V带传动的设计计算例题

例题1：

图示为一宝塔轮带传动，各轮直径为D1＝D6，D2＝D5，D3＝D4，轴I为主动轴，转速n1一定，若从动轴II上阻力矩T2一定，为什么当轮1与轮2组合时，传动相应输出的功率最小？（假设忽略摩擦损失）

解：

已知主动轴转速为n1，设输出轴（II轴）的转速n2为：n2?则输出轴输出的功率P2为：

P2?T2n2TDTnD?2(1n1)?21?1 95509550D29550D2D1D3D5 ??D2D4D6n1D1?n1 iD2其中：n1、T2一定，而

所以，当轮D1与轮D2组合时，输出轴相应输出的功率最小。

例题2

一带式制动器（当杠杆端部作用FQ力后,收紧闸带，抱住制动轮，靠带与带轮间的摩擦力将轴制动），已知轴上转矩为T，制动轮直径为D，杠杆各段长度为a、b，带在制动轮上的包角为?，带与制动轮间的摩擦系数为?。试推导：

FQ?2T/D?a/(a?b)?(e???1)/(e???1) 式中：e为自然对数的底。 解：

因为，F?2T/D，F?F1?F2，F1/F2?e??，故

F2?F1?F?F2e???F F?F2e???F2?F2(e???1) F2?F/(e???1)?(2T/D)/(e???1) 又因为(a?b)FQ?(F1?F

§5-5 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=4.4kW

2、选择带型 根据Pd=4.4kW，

=1440r/min，由图5-8初步选用A型。

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)

=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=460mm

6、小带轮包角α1

1 / 5

包角合适。

7、确定带的根数 因dd1=100mm

1.机械设计作业任务书 ............................................................................ 1 2.选择电动机............................................................................................. 2 3.确定设计功率 ........................................................................................ 2 4.选择带的型号 ........................................................................................ 2 5.确定带轮的基准直径 ............................................................................ 2 6.验算带的速度 ...................................

机械设计大作业

题目：V带传动设计

院系：机械制造及其自动化

班级：1008XXX

姓名：XXX

学号：XXX

1

2 目 录

一．设计任务:带式运输机 (3)

二 选择电动机 .................................................... 4 三

确定设计功率d P ................................................ 4 四

选择带的型号 .................................................. 4 五

确定带轮的基准直径12d d d d 和 ..................................... 6 六

验算带的速度 .................................................. 6 七

确定中心距a 和V 带基准长度d L .................................. 7 八

计算小轮包角 .................................................. 8 九

确定V 带根数Z ..................

普通V带传动程序设计说明

学号：

姓名：陈尚校

单位：哈工大机电学院

时间：1050810417 2007年12月

目录

一、程序功能简介 2 二、程序使用方法 2

全自动模式 4 半自动模式

1． 确定设计功率 5 2． 选取带型 6 3． 确定带轮的基准直径 8 4． 验算带的速度 10 5． 确定V带长度和中心距 10 6． 计算小轮包角 12 7． 确定V带根数 12 8． 计算初拉力 13 9． 计算作用在轴上的压力 13

第13章 带传动和链传动

习题与参考答案

一、判断题：

1．限制带轮最小直径的目的是限制带的弯曲应力。

A．正确 B. 错误

2．同规格的窄V带的截面宽度小于普通V带。

A．正确 B. 错误

3．带传动接近水平布臵时，应将松边放在下边。

A．正确 B. 错误

4．若设计合理，带传动的打滑是可以避免的，但弹性滑动却无法避免。

A．正确 B. 错误

5．在相同的预紧力作用下，V带的传动能力高于平带的传动能力。

A．正确 B. 错误

6．带传动中，实际有效拉力的数值取决于预紧力、包角和摩擦系数。

A．正确 B. 错误

7．带传动的最大有效拉力与预紧力、包角和摩擦系数成正比。

A．正确 B. 错误

8．适当增加带长，可以延长带的使用寿命。

A．正确 B. 错误

9．在链传动中，如果链条中有过渡链节，则极限拉伸载荷将降低。

A．正确

B. 错误

10．链轮齿数越少，越容易发生跳齿和脱链。

A．正确

B. 错误

11．在链传动中，链条的磨损伸长量不应超过1%。

A．正确

B. 错误

12．为了使各排链受力均匀，因此链的排数不宜过多。

机械设计 课程上机与设计

实 验 报 告

班级： 姓名： 学号：

V带传动的程序设计报告

一、已知条件

带传动设计的已知数据有：输入功率P，小带轮转速n1，传动比i，原动机种类，工作机载荷性质，中心距a，带传动每天的工作时数 二、设计题目

设计一破碎机装置用普通V带传动。已知：电动机Y型号位Y132S-4，电动机额定功率为P=5.5KW,转速

n1=1440r/min,传动比i=2,两班制工作，希望中心距a不超过600mm，大带轮轴孔直径d=35mm。 三、程序编程

Const pi = 3.1415926

Dim i As Integer: Dim j As Integer: Dim m As Integer: Dim ii As Integer Dim gonglv_given As Single '额定功率 Dim small_spead As Single '小带轮转速 Dim big_spead As Single '大带轮转速 Dim Drive_ratio As Single '传动比 Dim a As Single '给定中心距

Dim Coefficient_center_distance As Sing

机械设计作业 ...........................................................................................................................................................1

确定计算功率PD .................................................................................................................................................1

选择带型 ...............................................................................................................................................................1

确定带轮的基准直径d1和d2.............................

例 1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。传递功率P=2.7kW ，小齿轮转速n 1=350r/min ，传动比i=3.57。输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10年，每年工作300天。

解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数

1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故选择8级精度。

2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表11-1，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度217~255HBS ，σ

HLim1=595MPa ，σ

FE1=460MPa ；大齿轮选用45钢正火处理，齿面硬度162~217HBS ，σHLim2=390MPa ，σFE2=320MPa 。

3）选小齿轮齿数z 1=24，则z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取z 2=86。故实际传动比i=z 2/z 1=86/24=3.58，和要求的传动比3.57的误差小于3%。齿数比u=i=3.58。

对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。

2. 按齿面接触强度设计

设计公式11-3 []321112???? ??+?Φ≥H H E d Z Z u u KT d σ

第三节 普通V带传动的设计

一、失效形式和设计准则

如前所述，带传动靠摩擦力工作。当传递的圆周阻力超过带和带轮接触面上所能产生的最大摩擦力时，传动带将在带轮上产生打滑而使传动失效。

另外，传动带在运行过程中由于受循环变应力的作用会产生疲劳破坏。 因此，带传动的设计准则是：既要在工作中充分发挥其工作能力而又不打滑，同时还要求传动带有足够的疲劳强度，以保证一定的使用寿命。 二、单根V带所能传递的功率

单根V带所能传递的功率是指在一定初拉力作用下，带传动不发生打滑且有足够疲劳寿命时所能传递的最大功率。 从设计要求出发，应使

≤

≤

，根据（7–14）可写成

这里，[s]为在一定条件下，由疲劳强度决定的V带许用拉应力。由实验知，在108~109次循环应力下为

(MPa)

式中 Z–––V带绕过带轮的数目；

v––– V带的速度(m/s)； Ld–––V带的基准长度（m）； T–––V带的使用寿命（h）；

C–––由V带的材质和结构决定的实验常数。

由式（7–4）和式（7–5）并以当量摩擦系数fv替代f，可得最大有效圆周力

即