸）结构参数带轮材料传动带的型号、长度、根数张紧要求3设计步骤和方法⑴确定计算功率Pca其中：KA——工作情况系数，查表PKPAca⑵选择V带截形根据Pca和小带轮的输入转速n1，查选型图确定。⑶确定大小带轮的直径dd1，dd2①初步确定dd1：小带轮直径应符合表的最小基准直径要求及V带轮基准直径系列（表）。dd1≥dd1min②验算带的速度v:普通v带v＝5～25m/s③计算dd2：对dd2圆整。圆整后应修正传动比或保证输出转速在要求的范围内10006011ndvd12ddidd⑷确定中心距a和基准带长Ld①初选定a0值：首先在0.7(dd1+dd2)＜a0＜2(dd1+dd2)范围内初步取定，或由传动的空间要求初定。②计算所需带的基准长度Ld′取与上述计算值最接近的基准带长Ld③计算实际中心距，并给出中心距的范围0212212042addddaLddddd2)(0ddLLaaddLaaLaa015.003.0minmax⑸验算主动带轮上的包角α1）（至少901203.57180121adddd上式不满足时，可加大中心距或增加张紧轮α2α1CADBdd1dd2aθ△P0—计入传动比不等于1时单根V带额定功率增量Kα—包角系数，即小带轮包角不等于180°时的影响系数P0—单根V带的基本额定功率KL—长度影响系数，即带长不等于额定带长时的影响系数LcarcaKKPPPPPz)(00⑹确定V带根数z要求z＜10根，一般为3～6根⑺确定带的预紧力F0考虑包角对F0的影响后可有下式：预紧力的控制：其中的G值参考机械设计手册1.8°201e1e21qvFFvvffec----单根V带所需要的预紧力2015.2500qvKvzPFca⑻计算带传动作用在轴上的力，即压轴力Fp近似分析计算：2sin210zFFpFpFp⑼V带轮结构设计设计结果：带型、带根数Z、带长L、中心距a、带轮基准直径d1、d2§8-4V带轮的设计1设计要求2带轮的材料3带轮的结构1设计要求重量轻、质量分布均匀，工艺性好，轮槽表面要有一定表面粗糙度要求以减小带的磨损，内应力要小，另外，轮槽要有一定加工精度要求以均载，高速带轮要经过动平衡。常用铸铁：HT150、HT200，高速带轮可用铸钢或钢板焊接，传递小功率时可用铸铝或非金属2带轮的材料塑料带轮轮缘、轮幅、轮毂轮缘：轮槽部分轮毂：与轴相配合的部分轮幅：连接轮缘与轮毂的部分V带轮的组成3带轮的结构⑴带轮的结构形式典型结构形式：①实心轮：dd≤2.5d（d为轴径）②腹板轮：dd≤300mm③孔板轮：dd≤300mm，同时D1-d1≥100mm④椭圆轮辐式带轮：dd＞300mm实心轮HL腹板轮dh=(1.8～2)dsd0=(dh+dr)/2dr=de-2(H+σ)Hσ见图13-8s=(0.2～0.3)Bs2≥0.5s斜度1：25dhdda孔板轮dh=(1.8～2)dsd0=(dh+dr)/2dr=de-2(H+σ)Hσ见图13-8s=(0.2～0.3)Bs1≥1.5ss2≥0.5s斜度1：25dhddaS2轮辐式带轮h2dh斜度1：25ddah1h2=0.8h1a1=0.4h1a2=0.8a1f1≥0.2h1f2≥0.2h2PnA3h1=290P功率n转速A轮幅数⑵V带轮的轮槽V带轮的轮槽与所选的V带的型号相对应注意轮槽角应小于带的楔角带轮的结构设计①按带轮基准直径选取结构形式；②按带的型号确定轮槽尺寸；③其他结构尺寸参考经验公式或有关资料带轮的尺寸完全确定后，绘出零件图并按工艺要求注出技术要求。带轮零件图带轮零件图§8-5V带传动的张紧装置1定期张紧装置2自动张紧装置3采用张紧轮的张紧装置a调整螺钉滑道式张紧装置1定期张紧装置滑道式摆架式调整螺钉摆架式张紧装置a2自动张紧装置：浮动摆架销轴自动张紧装置3张紧轮张紧装置张紧轮例题•题目：试设计一破碎机用V带传动。已知电动机型号Y132M2-6，电动机的额定功率为5.5KW，转速n1=960r/min，传动比i=2，两班制工作，要求中心距小于600mm。计算与说明主要结果1．确定计算功率查表8-6取工作情况系数KA＝1.4Pca＝KA·P＝1.4×5.5＝7.7kwPca＝7.7kw2．选定带型查图，按Pca和nl查图8-8选取，因在A和B型的交界处，故可先以A型进行计算，再以B型计算并相互比较。先以A型计算，再以B型计算并相互比较。3．确定V带轮基准直径（1）小带轮基准直径参考图8-8表8-3选取dd1＝140mmdd1＝125mm（2）大带轮基准直径取ε＝2％dd2＝iD1(1-ε)=2×140（1-0.02）＝274.4mm,dd2＝275mm对计算结果圆整，得dd2＝275mmdd2＝245mm，n2实际值与理论值的差异很小dd1＝140mmdd1＝125mmdd2＝275mmdd2＝245mm%2.0480275)02.01(1409602960222nnn计算带速4．确定V带的基准长度根据题意及下式，初选中心距：取a0=500mm，则：查表8-2得：带的基准长度为Ld=1800带的速度合适m/s25m/s03.710006096014010006011nDvm/s28.6100060960125v2102127.0ddddddadd8305.2900a9.16654220212210aDDDDaLd2102127.0ddddddaddLd′=1588.1mm，Ld=1600修正中心距：a=506mm5.小带轮包角验算α1=165.8°Ld=1800a=567mmLd=1600a=506mmmm56720ddLLaa1207.16560180121adddd包角满足要求6．计算V带根数根据带型、dd1、nl查表8-5a得单根V带传递的额定功率P0=1.64kw根据带型、i、nl查表8-5b得：单根普通V带额定功率增量△P0=0.11kw查表8-8得：Kα=0.96Kα=0.96查表8-2得：KL=1.01KL=0.93计算得V带根数：z=4.5（根），取z=5（根）z=4.4（根），取z=5（根）LcaKKPPPz00P0=1.64kw△P0=0.11kwz=5(根)P0=1.67kw△P0=0.3kwz=5（根）7．计算单根V带的预紧力8．作用在轴上的载荷即压轴力Fp9．带轮结构和尺寸设计（略）N6.18015.250020qvKzvPFcaN17922sin210zFFpF0=1806NFp=1792N作业：P1648-2、8-4谢谢！