v带传送设计 - 图文

V带的传动与设计

化工2010级

第15设计小组 李志群 冯茹霞

龙志明 黄腾

王岙

2012年11月3日

目录

一、V带传送的概述…………………………………………………3

二、V带和V带轮结构………………………………………………4

2.1 V带的类型…………………………………………………..4 2.2 V带轮的结构………………………………………………..4 2.3 V带轮的分类…………………………………………………4

三、V带传动结构和设计…………………………………………….5 3.1设计任务和要求…………………………………………….5

3.2 结构尺寸设计……………………………………………….5 四、V带传动工作能力分析…………………………………………11 4.1带传动的受力分析…………………………………………..11

4.2 V带传动应力分析…………………………………………..11 4.3 弹性滑动和打滑区别………………………………………..12 五、设计总结………………………………………………………….12 六、参考资料………………………………………………………….12

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一、V带传动概述

V带传动是靠V带的两侧面与轮槽侧面压紧产生摩擦力进行动力传递的。与平带传动比较，V带传动的摩擦力大，因此可以传递较大功率。V带较平带结构紧凑，而且V带是无接头的传动带，所以传动较平稳，是带传动中应用最广的一种传动。

V带传动特点主要有：优点（1）带是弹性体，能缓和载荷冲击，运行平稳无噪声。（2）过载时将引起带在带轮上打滑，因而可起到保护整机的作用。（3）制造和安装精度不像啮合传动那样严格，维护方便，无需润滑。（4）可通过增加带的长度以适应中心距较大的工作条件。

V带传动的缺点：（1）带与带轮的弹性滑动使传动比不准确，效率较低，寿命较短。（2）传递同样大的圆周力时，外廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大。（3）不宜用于高温和易燃等场合。

带轮的材料主要采用铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，灰铸铁应用最广。常用材料的牌号为HT150（v≤25m/s时）或HT200 （v=25～30m/s时） ；转速较高时宜采用球墨铸铁、铸钢或锻钢，也用采用钢板冲压后焊接带轮。小功率时可采用铸铝或塑料等材料。

V带传动中带的截面形状为等腰梯形。工作时带的两侧面是工作面，与带轮的环槽侧面接触，属于楔面摩擦传动。在相同的带张紧程度下，V带传动的摩擦力要比平带传动约大70%，其承载能力因而比平带传动高。在一般的机械传动中，V带传动现已取代了平带传动而成为常用的带传动装置。

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二、V带和V带轮结构

1、V带的类型主要有

普通V带

窄V带

联组V带

齿形V带

大楔角V带

宽V带

2、带轮的结构

带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。 轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮毂是带轮与轴的联接部分，轮缘与轮毂则用轮（腹板）联接成一整体。

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3、V带轮的分类：

V带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式： （1）实心带轮 （2）腹板带轮 （3）孔板带轮 （4）轮辐带轮

三、V带传动结构和设计

3.1设计任务和要求

⑴设计搅拌机普通V带传动。

⑵电动机额定功率为3KW，转速n1=1420r/min ⑶要求从动轮转速n2=350r/min, T=16h（两班制）。

3.2普通V带传动设计

1、确定计算功率

表7-7 工况系数KA KA 工况 空、轻载启动 ＜10 载荷液体搅拌机、通风机和鼓风机（≤变动7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻最小 负荷输送机 带式输送机（不均匀负荷）、通风载荷机（＞7.5kW）、旋转式水泵和压缩变动机（非离心式）、发电机、金属切小 削机床、印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械 载荷变动制砖机、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1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 10~16 ＞16 ＜10 重载启动 10~16 ＞16 每天工作小时数（h） 较大 械、重载输送机 载荷变动破碎机（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 很大 注： 1．空、轻载启动—电动机（交流启动、三角启动、直流并励）、四缸以上的内燃机、装有离心式离合器、液力联轴器的动力机； 2．重载启动—电动机（联机交流启动、直流复励或串励）、四缸以下的内燃机。 表 3-1

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根据已知工作条件查表3-1，取KA=1.1， Pc=KA P=1.1×3 kW = 3.3 kW

Pc—计算功率(kW)；

KA —工作情况系数，查表3-1； P —传递的额定功率(kW)。

2、 选择V带的型号

由Pc=3.3KW, n1=1420r/min, 根据3-2图选用A型普通V带。

表3-2

3、 选小带轮数Z1和带轮基准直径d1、d2。

查表3-3,dd1=100mm≥dmin=75 mm

dd2=n1×dd1/n2=1420×100/350=405.7mm

dd2=400mm 带型 q/（kg/m） Y 0.02 Z 0.06 A 0.10 B 0.17 C 0.30 D 0.62 E 0.90 6

dmin/mm 20 50 75 125 200 355 500 表3-3

表3-4

则实际传动比i、从动轮的实际转速分别为 i=dd2/dd1=400/100=4

n2=n1/i=1420/4=355 r/min

从动轮的转速误差率：（355-350）/350×100%=1.4%在±5%以内为容许值 4、校核带速v

V=πdd1 n1／（60×1000）=π×100×1420/（60×1000）=7.44 m/s，带速度在5-25m/s范围内，故带速合适。 5、 确定中心距a0及带长Ld. 0.79(dd1+dd2) ≤ a0 ≤ 2(dd1+dd2) 275 ≤a0 ≤ 1000 初步确定中心距a0=800mm

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计算V带带长L0

L0=2a0+π/2(dd1+dd2)+ (dd1+dd2)2/4a0 =2385.5mm

由初选速度L0,在 根据表3-5选取相近的基准长度Ld作为所选带长度，即Ld=2500mm.

