(仅供参考)V带传动的设计计算 实例
V带传动的设计计算示例
V 带传动的设计计算已知：小带轮功率P d =2.257 kw 和小带轮转速n m =2880 r/min 。
设计该带传动。
1）确定计算功率P ca由课本表8-8查得工况系数K A =1.1P ca =K A ×P d =1.1×2.257=2.483kw2) 选择V 带的带型根据P ca 、n m 由课本图8-11选用Z 型带3）确定带轮的基准直径d d 并验算带速vⅠ 由课本表8-7和表8-9，取小带轮的基准直径d d1=90mmⅡ 验算带速v ，按课本式（8-13）验算带的速度s m n d v md /57.131000602880901000601=⨯⨯⨯=⨯=ππ因为5m/s ＜v ＜30m/s ，故带速合适。
Ⅲ 计算大带轮的基准直径，根据课本式（8-15a ），计算大带轮的基准直径 mm d n n id d d d d 198901309288012112=⨯=== 根据课本表8-9，取标准值为d d2=200mm4) 确定V 带的中心距a 和基准长度L dⅠ 根据课本式（8-20）初定中心距 a 0=400mm)(2)(7.021021d d d d d d a d d +≤≤+ 5802430≤≤aⅡ 计算带所需的基准长度mm mm a d d d d a L d d d d d 12634004)90200()20090(240024)()(22220122100≈⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+++⨯=-+++=ππ由课本表8-2选带的基准长度L d =1330mmⅢ 计算实际中心距amm L L a a d d 534212631330500200=-+=-+≈ 由ddl a a l a a 03.0015.0max min +=-= 得中心距的范围为 mm a 574514≤≤ 5）验算小带轮上的包角1α︒>︒≈︒--︒=︒--︒≈1201685343.57)90200(1803.57)(180112a d d d d α 6）计算带的根数zⅠ 计算单根V 带的额定功率P r由mm d d 901=和min /2880r n m = 查课本表8-4得 =0P 0.60kw 由min /28801r n =，2.2=i 和Z 型带，查表得kW P 04.00=∆ 查表得97.0=αK ,13.1=L K ，于是kW K K P P L 7.013.197.0)04.060.0()(P 00r =⨯⨯+=⋅⋅∆+=α Ⅱ 计算V 带的根数z55.37.0483.2P r ===ca P z 取4根。
V带传动的设计计算 实例
Pca Ka P 1.2 5.5kW 6.6kW
得： P ca 6.6kW
由 Pca 和转速 n1，由 选型图 确定选择带型
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
槽 型 ddmin/mm Z SPZ 50 63 75 90 A SPA 125 140 B SPA 200 224
(部分)
kW
实验特定条件：传动比 i=1、包角 α＝180°、特定长度、载荷平稳
带型 小带轮直 径d1/mm 50 63 71 80 75 90 100 112 125 …
1460 0.16 0.25 0.31 0.36 0.68 1.07 1.32 1.62 1.93 …
2800 0.26 0.41 0.50 0.56 1.00 1.64 2.05 2.51 2.98 …
1.8
得： Ka=1.2
5000 4000 3150 2500 2000 1600 1250 1000 800 630 500 400 315 250 200 160 125 100 0
Z
选择： A型 普通V带
小带轮转速n1/(r/min)
A B
C D 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
112 1460
60 1000
8.56 m / s 25 m / s
得：带速合适
3、几何尺寸计算
根据 0.7(d1 d2 ) a0 2(d1 d2 ) 初选中心距： 由 a0 计算基准长度
带传动(V带、联组窄V带、同步带)
带传动（V带、联组窄V带、同步带）V带传动的设计计算设计计算设计实例V带轮传动设计实例设计有电动机驱动冲剪机床的普通V带传动。
电动机为Y160M—6,额定功率P=7.5kw，转速n1=970r/min，水泵轴转速为n2=300r/min,轴间距约为1000mm，每天工作8h。
