V带轮结构设计张紧装置校核计算
轮系设计和校核计算(参考)
DA471发动机前端附件驱动系统设计与计算摘要:发动机前端附件传动系统设计的优劣，将直接影响发动机附件的性能及其工作可靠性，进而影响到整机的技术指标。
因此,其设计和开发也越来越引起人们的重视。
附件传动系统是利用带与带轮之间的摩擦力，将发动机的动力传递给附件并使其在合适的转速下运转。
本文结合XXX发动机前端轮系的开发，着重介绍了多楔带的结构及特点。
对发动机多楔带轮系的设计问题进行了探讨，提出了在设计过程中应重点考虑的问题。
关键词: 多楔带、发动机、速比、张紧力、发电机1、多楔带轮系的结构特点传统汽车发动机前端附件传动系多采用V型带传动，但由于其弯曲性能较差，传动的附件较少，已无法满足现代汽车在较小空间内传动多个附件的要求。
两者的主要区别在于多楔带由多个微型三角带组成，传动方式主要包括V 型带传动和多楔带传动。
与V型带相比，多楔带具有以下优点：●传动扭矩大，寿命长；●可以背面传动；●张紧拉力不容易丧失，调整次数少；●传动效率高；●一根带传动轮的数量多，减小了发动机的轴向长度；●可以采用自动张紧机构，无需调整；●带轮直径可尽可能减小。
●2、多楔带的结构多楔带的结构如图1所示。
图1 多楔带的结构它是由楔胶、芯线和顶布三部分构成。
多楔带沿回转方向的楔峰保证了带与带轮良好的接触和摩擦性能, 并使其在整个带宽上受力分布均匀。
楔胶部分的材料一般为氯丁橡胶, 并带有横的沿回转方向的纤维, 使其接触面具有良好的耐磨性、耐油性以及低噪声特性。
芯线为高强度、小延伸率的聚脂绳。
皮带在外力伸长的多少主要与芯线有关，它在整个宽度上以专门的包入技术连续缠绕, 并与楔胶部分牢固结合。
顶布材料也是耐磨的带有增强纤维的氯丁橡胶。
它不仅是芯线的坚固保护层, 而且能够使用背部作为平型带传动。
多楔带分为五种标准断面, PH、PJ、PK、PL、PM 通常根据所要传递的功率大小和速度大小选择多楔带的断面型式。
PK 型带为汽车发动机附件传动通用带型。
机械设计基础皮带传动的设计与计算
机械设计基础皮带传动的设计与计算机械设计基础-皮带传动的设计与计算一、引言机械传动是现代工程领域中非常重要的一项技术。
而在机械传动中，皮带传动是一种常见且广泛应用的方式。
本文将重点介绍皮带传动的设计与计算基础，并给出一些实际案例以加深理解。
二、皮带传动的基本原理皮带传动是利用传动带连续柔性带状物来传递动力或转动运动的一种机械传动方式。
由于其具有传动平稳、传动效率高、结构简单、成本低等优点，广泛应用于各个领域。
皮带传动的基本原理可以简单地概括为：驱动轮通过转动带动皮带转动，从而带动被动轮的转动。
三、皮带传动的设计流程1. 确定传动比和传动功率：根据所需的输出转速和转矩，计算得到传动比和传动功率的要求。
2. 选择皮带类型和规格：根据传动功率和工作条件，选择合适的皮带类型和规格。
常见的皮带类型有V带、带状齿形皮带等。
3. 确定主、从动轮的直径：根据传动比和驱动轮的转速，计算得到从动轮的转速和直径。
4. 计算张紧力和张紧装置的设计：根据带线速度和张紧率，计算得到所需的张紧力。
根据张紧力的大小和传动机构的结构特点，设计合适的张紧装置。
5. 检查传动是否可靠：通过计算和分析，检查传动装置是否满足运行要求。
四、皮带传动的计算方法1. 皮带长度的计算：由于传动带是一种连续带状物，其长度需要通过计算得到。
可以通过带速和传动中心距来计算，也可以通过绕组数和带轮直径来计算。
2. 皮带张紧力的计算：张紧力是保持传动带安全传动的重要参数。
可以通过计算得到所需的张紧力，然后根据张紧装置的特点选择合适的装置。
3. 皮带传动功率的计算：根据传动装置的工作条件和传动比，可以计算得到所需的传动功率。
同时，还需要考虑传动装置的效率，计算得到实际传动功率。
4. 皮带轮的选择与计算：根据设计要求和传动比，可以选择合适的皮带轮。
通过计算可以确定所需的轮毂直径和齿宽。
五、案例分析假设需要设计一台带传动系统，传动带的类型为V带，传输功率为10kW，主动轮的直径为200mm，从动轮的转速为1000 rpm。
V带传动的设计计算
V带传动的设计计算设计计算是指根据给定的参数和条件，计算出V带传动所需的各种尺寸和性能指标。