表3-5

因为轴间距可调整，则实际中心距a为

a=a0+(Ld-l0)/2=800+(2500-2385.5)/2=857.25mm 中心距变动范围

amin=a-0.015Ld=875.25-0.015×2500=819.75mm

amax=a+0.03Ld=857.25+0.03×1600=932.25mm

6、校验小带轮包角。

一般要求α≥120°，否则应适当增大中心距或减小传动比，也 可以加张紧轮。

a=180°-(d

d2

-dd1/a) *57.3°=180°-（300/857.25）*57.3°=159.94°>120°

7、 计算V带的 根数Z

由Z≥Pc/ (P0+ △P0)Ka×KL

为使各带受力均匀，根数不宜过多，一般 应满足Z<10。

根据dd1=100mm,n=1420r/mm,查表3-6得△P0=0.36KW. 由表3-5查得带长度正系数Kl=1.09, 由图3-7查得包角系数Ka=0.95。

普通带根数Z=3.3/(0.17+1.32)×1.09×0.95=2.68根， 圆整得 Z=3根

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表3-7包角修正系数K?(摘自GB13575.1－92)

表3-6

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8、 单根V带的初拉力F0及带轮轴上的压力FQ

由表3-3查得A型普通V带每米质量q=0.10kg/m，单根V带初拉力 F0=500×(2.5-Ka)Pc/Ka×ZV + qv22

=500×(2.5-0.95) ×3.3/0.95×3×7.44 + 0.1×7.44×7.44

=126.15N

作用在带轮轴上的压力FQ, FQ=2× F0 Z sina/2= 745.33N 9、设计结果

选用3根国际标准A型V带，中心距a=857.25m, dd1=100mm, dd2=400mm, 轴上压力FQ=745.33N

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四、V带传动的工作能力分析

1、带传动的受力分析

为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张 紧力套在带轮上。 初拉力F0： 紧边拉力F1： 松边拉力F2：

F1-F0=F0-F2 有效拉力F： F=F1-F2

实质上，带传动的有效拉力是带与带轮之间摩擦力的总和。在最大静摩擦力范围内，二者是相等的。同时F也是带传动所传动的圆周力。 带传动所传递的功率为：P=Fv/1000

式中：P为传递功率，单位为KW； F为有效圆周力，单位为N； V为带的速度，单位为m/s。

2、带传动的应力分析

带传动工作时,带中的应力由以下三部分组成： 由拉力产生的应力： 带的弯曲产生的弯曲应力

传动带绕经带轮时要弯曲, 其弯曲应力可近似按下式确定：

Eh

?b? dd

式中, E为带的弹性模量, 单位为MPa；

h为带的厚度, 单位为mm；

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dd 为带轮的基准直径, 单位为mm。

因为 dd 1﹤ dd2

所以 ?b1??b2

3、弹性滑动和打滑的区别：

弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是带传动的失效形式，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。

由于V带传动的材料不是完全弹性体，带在工作一段时间后会发生伸长而松弛，张紧力降低。因此，V带传动应设置张紧装置，以保持正常工作。 V带张紧装置，一般应安装在松边内侧，使带只受单向弯曲，以减少寿命损失；同时张紧轮还应尽量靠近大带轮，以减少对包角的影响。当V带传动中任何一个带轮的轴心都不能移动时，所使用V带的长度要能使V带在处于固定位置的带轮之间装卸，在装挂完后，可用张紧轮将其张紧到运转状态。该张紧轮要能在张紧力的调整范围内调整，也包括对使用后V带伸长的调整。

五、设计小结

这是我们第一次参加课程设计，由于没有经验刚刚开始设计的时候无从下手，最后在本组同学的不断讨论下，终于找到了突破口。课程设计并不是我想象的那么简单的画画图而已，里面值得我们学习的东西太多了！设计中涉及到复杂的计算，还要一遍又一遍的核算每个数据的正确性，还要和机械设计书上的参考数据相匹配，只要其中一个数据错误，整个设计都是不合理的！通过这次对普通V带传动设计，让我了解了设计V带的程序，也让我了解了关于V带传动原理与设计理念。

通过本次设计锻炼了每个人的动手动脑能力，本次课程设计让我明白了一个小组的合作是多么的重要，只有充分的发挥每个人的强项才能把这个设计高效而且高质量的完成！

六、参考文献

1，<过程装备基础> 朱孝钦 刘俊明 等编著 2, <机械设计手册> 东北工学院 冶金出版社

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2l7a.html