机械设计V带传动设计及其计算资料
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带传动的设计计算
目录第一章: 机械原理课程设计摘要和前言前言 (3)设计任务书 (4)第二章:机械原理课程设计过程1.传动装置总体设计 (7)1.1传动方案 (8)1.2 传动方案的优缺点 (8)2．原动机的选择 (8)2.1选择电动机 (8)2.2计算总传动比并分配各级传动比 (9)2.3计算传动装置的运动和动力参数 (10)3普通V带传动 (11)3.1 失效形式及设计准则 (11)3.2带轮材料 (13)3.3带论正常工作满足条件 (15)3.4 设计要求 (16)3.5设计步骤 (17)附V带优化方案 (18)4.高速齿轮齿轮的设计计算 (18)4.1选定齿轮材料 (19)4.2确定各计算公式中数值 (19)4.3几何尺寸计算及校核 (21)5．高速齿轮的设计 (23)5.1选定齿轮材料 (23)5.2确定各计算公式中数值 (24)5.3几何尺寸计算 (26)5.4 齿轮实际圆周速度 (26)5.5校核齿面接触疲劳强度 (27)6．输入轴的设计 (27)6.1选定材料确定最小直径 (27)6.2 轴系的初步设计 (27)6.3 轴的结构设计 (28)6.4 轴的受力校核 (28)7．中间轴的设计计算 (28)7.1 选择轴的材料及确定材料 (28)7.2 确定最小直径 (28)7.3 轴系的初步设计 (28)7.4 轴的设计 (29)7.5 轴的受力分析 (30)8．输出轴的设计 (32)8.1确定选用材料 (32)8.2确定最小直径 (32)8.3轴系的初步设计 (33)8.4轴的结构设计 (33)8.5轴的强度校核 (34)9．轴上键的设计计算 (40)9.1输入轴上键的选择及强度验算 (40)9.2输入轴上键的选择及强度验算 (40)10．箱体的设计计算 (40)11．减速器的润滑设计 (42)11.1齿轮的润滑设计 (42)11.2轴承的润滑设计 (43)12．密封 (44)第三章: 机械原理课程设计总结设计感言 (44)参考文献 (45)致谢书 (46)前言前言课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，变速器已经成为当今机械应用中空前重要的领域，在生活中可以说得是无处不在。
机械设计大作业——V带传动
机械设计设计说明书设计题目：V带传动设计机械与能源工程学院机械设计制造及其自动化专业班级学号设计人指导老师李兴华完成日期2012 年 3 月24 日同济大学目录1.确定计算功率P ca (2)2.选择V带的类型 (2)3.确定带轮的基准直径d d并验算带速v (2)4.确定V带的中心距a和基准长度L d (2)5.验算小带轮上的包角α1 (3)6.计算带的根数z (3)7.计算单根V带的初拉力的最小值（F0）min (3)8.计算压轴力F P (3)9.设计结果 (3)10.带轮结构设计 (4)11.设计小结 (5)12.参考文献 (5)根数：4根带长：L d =2000 mm带轮基准直径：d d1=118 mm d d2=250 mm带传动中心距：a=708 mm作用在轴上的压力：（F p）min=1123 N10.带轮结构设计1）带轮材料的选择。
本设计中转速要求不高，故材料选用铸铁，牌号为HT150。
2）带轮的结构形式。
本方案中小带轮基准直径为118mm，为中小尺寸（d d≤300mm），故选用腹板轮。
3）轮槽截面尺寸（部分）如下。
查表8-10及表9-1（机械设计课程设计书）得各数据：轮槽截面尺寸尺寸大小（mm）b d11.0h a 2.75h f8.7e15f10ψ34°δ6c10d168B65l82对小带轮：d d1=118 mm,d a1=2×h a+d d1=123.5 mm对大带轮：d d2=250 mm,d a1=2×h a+d d2=255.5 mm4）键槽尺寸如下。
查表14-1（机械设计课程设计书）得各数据：键槽截面尺寸尺寸大小（mm）d38h8b10t 5.0t1 3.311.设计小结通过本次设计，我了解了V带设计的基本方法和步骤，为以后的学习和实践打下了坚实的基础。
在完成本次设计的过程中，我体会到了设计的严谨性，有时候稍不注意就容易设计出错，导致前后矛盾，使设计出现各种问题。
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
机械设计基础课件07-04普通V带传动设计计算
确定大带轮的基准直径dd2
dd2 idd1 1
一般圆整为标准数值。
7.4 普通V带传动设计计算
