V带传动的设计计算 实例

V带传动设计实例
设计某带式输送机驱动装置的传动系统中，第一 级用的V带传动。已知该传动由Y系列三相异步电动机 驱动，输出功率 P=5.5kW，满载转速n1=1460rpm ， 从动轮转速n2=540rpm，每天工作12h，传动水平布置。
解：
1、根据计算功率选择V带带型
由 工作情况系数表 查Ka
得： Ka=1.2
50
75
125
200
63
90
140
224
在 V带轮的基准直径系列 中选择 主动轮基准直径：
得： d1 =112 mm
根据传动比确定从动轮的基准直径：
d2

n1 n2
d1

1460 540
112

302.8mm
得： d2 =315 mm
验算带的速度 v d1n1
60 1000
3、几何尺寸计算
实验特定条件：传动比 i=1、包角 α＝180°、特定长度、载荷平稳 kW
带型 小带轮直
径d1/mm
400
Z型
50
0.06
63
0.08
71
0.09
80
0.14
A型
75
0.27
90
0.39
100
0.47
112
0.56
125
0.67
…
…
…
小带轮转速 n1/(r/min)
730
800
980
1200
1460 2800
730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
800 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.08 0.09 0.10
…
…………………………
1460 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17
730 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01
800 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02
A型
… 400
… … … … …P0 … 0.1…7 … … …
0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05
制砖机，斗式提升机，往复式水泵和压缩机，起
载荷变动较大 重机，磨粉机，冲剪机床，橡胶机械，振动筛， 1.2
1.3
1.4 1.4 1.5
1.6
纺织机械，重载输送机
载荷变动很大
破碎机（旋转式、颚式等），磨碎机（球磨、棒 磨、管磨）
1.3
1.4
1.5 1.5 1.6
1.8
得： Ka=1.2
小带轮转速n1/(r/min)
0.82
…
0.84
…
800
1.00
0.85
0.86
0.81
900
1.03
0.87
0.81
0.88
0.83
1000
1.06
0.89
0.84
0.90
0.85
1120
1.08
0.91
0.86
0.93
0.87
…
…
…
…
…
…
2000
1.03
0.98
2240
1.06
1.00
2500
1.09
1.03
150
0.92
K 0.955
V带传动的设计1
KL —长度系数：考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响
基准长度 Ld/mm Y
KL 普通V带
Z
A
B
…
窄V带
SPZ SPA
…
450
1.00 0.89
500
1.02 0.91
560
0.94
KL 1.03
630
0.96
0.81
0.82
710
0.99
设计结果：
带型：A型 普通V带 带长：Ld=2000 mm 根数：Z=4根 中心距：a=648mm 带轮基准直径：d1=112 mm d2=315 mm
？
普通V带传动设计过程中， 假设包角验算不合适，可以通 过何种方式来加以改善？
工作情况系数Ka
软起动
负载起动
工
况
每天工作小时数/h
<10 10~16 >16 <10 10~16 >16
1.07
1.64
0.77
0.83
0.97
1.14
1.32
2.05
0.93
1.00
1.18
1.39
1.62
2.51
1.11
1.19
1.40
1.66
1.93
2.98
…
…
…
…
…
…
∆P0—功率增量：
考虑在 i≠1，带在大轮上的弯曲应力较小， 故在寿命相同的情况下，可增大传递功率
单根普通V带额定功率增量表
带 小带轮
1
180 -
d2
a
d1
57.3
180 - 315-112 57.3 648
162 120
得：包角符合要求
4、计算所需带的根数
Z=
Pca
(P0 + P0 )K KL
由 n1=1460rpm，d1=112mm，d2=315mm 等条件
查 单根普通V带基本额定功率表 查 单根普通V带额定功率增量表 查 包角系数表
0.82
…
0.84
…
800
1.00
0.85
0.86
0.81
900
1.03
0.87
0.81
0.88
0.83
1000
1.06
0.89
0.84
0.90
0.85
1120
1.08
0.91
0.86
0.93
0.87
…
…
…
…
…
…
2000
1.03
0.98
2240
1.06
1.00
2500
1.09
1.03
单根普通V带的基本额定功率P0 (部分)
5000 4000 3150 2500 2000 1600 1250 1000
800 630 500 400 315 250 200 160 125 100
0
Z A
选择： A型 普通V带
B CD E
1.25 2 3.15 5 8 12.5 20 31.5 50 80 125 200 1 1.6 2.5 4 6.3 10 16 25 40 63 100 160 250
1121460 8.56 m / s 25 m / s
60 1000
得：带速合适
根据 0.7(d1 d2 ) a0 2(d1 d2 ) 初选中心距：
a0 =600mm
由 a0 计算基准长度
L'd
2a0