One）设计功率Pd由表差得工况系数KA=1.2 Pd二KAP=1.2x7.5KW=9KWTwo）Three）选定带型根据Pd=9KW和n1=970r/min,由图确定为B型传动比n1n2=300=3.23970Four）小轮基准直径参考表和图，取dd1=140mm大轮基准直径dd2=dd11£=3.23x14010.01mm=447.7mm由表取dd2=450mmFive）水泵轴的实际转速n2=Six)带速1£nlddl10.01970x140=r/min=298.8r/mind2=ndp1n160x1000nx140__1000m/s=7.11m/s此处取dp1=dd1Seven)初定轴间距按要求取a0=1000mmEight)所需基准长度ndd2dd124a00=2a0+dd1+dd2+24501402n2=2x1000+140+450+mm=2870.9m设计计算设计实例由表选取基准长度Ld=2800mmNine) 实际轴间距a=a0+LdLd0228002870.92mm=964.6mm安装时所需最小轴间距amin二a-0.015Ld=(964.6-0.015x2800)mm =922.6mm张紧或补偿伸长所需最大轴间距amax=a+0.03Ld=(964.6+0.03x2800)mm=1084.6mmTen)小带轮包角a1=180°dd2dd1ax57.3°450__.6x57.3°=161.6°Eleven)单根V带的基本额定功率根据dd1=140mm和n1=970r/min由表查得B型带P1=2.11kw Twelve)考虑传动比的影响，额定功率的增量AP1由表查得AP1=0.306kwThirteen)V带的根数=(PPd1+P1)KaKL由表查得Ka=0.953由表查得KL=1.05二2.11+0.306X0.953X1.05=3.72根取4根9设计计算设计实例Fourteen)单根V带的预紧力FQ=500由表查得=0.17kgm2.5KadP2.59FQ=5001+0.17x(7.11)2N=265.4NFifteen)带轮的结构和尺寸此处以小带轮为例确定其结构和尺寸。
V带传动计算使用说明
机械设计课程设计
计算说明书
设计题目 V带传动设计
机械工程学院机械电子研究所专业机械电子学号
设计人邵谣夏
指导教师乐韵斐
完成日期 2016 年 4 月 6 日
目录
一、设计任务书 (2)
二、传动方案的拟定及说明 (3)
三、电动机的选择计算 (3)
四、计算传动装置的运动和动力参数 (3)
五、V带传动的设计计算 (3)
六、V带轮的结构设计 (5)
七、设计小结 (6)
八、参考文献 (6)
一、设计任务书
设计一由电动机驱动鼓风机的V带传动。
主动带轮1装在电动机轴上，从动带轮2装在鼓风机轴上，两带轮中心的水平距离a约等于大带轮直径d2的2倍。
1. V带传动机构简图
2．设计原始数据
电动机型号Y160M-4
鼓风机轴转速n2（r/min）600
一天工作时间/h 16
3．设计内容
1)确定带的型号、长度、根数
2)确定带轮直径
3)确定带传动中心距
4)确定作用在轴上的压力
4．设计任务
1)完成V带轮结构设计
2)主动带轮装配图一张（A4）
3)设计计算说明书一份。
机械基础-案例01 V带传动设计
一、作业题带式运输机原始数据机器工作平稳、单向回转、成批生产根据学号次序，选择1号题目设计。
二、工作量1、传动装置的运动学计算及带传动计算；2、带轮工作图；3、计算说明书三、电机型号选择根据方案3已知数据 2.2,1420/min m m P kW n r ==，由参考资料2，P164表15.1， 选用Y100L1-4型三相异步电机。
四、设计计算说明1、 确定设计功率d A P K P =，式中，d P ——设计功率，kW ；P ——名义功率，kW ；A K ——电机工作状况系数；带式运输机需要传递的名义功率 2.2P kW = ，每天连续工作时间为16小时，设计寿命为3年；机器工作平稳，载荷变动较小，单向回转；综合以上因素，由参考资料1，P102表7.6，选取工作状况系数 1.3A K =；代入数据，则得，1.32.2 2.86d A P K P kW ==⨯=2、选取V 带带型已有设计功率 2.86d P kW =，小带轮转速11420/min n r =，由参考资料1，P103图7.11，查得选用A 型V 带。
3、确定带轮基准直径传动带中弯曲应力变化最大，是引起疲劳破坏的主要因素。
带轮直径愈大，弯曲应力愈大，因此，为减小弯曲应力一般采用较大的小带轮直径1d d ，但是1d d 过大，传动装置的结构尺寸也将显著增大。
所以如果没有特殊要求，一般选取1d d 大于等于许用最小带轮基准直径min d d 。
由参考资料1，P103表7.7，A 型V 带带轮最小基准直径min 75d d mm =，并且对于A 型V 带带轮，一般有带轮基准直径140d d ≤，所以选取小带轮基准直径1100d d mm =；那么大带轮基准直径2d d 则可按下式计算，21(1)d d d i d ε=-式中：ε——带传动滑动系数；i ——带传动传动比；代入数据0.02, 2.3i ε==，则有，21(1)(10.02) 2.3100225.4d d d i d mm ε=-=-⨯⨯=由参考资料1，P102表7.3，标准化之后选取2224d d mm =。
V带传动的设计计算