V带传动是一种常见的传动方式，广泛应用于各种机械设备中，如风机、水泵、发电机等。
下面将详细介绍V带传动的设计计算内容。
1.功率计算首先需要根据传动装置的输入和输出功率来计算V带传动所能传输的功率。
功率计算公式为：P=(T₁-T₂)×ω，其中P为功率，T₁和T₂为传动装置的转矩，ω为角速度。
根据输入和输出轴的转速、转矩以及效率，可以计算出传动装置的输入和输出功率。
2.带速计算带速是指带传动时带的线速度，常用单位为m/s。
带速计算公式为：V=π×D×n，其中V为带速，D为驱动轮的直径，n为驱动轮的转速。
根据传动装置的转速和直径，可以计算出V带传动的带速。
3.力计算对于V带传动来说，力是计算中的重要指标，既要满足传动所需的驱动力，又要确保带的正常工作。
力的计算公式为：F=T×K，其中F为力，T为带的拉紧力，K为带的侧压系数。
根据带的拉紧力和侧压系数，可以计算出V带传动所需的力。
4.弯曲应力计算弯曲应力是指带在受力时产生的弯曲应力，对带的弯曲疲劳寿命和使用寿命有重要影响。
弯曲应力计算公式为：σ=f×z×y，其中σ为弯曲应力，f为受力系数，z为带的截面形状系数，y为受力位置系数。
根据受力系数、带的截面形状系数和受力位置系数，可以计算出V带传动所产生的弯曲应力。
5.带长计算带长是指带传动时带的周长，常用单位为mm。
带长计算公式为：L = 2 × (C + π × (D₁ + D₂) / 2) ，其中L为带长，C为中心距，D₁和D₂为驱动轮和从动轮的直径。
根据中心距和驱动轮和从动轮的直径，可以计算出V带传动所需的带长。
除了以上的计算内容，还需要注意V带传动的自动对中和拼接长度等问题，并根据实际应用情况选择合适的带型、带宽和驱动轮和从动轮的材料，以及进行带的张紧和对中调整。
皮带张紧轮的计算
注：&) 按本表控制，带的!( 1 &)/234。 -) 轴间距小，倾斜角大于 ,(5时， ! 值可减小 &(6 。 +) 自动张紧传动 ! 值应增大 &(6 。 *) 新传动带 ! 值应增大 +(6 7 ’(6 。
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注：载荷 #（1）由下式算出：
机械设计V带传动设计及其计算
机械设计V带传动设计及其计算V带传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各种机械设备中。
其主要优点是结构简单，传动效率高，能够传递较大的功率，并且具有噪音小、寿命长等优点。
下面将详细介绍V带传动的设计及计算方法。
首先需要确定V带传动的工作条件，包括传动比、传动功率以及工作速度等。
根据这些工作条件，可以选择合适的V带型号和尺寸。
目前市场上常见的V带型号有Z、A、B、C、D等，它们的截面形状不同，也适用于不同的传动功率范围。
根据工作条件，选择合适的V带型号和尺寸是设计的第一步。
黏着力=功率/带速其中，黏着力的单位是牛顿(N)，功率的单位是瓦特(W)，带速的单位是米/秒(m/s)。
根据黏着力的计算结果，可以选择合适的V带张紧力。
一般情况下，V带的张紧力为传动黏着力的1.7倍。
然后需要计算V带的张紧力。
张紧力是指保持V带传动紧密连接的力，用来防止滑动和跳齿。
张紧力的计算公式如下：张紧力=动力传递功率/带速其中，张紧力的单位是牛顿(N)，传递功率的单位是瓦特(W)，带速的单位是米/秒(m/s)。
根据张紧力的计算结果，可以选择合适的张紧轮直径和张紧力调整装置。
最后需要计算V带的寿命，并根据寿命选择合适的V带材料和质量。
V带的寿命可以根据以下公式计算：寿命=(C×10^6)/(P×v)其中，寿命的单位是小时(h)，C是V带的寿命系数(一般为1000-4000)，P是传动功率的单位(kW)，v是带速的单位(m/s)。
根据寿命的计算结果，可以选择合适的V带材料和质量。
综上所述，V带传动的设计及计算包括选择合适的V带型号和尺寸、计算黏着力和张紧力、选择合适的张紧轮直径和张紧力调整装置，以及计算V带的寿命并选择合适的材料和质量。
这些步骤可以确保V带传动在工作过程中能够稳定可靠地传递功率，延长传动寿命。
V带传动设计计算
V带传动设计计算V带传动是一种常见的传动方式，其设计计算涉及到带速、传动比、中心距、带宽、传动功率等诸多参数。