2
(d1

d2
)

(d2 d1 )2 2a0

(315-112)2
0.09
0.10
0.12
0.14
0.16
0.26
0.13
0.15
0.18
0.22
0.25
0.41
P 1.62kW 0.17
0.20
0.23
0.27
0.20 0 0.22
0.26
0.30
0.31 0.36
0.50 0.56
0.42
0.45
0.52
0.60
0.68
1.00
0.63
0.68
0.79
0.93
压轴力Fp
500 6.6 ( 2.5 -1) 0.1 8.562 8.56 4 0.955
163.2 N
得： F0 163.2 N
ZF0
FP
=
2ZF0
cos(90°-
1 )
2
β α1
Fp
2 4163.2 sin 162 2
1289 N
ZF0
得： Fp 1289 N
普通V带选型图
计算功率Pca/(kW)
普通V带的长度系列和带长修正系数 （GB/T13575.1— 92）
基准长度 Ld/mm
KL 普通V带
窄V带
Y
Z
A
B
…
SPZ SPA
…
450
1.00 0.89
500
1.02 0.91
560
0.94
Ld 2000 mm
630
0.96
0.81
0.82
710
0.99
得：P0 1.62kW
得：P0 0.17kW 得：K 0.955
查 带长修正系数表
得：KL 1.03
则：Z

6.6
3.7
(1.62 0.17) 0.9551.03
得：Z
4
5、确定预紧力和压轴力
预紧力F0
F0

500
Pca vZ
( 2.5 -1) qv2 K
计算载荷 Pca Ka P
1.25.5kW
6.6kW
由 Pca 和转速 n1，由 选型图
确定选择带型
得： Pca 6.6kW
得： A型 普通V带
2、确定带轮直径并验算速度
考虑最小基准直径不能小于dmin
得： dmin=75mm
槽型 ddmin/mm
Z
A
B
C
SPZ
SPA
SPA
SPC
……
…………………………
V带传动的设计1
Kα —包角系数：考虑α≠180˚时对传动能力的影响
小带轮包角/(°)
Kα
小带轮包角/(°)
Kα
180
1
145
0.91
175
0.99
140
0.89
170
0.98
135
0.88
165
0.96
130
0.86
160
0.95
125
0.84
155
0.93
120
0.82
2 600 (112 315)
2
2 600
1905mm
根据普通V带的长度系列选取标准
基准长度：
得：Ld=2000 mm
由选取的标准基准长度重新计算中心距：
a
=
a0
+
Ld
- L'd 2
600 2000-1905 648 2
mm
验算主动轮上的包角（因为主动轮上包角小）
载荷变动微小
液体搅拌机，通风机和鼓风机（≤7.5kW） ，离 心式水泵和压缩机，轻型输送机，
1.0
பைடு நூலகம்
1.1
1.2 1.1 1.2
1.3
带式输送机（不均匀载荷），通风机（>
载荷变动小 7.5kW ），旋转式水泵和压缩机，发电机，金属 1.1
1.2
1.3 1.2 1.3
1.4
切削机床，印刷机，旋转筛，锯木机和木工机械
传动比 i
型 转速n1 1.00~ 1.02~ 1.05~ 1.09~ 1.13~ 1.19~ 1.25~ 1.35~ 1.52~ ≥2.0
/(r/min) 1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.34 1.51 1.99
Z型 400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01