V带传动的设计计算序 号计算项目符 号单 位计算公式和参数选定说明P—传递的功率(kW)；KA —工况系数，见表V 带传动的工况系数KA2选定带型根据P d 和n 1由图a 或图b 选取n 1—小带轮转速(r/min)n 2—大带轮转速(r/min)；d p1—小带轮的节圆直径(mm)；d p2—大带轮的节圆直径(mm)；若计入滑动率ε—弹性滑动率通常带轮的节圆直径可视为基准直径通常ε=0.01～0.024小带轮的基准直径d d1mm 按表V 带轮的基准直径系列和表最小带轮直径选定为提高V 带的寿命，宜选取较大的直径5大带轮的基准直径d d2mmd d2=id d1(1-ε)dd2应按表V 带轮的基准直径系列选取标准值普通V带 υmax =25～30窄V带 υmax =35～40m/s6带速υP d =K A P1设计功率P dkW一般υ不得低于5m/s 为充分发挥V带的传动能力，应使υ≈20m/s3传动比i7初定轴间距a 0mm 0.7(d d1+d d2) ≤a 0＜2(d d1+d d2)或根据结构要求定a min —安装时所需最小轴间距;a max —张紧或补偿伸长所需最大轴间距;a min =a -(2b d +0.09L d )b d —基准宽度a max =a +0.02L d11单根V 带传递的基本额定功率P 1kW根据带型、dd1和n1查表Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E 、型V 带的额定功率和SPZ 、SPA 、SPB 、SPC 型窄V带的额定功率P 1是α=180°、载荷平稳时，特定基准长度的单根V 带基本额定功率(GBT 13575.1-2008普通和窄V 带传动第1部分：基准宽度制)12传动比i≠1的额定功率增量△P 1kW根据带型、n1和i 查表Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E 、型V 带的额定功率和SPZ 、SPA 、SPB 、SPC 型窄V 带的额定功率Ka —小带轮包角修正系数，见表小带轮包角修正系数Ka KL —带长修正系数，见表带长修正系数KL16带轮的结构和尺寸14单根V带的预紧力15作用在轴上的力F rNF 0N 如a 1较小，应增大a 或用张紧轮m —V 带每米长的重量(kg/m),见表V 带每米长的重量13V带的根数z小带轮包角a 1(°)9实际轴间距a mm10由表普通V 带的基准长度系列和表窄V 带基准长度选取相近的L d 8所需基准长度L d0mm。
机械设计课程设计V带传动
2 Y112M-4
750
பைடு நூலகம்
16
设计要求和内容：
（1）绘制小带轮装配图一张
（2）编写设计计算说明书一份
设计指导：
1）V 带传动的设计计算
参考教材中的 V 带传动设计方案与步骤进行计算，确定带的型号、根
数、长度，带轮尺寸，带传动中心距，作用在轴上的压力等。
2）V 带轮的结构设计
选择带轮的材料、结构型式，计算基本结构尺寸。注意小带轮的轴孔直
[3]材料力学（第二版）
同济大学出版社
6
径及键槽尺寸应根据电动机的外伸轴结构尺寸确定。
3）完成小带轮装配图设计
二、电动机的选择
由原始数据要求，查参考文献[1]表 20-1 和表 20-2，得，Y 系列三相异 步电动机技术数据选择 Y112M-4 电动机，其额定功率为 4kW，满载转 速 1440r/min，电机轴直径 d=28mm。
P=4kw n1=1440 r/min d=28mm
查参考文献[3]式(4-1)，得
查参考文献[2]式(6-1)、(6-2)，得
挡圈
` 查参考文献[1]表13-19，挡圈 查参考文献[1]表 13-19，垫圈 查参考文献[1]表 13-19，螺栓
垫圈 螺栓
六.小带轮装配图
见附图
七.设计小结
通过这次设计，我基本掌握了 V 带轮各个参数的查询和计算方法，学
四.V 带轮的结构设计 ·············································4
1.V 带轮的材料 ·······················································4 2.V 带轮的结构形式 ···················································4 3.带轮的基本结构尺寸···················································4
普通V带传动设计
普通V 带传动设计已知条件：P=15KW ，小带轮转速n=960r/min,传动比i=2,传动比允许误差≤±5%，轻度冲击；两班工作制。
