【温故而知新】V带传动的设计计算步骤

1、计算设计功率Pd（KW）

根据传递的功率和工况系数计算设计功率

Pd=KA*P

式中：

Pd—设计功率（KW）；

KA—工况系数，查相关手册；

P—传递的功率（KW）。

2、选定带型

根据Pd和n1，查相关手册资料选取带的型号

Pd—设计功率（KW）

n1—小带轮转速（r/min）

3、计算传动比i

i= n1 /n2=dp2/dp1

若计入滑动率则

i= n1 /n2=dp2/（（1-ε）dp1）

通常ε=0.01~0.02

式中：

n2—大带轮转速（r/min）；

dp1—小带轮的节圆直径（mm）；

dp2—大带轮的节圆直径（mm）；

ε—弹性滑动率

通常带轮的节圆直径（符号：dp）可视为基准直径（符号：dd）

4、选取小带轮的基准直径：

查相关手册选定dd1的大小。

为提高V带的寿命，宜选取较大的直径。

5、计算大带轮的基准直径：

Dd2=i*（1-ε）*dd1

计算出dd2的数值后，应根据相关手册选取标准值

6、计算带速v（m/s）（带速：5~25m/s）

V=ㄫ* dp1* n1/60/1000≤Vmax

普通V带 Vmax=25~30

窄V带 Vmax=35~40

注：一般v不得低于5m/s，为充分发挥V带的传动能力，应使v≈20m/s。

7、初定轴间距a0（mm）

0.7（dd1+ dd2）≤a0<2（dd1+ dd2）

注：或根据结构要求选定。

8、所需基准长度Ld0（mm）

Ld0=2 *a0+ㄫ*（dd1+ dd2）/2+（dd2- dd1）2/4/ a0

计算出带基准长度Ld0后，根据供应商样本，选择最接近Ld对有效宽度值V带，按有效直径计算所需带长度由相关样本选相近带长。

9、计算实际中心距a（mm）

a≈a0+（Ld- Ld0）/2

安装时所需最小轴间距：

amin=a-0.015Ld

张紧或补偿伸长所需最大轴间距：

amax=a+0.03 Ld

10、计算小带轮包角ɑ1（°）

ɑ1=180°-（dd2- dd1）/a*57.3°

注：带轮包角要大于120°，如ɑ1较小，应增大a、减小传动比或用张紧轮

11、单根V带传递的额定功率P1（kw）

根据带型、dd1和n1查相关样本选取。

P1是ɑ=180°、载荷平稳时，特定基准长度的单根V带基本额定功率。

12、传动比i≠1的额定功率增量∆P1（KW）

根据带型、n1和i查相关资料

13、V带的根数Z计算：

Z=Pd/( P1+∆P1)/Kɑ/KL

式中：

Kɑ--小带轮包角修正系数，查相关资料

KL –带长修正系数，查相关资料

注：V带的根数不宜太多，一般小于10根，以使各根带手里较均匀，否则应增大带的型号或减小带轮直径，在重新计算。

14、计算单根V带的预紧力F0（N）

F0=500 Pd（2.5/ Kɑ-1）/z/v+mv2

式中：

m—V带每米长的质量（kg/m），查相关资料

15、计算作用在轴上的力Ft（N）

Ft=2F0Zsin（ɑ1/2）

16、设计确定带轮结构和尺寸

1）带轮的材料：根据带速等选择；

        带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200；允许的最大圆周速度为25m/s，转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接；小功率时可用铸铝或塑料。

2）带轮的结构：实心式、孔板式、腹板式

        带轮的轮槽槽角有32°、34°、36°、38°，均小于V带的楔角40°，因为当V代弯曲时，顶胶层在横向要收缩，而底胶层在横向要伸长，因而楔角要减小。为保证V带和V带轮工作面的良好接触，一般带轮的轮槽槽角都应适当减少。

        轮槽的工作面要精加工，保证适当的粗糙度值，以减少带的磨损，保证带的疲劳寿命。

        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；根据带的型号确定轮槽尺寸；带轮的其他结构尺寸可参照经验公式计算（查相关机械设计类手册）。确定了带轮的各部分尺寸后，即可绘制出零件图，并按工艺要求注出相应的技术条件等。

        V带轮结构工艺性要好，易于制造，且无过大的铸造内应力，质量分布均匀，但转速高时，V带轮要进行动平衡测试。

带传动的张紧方式：

1）定期张紧装置（移动式、摆动式）

2）自动张紧装置（适用于中、小功率传动，靠电机和摆架的自重张紧）

3）采用张紧轮的装置（常用于中心距不可调场合，且张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲，以减少寿命的损失。同事张紧轮还应尽量靠近大带轮，以免过分影响带在小带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的轮槽尺寸相同，且直径小于小带轮的直径。）

V带传动的安装与维护注意事项：

1）安装V带时，应先缩小中心距，将带套在带轮上，再慢慢调整中心距，使V带达到规定的初拉力。

2）带传动应加防护罩，以保证人员安全。

3）两V带轮轴线必须平行，且两带轮的轮槽要对齐，轴的变形要小。否则会加剧带的磨损。

4）定期检查带的状况，发现有其中某一条过度松弛时，应全部更换新带。不同带型、不同厂家生产、不同新旧程度的V带不宜同组使用。

5）注意保持清洁，避免与酸、碱或油污接触，使带老化。

6）带传动的工作温度不应超过60℃。