下面将对V带传动设计计算做一个详细的介绍。
1.带速计算：带速是V带传动的一个重要参数，用来衡量带的速度。
一般情况下，V带的线速度不能超过其最大线速度（限速值）。
带速的计算公式为：带速=π*中心距*传动比*主动带轮直径/1000其中，π=3.14，中心距单位为毫米（mm），传动比为主动带轮的齿数 / 从动带轮的齿数。
2.中心距计算：中心距是指V带传动时主动带轮与从动带轮之间的轴心距离。
中心距的计算公式为：中心距=主动带轮和从动带轮的中心距离+主动带轮和从动带轮的直径之差其中，主动带轮和从动带轮的直径一般在使用规范中给出。
3.带宽计算：带宽是指V带的有效宽度，也是V带传动设计时需要考虑的一个重要参数。
带宽的计算公式为：带宽=功率/（传动功率密度*传动比*带速）其中，功率单位为千瓦（KW），传动功率密度是一个经验值，一般在使用规范中给出。
4.传动比计算：传动比是指主动带轮与从动带轮的齿数之比。
传动比的选取要根据所需传递的动力和转速来确定。
一般情况下，传动比选取为整数。
5.传动功率计算：传动功率是指V带传动时主动带轮传递到从动带轮的功率。
传动功率的计算公式为：传动功率=主动带轮转矩*主动带轮转速/1000其中，主动带轮转矩的计算涉及到所需传递的动力和转速，可以通过公式转矩=动力/转速得到。
以上就是V带传动设计计算的主要内容。
在实际应用中，还需要考虑到带轮的材料、带的选择、带张紧装置等方面的因素，并且需要根据实际情况进行修正和优化。
因此，在进行V带传动设计计算时，建议参考相关的技术资料和规范，并结合实际情况进行综合考虑。
V带设计计算范文
V带设计计算范文
1.载荷计算：根据传动装置的功率、转速和载荷情况，计算所需的V 带负载，包括曲轴、动力轮和传动轴承的负载。
2.最小楔角计算：根据V带的材料和设计转速，计算V带与带轮接触面的最小楔角。
最小楔角是指V带与带轮接触面的夹角，通常取2°至3°。
3.材料选择：根据工作环境和载荷情况，选择适合的V带材料。
常见的V带材料有橡胶V带和聚氨脂V带。
橡胶V带适用于一般工况，而聚氨脂V带适用于高载荷和高温环境。
4.带轮设计：根据传动装置的功率、转速和带速比，计算所需的带轮直径和带轮数量。
带轮直径越大，可以承受更大的负载。
带轮数量根据传动装置的空间限制和带速比来确定。
5.拉紧器选择：根据V带的长度和拉紧器的工作范围，选择适合的拉紧器。
拉紧器的作用是保持V带的适当张紧度，防止带体滑动。
6.弹性滑度计算：根据V带的规格参数和工作条件，计算V带的弹性滑度。
弹性滑度是指V带在工作过程中由于弯曲、伸缩等变形所引起的跳动。
综上所述，V带设计计算包括载荷计算、最小楔角计算、材料选择、带轮设计、拉紧器选择和弹性滑度计算等内容。
通过这些计算，可以确定适合的V带和带轮，确保传动系统的正常工作。
此外，还需要考虑螺栓连接的强度、传动装置的安装方式等因素，以确保传动系统的可靠性和安全性。
V带传动的选型计算课件
2
(dd1
dd 2 )
(dd 2 dd1)2 4a0
L0—带的基准长度计算值，查表8.4选定Ld
实际中心距a :
a
a0
Ld
2
L0
考虑到安装、张紧的调整，将中心距设计成可调式
amin=a-0.015Ld amax=a+0.03Ld
（6）验算小带轮包角 1
槽相啮合实现传动，如同步带传动。
传动带：用于传递动力 2、按用途分
输送带：用于输送物品
3、按传动带的截面形状分：
平带、V 带、多楔带、圆形带、齿形带（同 步带）
平带 ： 平带的截面形状为矩形,工
作面为内表面, 主要用于两轴 平行, 转向相同的较远距离的 传动。
1—外覆盖层 2、4—布层 3—片基层 5—工作面覆盖层
（2）选择V带的型号 根据计算功率Pc和小带轮转速n1，按下图选择普通V带的型号。
（3）确定带轮的基准直径dd1、dd2
一般取 dd1 dd mi，n 若过小则带的弯曲应力太大而导致带的寿命 降低；反之，则带传动的外廓尺寸增大。普通V带轮的最小基 准直径查表8.6。
大带轮的基准直径由下式计算: dd 2 i12dd1(1 )
相对高度h/bp已标准化（普通V带 为0.7，窄V带为0.9）。
3、基准直径dd: V带装在带轮上，和节宽bp相对应 的带轮直径。（标准值见表8.3）