带传动
普通V带传动设计计算步骤
4）确定中心距a和带的基准长度Ld （1）初定中心距a0 ：中心距a愈大，带的长度愈大，单位时间内带弯曲疲劳次数越少，带的寿 命增大。但中心距a过大，易引起带传动抖动，影响带传动正常进行。中心距a过小又将导致小 带轮包角过小，使传动能力下降。
带传动
普通V带传动设计计算步骤
3）确定V带轮的基准直径dd1、dd2 确定小带轮的基准直径dd1: 基准直径dd1越小，带的弯曲应力越大，影响带的寿命。为了避免
弯曲应力过大，对V带轮的最小直径加以限制。
验算带速v v＝ dd1 n1 60 1000
一般取5 m/s≤v≤25 m/s，如带速超过上述 范围，应重选小带轮直径dd1
7.4 普通V带传动设计计算
带传动的主要失效形式： 1.带在带轮上打滑，不能传递运动和动力； 2.带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断； 3.带的工作面磨损；
带传动的设计计算准则为： 保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
带传动
7.4 普通V带传动设计计算
带传动
单根V带的基本额定功率： 单根普通V带在试验条件所能传递的功率，称为基本额定功率，用P1表示。
当1时考虑到带绕过大带轮时产生的弯曲应力比绕过小带轮的小从疲劳观点看在带具有同样使用寿命条件下可以传递更大的功率即加上功率增量当i1时考虑到带绕过大带轮时产生的弯曲应力比绕过小带轮的小从疲劳观点看在带具有同样使用寿命条件下可以传递更大的功率即加上功率增量p包角系数带传动摩擦力最大值取决于小轮包角包角系数
普通V带传动设计计算步骤
V带传动设计计算
所以
所以，选取V带根数z=2。
八、确定初拉力
单根普通V带初拉力计算公式：
式中 Pd 为设计功率； υ为V带速度； z为带的根数；
为包角修正系数； m为普通V带每米长度质量，由参考文献【1】表5.1查得
m=0.1kg/m。 所以
九、计算作用在轴上的压力FQ
压力FQ 等于松边和紧边拉力的向量和，如果不考虑带两边的拉力 差，可以近似为按带两边所受初拉力的合力来计算：
Ld’为带的初算基准长度； a0为初选中心距。
查教材表5.2普通带基准长度Ld及长度系数KL Ld=10000mm。
计算实际中心距a，由
，确定带的基准长度
mm。
六、计算小轮包角
小带轮包角：
七、确定V带根数Z
根据
确定带的根数。 式中
为包角修正系数，考虑包角对传动能力的影响，由参考文献【1】表5.9 查得
式中， 为初拉力； z为带的根数； 为小轮包角。
所以
十、带轮结构设计
（1）由参考文献【2】查得应选用型号为Y132S-6的电动机， 由表15.2查得电动机的轴颈d=38mm，轴颈长80mm。 （2）带轮材料选择
本设计中转速要求不高，故材料选用铸铁，牌号为 HT150。
（3）带轮结构形式
本方案中带轮为中小尺寸（95mm<dd1≤300mm），选用腹板式带 轮，但经结构经验公式计算不能实现，故采用实心结构带轮
和
查参考文献【1】表5.4 V带带轮最小基准直径
，知A型带
=50mm,选取小带轮基准直径：
=50mm； 因此，大带轮基准直径：
=
=1.8×50mm=90mm。 查参考文献【1】表5.4选取大带轮基准直径
=90mm。 其传动比误差为0 故可用。
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。
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。
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★ 分类
★ 带的结构、型号和长度
一、特点和应用
1 、优点
2 、缺点
3、 应用
二、 类 型
1、按传动原理：摩擦和啮合。 2、按带的形状:如下分类
Standard V-belt
3、按传动形式分： 开口传动 交叉传动 半交叉传动 张紧轮传动
见表5-1
三、带的结构、型号和长度
1. 普通V带 2. 平形带 3. 多楔带 4. 同步齿形带
2、工作时带两边所受的力F1，F2 在带传动工作时，带两边的拉力F0发生变化，一边的拉力增 加到F1，称为紧边拉力；另一边减小到F2，称为松边拉力。带 的总长不变。因此，紧边拉力的增长量与松边拉力的减少量 也相等。则有: F1 F0 F0 F2 即：F1 F2 2F0 （1）
F2<F0 (松边) Ff α n2
Fe＝F1－F2＝
1000 P
由（1）、（2）两式可得：
（2）
F1 F0 Fe / 2