一．V 带传动的设计计算： 1. 确定计算功率：查P156表8-7得工作情况系数：A K =1.1ca P =A K P=1.1×15=16.5Kw2. 选择V 带的带型：根据计算功率ca P 和小带轮转速1n ，由P157图8-11选择V 带的带型为：B 型3. 初选小带轮的基准直径1d d ： 查P155表8-6得：min )(d d =125根据1d d ≥min )(d d 查P157表8-8取：1d d =200㎜ 验算带速v ：根据P150公式8-13得： v==⨯⨯⨯=⨯⋅⋅m/s 10006096020014.310006011n d d π10.05m/s计算大带轮直径，由公式2d d =i 1d d 并根据P157表8-8加以适当圆整取2d d =400㎜4．确定中心距a ，并选择V 带的基准长度d L根据P152公式8-20初定中心距0a ：0.7（1d d +2d d ）≤0a ≤2(1d d +2d d )得420≤0a ≤1200 于是初定0a =1000 计算相应的带长0Ld ：据式0d L ≈02a +++)(221d d d d π2124)(a d d d d - =10004)200400()400200(214.3100022⨯-++⨯+⨯=2952 再根据P146表8-2选取：d L =3150 5.按P158式8-23计算实际中心距a : a ≈0a +20d d L L -=1000+229523150-=1049 并根据公式ddL a a L a a 03.0015.0max min +=-=】;的中心距的变化范围为1001.8~1143.5 6.验算小带轮上的包角1a :1α≈180°-(12d d d d -)a 3.57=180°-(400-200)10493.57⨯≈169°7.计算带的根数z:由1d d =200㎜和1n =960r/min,查P152表8-4a 取：0P =3.77Kw ； 根据1n =960r/min,i=2和B 型带，查P154表8-4b 取2：0P ∆=0.3； 查P155表8-5取：αK =0.98;查P146表8-2取：L K =1.07于是： =r P (00P P ∆+)αK L K 所以：Z==⨯⨯+⨯=∆+=98.007.1)3.077.3(151.1)(00L A r ca K K P P P K P P α 3.87 取Z=4根。
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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)
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
2 600 (112 315)
2
2 600
1905mm
根据普通V带的长度系列选取标准
ZF0
FP
=
2ZF0Leabharlann cos(90°-1 )
2
β α1
Fp
2 4163.2 sin 162 2
1289 N
ZF0
得： Fp 1289 N
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？
1.3
1.4
1.5 1.5 1.6
1.8
得： Ka=1.2
小带轮转速n1/(r/min)
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
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
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
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
得：P0 1.62kW
得：P0 0.17kW 得：K 0.955
查 带长修正系数表
得：KL 1.03
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）
1
180 -
d2
a
d1
57.3
180 - 315-112 57.3 648
162 120
得：包角符合要求
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
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
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
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
1121460 8.56 m / s 25 m / s
1.07
1.64
0.77
0.83
0.97
1.14
1.32
2.05
0.93
1.00
1.18
1.39
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
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
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）
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
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
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
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