V带传动设计说明书

机械设计大作业题目： V带传动设计院系：机械制造及其自动化班级： 1008XXX姓名： XXX学号： 1100800XXX目 录一．设计任务:带式运输机............................................. 3 二 选择电动机 .................................................... 4 三 确定设计功率d P ................................................ 4 四 选择带的型号 .................................................. 4 五 确定带轮的基准直径12d d d d 和 ..................................... 6 六 验算带的速度 .................................................. 6 七 确定中心距a 和V 带基准长度d L .................................. 7 八 计算小轮包角 .................................................. 8 九 确定V 带根数Z ................................................. 8 十确定初拉力0F (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.. (19)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：通常情况下设计V带传动时已知的原始数据有：①传递的功率P；②主动轮、从动轮的转速、；③传动的用途和工作条件；④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：机器工作平稳，单向回转，成批生产二 选择电动机由方案图表中的数据要求，查参考文献[2]表-15.2 Y 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dP设计功率是根据需要传递的名义功率、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：d A m P K P =式中 m P ——需要传递的名义功率A K ——工作情况系数，按参考文献[1]表5.7工作情况系数A K 选取A K =1.2；考虑到本装置的工作环境，A K 值不变 所以1.22.2 2.64d A m P K P KW ==⨯=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。

查看上图可选取A型带。

五 确定带轮的基准直径12d d dd 和查表V 带带轮最小基准直径min d d 知A 型带min d d =75mm,又由参考文献[1]表5.4选取小带轮基准直径：1125=d d mm ；大带轮基准直径：211 2.1125262.5==⨯=d d d i d mm 查参考文献[1]表5.4选取大带轮基准直径2250=d d mm ；其传动比误差2502.1125100% 4.76%5%2.1-∆=⨯=<i ，故可用。

六 验算带的速度111259406.15/601000601000ππ⨯⨯===⨯⨯d d n v m s式中 1n --电动机转速；1d d ——小带轮基准直径；即v=6.15m/s< max v =25m/s,符合要求。

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★由来计算带的速度，并满足5 m/s ≤≤。

对于普通V 带，＝25～30 m/s ；对于窄V 带，＝35～40 m/s 。

如＞，则离心力过大，即应减小；如过小(＜5 m/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。

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★七 确定中心距a 和V 带基准长度dL根据：120120.7()2()d d d d d d a d d +≤≤+初步确定中心距0.7（100+224）=262.5≤ 0a ≤2（100+224）=750;考虑到应使结构紧凑，选取中心距0a =350mm★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★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`d L ：★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★22210120()(250125)`2()2350(125250)1300.1922424350ππ--≈+++=⨯+⨯++=⨯d d d d d d d L a d d mma 式中 d L ——带的标准基准长度；`d L ——带的初算基准长度；0a ——初选中心距；查参下表 普通带基准长度d L 及长度系数L K 确定带的基准长度`d L =1400mm ；八 计算小轮包角小带轮包角：21125012018057.318057.3162.0895350α--≈︒-⨯︒=︒-⨯︒=︒d d d d a ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★根据包角计算公式及对包角的要求，应保证★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★九 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8～10根为宜，否则应改选带的型号，重新计算。

根据公式：00()dLP z P P K K α=+∆确定带的根数。

式中 K α——包角修正系数，考虑包角180α≠︒对传动能力的影响L K ——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0P ——V 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0P =1.3917kW ； 由式011(1)b iP K n K ∆=-计算功率增量0P ∆； 其中b K ——弯曲影响系数；i K ——传动比系数；1n --电机轴转速查参考文献得b K =30.772510-⨯； 查参考文献得 1.1373i K =； 故得30111(1)0.772510940(1)0.08771.1373b i P K n kw K -∆=-=⨯⨯⨯-= 查参考附表得K α=0.96； 查参考附表得L K =0.96； 所以，00()d L P z P P K K α=+∆ 2.641.94(1.39170.0877)0.960.96==+⨯⨯所以，选取V 带根数z=2；十 确定初拉力0F20 2.5500()d P K F mv vz K αα-=+ 式中 d P --设计功率v --带的速度 z ——带的根数K α——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220 2.5 2.64 2.50.96500()500() 6.15210.1175.88056.152120.96αα--=+=⨯⨯+⨯=⨯d P K F mv N vz K ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★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100 mm 所产生的挠度y 为1.6 mm 来控制的。

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102cos2sin22Q Fz zF αβ==式中0F ——初拉力z ——带的根数1α——小轮包角；所以，10162.08952cos2sin22175.88sin()694.9418222αβ︒===⨯⨯⨯=Q Fz zF N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）。

3. 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=28mm1d =(1.8～2)d=50.4～56mm, d 为轴的直径28mm;B=(z-1)e+2f ＝(3-1)x15+20=50mm ； z 为带数，e=15，f 取10（查下表）；C '=(71～41)B ，取C '=51B=10mm;L=(1.5～2)d=42～56mm,当B ﹤1.5d 时，L=B;故L=55mm4.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；（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；R应不超过3.2μm，高性能传动不应超（3）带轮轮槽工作面的表面粗糙度a过1.6μm，★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：)d /(1058.1n 111B ⨯=式中 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n ≤1n 时，进行静平衡； 当带轮转速n ﹥1n 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1G =6.3mm/s 2G =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1G 或2G ；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。