4、基准长度Ld：V带在规定的张紧力下，位于带轮 基准直径上的周线长度。它用于带传动的几何计算。 （标准值见表8.4）
带的标记： 普通V带和窄V带的标记都是由带型、带长和标准号组 成。 例如： A型、基准长度为1400㎜的普通V带，其标 记 为： A-1400 GB11544-89。 又如： SPA型、基准长度为1250㎜的窄V带，其标记 为： SPA－1250 GB12730－91。
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1 V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：(a)实心式(b)腹板式(c)轮辐式图5-11 带轮的结构形式(1)实心式：带轮基准直径小于3d(d为轴的直径)时；(2)腹板式：带轮基准直径小于300～350mm时；(3)轮辐式：带轮基准直径大于300～350mm 时。
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5-9 V 带轮的轮槽尺寸项 目符号槽 型YZSPZA SPAB SPBCSPC DF节宽 b p5.3 8.5 11.0 14.019.0 27.0 32.0 基准线上槽深h amin 1.6 2.0 2.753.54.8 8.19.6 基准线下槽深h fmin 4.77.09.08.711 10.814 14.319 19.9 23.4槽 间 距 e 8±0.3 12±0.3 15±0.319±0.425.5±0.537±0.6 44.5±0.7第一槽对称面至端面的距离 f7±1 8±1 最小轮缘厚 δmin55.56 7.5 10 12 15带 轮 宽 B B =（z -1）e +2f z -轮槽数外 径 d ad a =d d +2h a轮 槽 角32° 相应 的基准直 ≦60 _____ _ 34° _≦80 ≦118 ≦190 ≦315 _ _ 36° >60____≦475≦600φ38°径dd_>80>118>190>315>475>600极限偏差±１°±30'二、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。
二、普通V带传动设计1、确定设计功率＝式中：K A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 A工况K A空、轻载起动重载起动每天工作小时数/h<1010～16>16<1010～16>16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1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3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1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4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1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6载荷变动很大破碎机(旋转式、鄂式等)、磨碎机(球磨、棒磨、管磨)1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8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K A应乘以1.2。
2、初选带的型号根据带传动的设计功率及小带轮转速，按图5-8初选带的型号。
3、确定带轮基准直径、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5-7。