F2 F0 Fe / 2
讨论：Fe和 Ff关系
当Fe↑→ Ff ↑，始终保证Fe＝ Ff 。然而，在 一定条件下，Ff 是有一个极限值Ff max。当Fe> Ff max 时，导致打滑，欧拉公式可描述这种极限状况。
三、带的滑动现象
1.带的弹性滑动 （固有的、不可避免的正常现象）
σ 1σ 紧边应变： εε 1 1＝ 紧边应变： ＝ 1 AA ① ε1ε ε 2 ① 1 ε 2 σ 2 松边应变：ε ＝ σ 2 2 ＝ 松边应变：ε 2 A A ε 1ε ε （逐渐缩短），沿轮面 滑动 υ带 υυ 2 ε （逐渐缩短），沿轮面 1 带绕过主动轮： 带绕过主动轮： 滑动 1 2 带 υ 1 ② υ 1 υ 2 υ 1 υ 2 ② 带绕过从动轮： ε 2ε ε（逐渐伸长），沿轮面 滑动 υ带 υυ 带绕过从动轮： 滑动 1 ε（逐渐伸长），沿轮面 2 带 υ 2 2 1
2. 离心应力
①带沿弧面运动，微段dl产生离心力dC： ①带沿弧面运动，微弧 段dl产生离心力dC υ2 2
υ dC q(Rdα) R qυ 2 dα (q：kg / m) R ②在垂直方向建立力平衡关系： ②根据力平衡关系： dα 2Fc sin ＝qυ 2 dα 2
2 Fc＝qυ（离心拉力）
1. 普通V带
2、 平形带
3、多楔带
4、 同步齿形带
§ 5-2 带传动理论基础 ★ 受力分析 ★ 应力分析 ★ 带的滑动现象 ★ 失效形式和计算准则 ★ 承载能力确定
一、受力分析
1、预紧时带两边所受的力F0 在带传动预紧时，带的两边只受预紧拉力F0的作用。
F0 α
1
α
2
O1
F0
O2
预紧时
D2 n2 D2 1 1 D1 n1 D1 i
2. 打滑 （过载失效，必须避免）
分析：弹性滑动到打滑的发展过程
①不是全部接触弧均发生 相对滑动时，接触弧分为滑动弧α ′和静弧α ″ （带进入带轮一侧）两部分。 ② 接触 弧的变化： 未加载时： 加载工作时： 载荷极限时: α ′＝0 Fe ↑ Fe＝Femax α ″＝ α α′ ↑ α ′＝ α α″ ↓ α ″＝0
Femax Ffmax
e 1 2 2(F 0 qυ ) e 1
Femax Femaxeμα F1＝F0 ＝ μα qυ2 2 e 1 此时： Femax Femax F2＝F0－ ＝ μα qυ2 2 e 1
二、应力分析
1.拉应力 F F1 σ 1 1 A F 2 F σ 2 A 2 (带绕过小轮时，拉应力 由σ σ ) 1 2 (带绕过大轮时，拉应力 由σ σ ) 2 1
dC q(Rdα 2)
qυ dα
(q：kg / m)
dα dα sin 2 2
离心力dC 发生于圆周部分 离心拉力Fc 作用于整个带长 ③离心应力：
2
2 Fc＝qυ（离心拉力）
离心力dC 发生于圆周部分 离心拉力Fc 作用于整个带长 ③离心应力： Fc qυ 2 c＝ ＝ （作用于全带长， A A F1，F2中包含Fc＝qυ 2，σ 1，σ 2中包含σ c。）
3. 弯曲应力
（发生于带与带轮接触的圆弧部分）
2c σb E D D
σb
σ b1 σ b 2
E ----带的弹性模量
D ----带轮的直径
C ----带边缘到中性层距离
应力分布图
4. 最大应力： 等于拉应力（包括离心应力）与弯曲应力和;最 大应力发生于紧边进入小带轮处。
F1 σ max σ 1 σ b1 σ b1 A μα 1 Fe 2 qυ σ b1 μα A e 1 1 Feμ α σ c σ b1 μα A e 1
机 械 设 计
（带传动）
第五章 带传动
§5-1 概述 §5-2 带传动理论基础 §5-3 带传动设计（V带） §5-4 张紧装置 §5-5其它带传动简介 带传动设计实例
§5 -1 概述
带传动是利用张紧在带轮上的带，借助它们之 间的摩擦或啮合，进行两轴或多轴间运动和动力的 传递。
演示1、演示2
★ 特点、应用
1
O1
n1 F1>F0 (紧边)
O2
Ff α2
F' f
工作时
3、带传递的有效工作力Fe a、带两边所受的力F1，F2之差即为有效拉力Fe（从 动轮上看）。
Fe＝F1－F2
b、有效拉力Fe由带和轮之间接触弧上摩擦力的总和 Ff承受（接触弧段看）。
Fe＝Ff
c、效拉力Fe与功率之间的关系（传递运动功率看）
由于带的弹性和拉力差引起的带与带轮之间的滑动，称为 弹性滑动。
③后果：a. 效率降低；b. 带磨损；c. 带温升高； d. v2<v1 传动比不准确 ④滑动率:从动轮相对于主动轮圆周速度的降低率：
υ 1 υ εΒιβλιοθήκη υ1 12π n1 D1 π n2 D2 π n1 D1 (一般为 1 ～2 ％）