表5-7 普通V带轮的最小基准直径(mm)型号Y Z A B C D E205075125200355500注：带轮直径系列为：20，22.4，25，28，31.5，35.5，40，45，50，56，63，71，75，80，85，90，95，100，106，112，118，125，132，140，150，160，170，180，200，212，224，236，250，265，280，300，315，335，355，375，400，425，450，475，500，530，560，600，630，670，710，750，800，900，1000，1060，1120，1250，1400，1500，1600，1800，2000，2240，2500。
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≥，并取标准直径。
若传动比要求较精确时，大带轮基准直径由下式确定：(mm)(5-11a)粗略计算时，可忽略滑动率ε的影响，则有(mm)(5-11b)、按表5-7取标准值。
4、验算带速带速的计算公式为(m/s)(5-12)带速不能太高，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。
带速不能太低，否则要求有效拉力过大，使带的根数过多。
一般要求在5～25m/s之间。
当在10～20m/s时，传动效能可得到充分利用。
若过高或过低，可调整。
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 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：(mm)(5-13)带长根据带轮的基准直径和初选的中心距计算：(mm)(5-14)根据初算的带长，由表5-8选取相近的基准长度。
传动的实际中心距用下式计算(mm)(5-15)其中：，小带轮包角按下式计算：一般要求。
6、确定带的根数z(5-16)z应根据计算值圆整，且不宜过多，否则各根带受力不均，一般z<10。
当z 过大时，应改选带轮基准直径或改选带型，重新设计。
7、确定初拉力初拉力小，带传动的传动能力小，易出现打滑。
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(5-17)8、计算压轴力F Q为了设计轴和轴承，需计算V带对轴的压力F Q。
F Q可近似地按带的两边的初拉力的合力计算，如图5-10。
(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，其额定功率P=4kW，满载转速n1=1440r/min，从动轮转速n2=450r/min，一班制工作，载荷变动较小，要求中心距a≤550mm。
解：1、计算设计功率Pd由表5-6查得=1.1，故Pd=P=1.1×4=4.4kW2、选择带型根据Pd =4.4kW，=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=315mm。
4、验算带速v在5～25m/s范围内，带速合适。
5、确定中心距a和带的基准长度Ld初选中心距a0=450mm，符合0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)由式(5-14)得带长=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取a=460mm6、小带轮包角α1包角合适。
7、确定带的根数z因dd1=100mm，v=7.54m/s查表5-2得P0=1.31kW查表5-3得ΔP0=0.1kW因α1=153.22°，查表5-4得Kα=0.926因Ld =1600mm ，查表5-5得K L =0.99由式(5-16)得取z=4根。
8、确定初拉力F0由式(5-17)得单根普通V带的初拉力≈129.7N9、计算压轴力FQ由式(5-18)，得压轴力10、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，其次是齿面疲劳点蚀。
设计约束：按弯曲疲劳强度计算，校核接触疲劳强度3、开式齿轮：失效形式：齿面磨损和轮齿折断，设计约束：因磨损尚无成熟的计算方法，只能近似地认为其约束条件是轮齿弯曲疲劳强度条件，并通过适当增大模数的方法来考虑磨损的影响。
短期过载的齿轮传动，其主要失效形式是过载折断或塑性变形，其设计约束条件为静强度条件。
设计齿轮时，除应满足上述强度约束条件外，还应考虑诸如经济性、环境污染(主要是振动和噪声)等问题。