普通V带传动的设计计算

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册中》第1443页（3919字）

普通V带的规格见表4．14-2，设计计算见表4．14-3，有关参数及额定功率分别见表4．14-4～4．14-6，V带选型如图4．14-1所示。

表4．14-2 普通V带截面尺寸及V带每米长的质量(摘自GB11544-89) mm

注：① *为基本尺寸。

图4．14-1 普通V带选型

表4．14-3 V带传动设计计算

注：①按GB／T15531-1995《带传动带轮中心距调整极限值》的规定系考虑带轮和带长的公差及弹性。

表4．14-4 普通V带的基准长度和长度系数KL(Ld引自GB11544-89)

表4．14-5 工作情况系数KA(摘自GB／T13575．1-92附录)

表4．14-6 单根Y型V带的额定功率(摘自GB／T13575．1-92)

注：增速转动时，基本额定功率增量，按传动比的倒数从表中选取。

表4．14-7 V带带轮最小直径d_min与基准直径系列(摘自GB／T13575．1-92) mm

表4．14-8 包角系数K_a(摘自GB／T13575．1-92附录)

V带传动的带轮，应满足重量轻、质量分布均匀、安装对中性好等要求，其基本型式见GB10412-89。

带轮常采用铸铁、钢、铝合金以及工程塑料等材料制成，其中灰铸铁应用最广，一般为HT150，重要场合或带轮速度较高时可采用HT200。

铸造带轮的轮辐有实心、辐板(或孔板)和椭圆形截面轮辐三种，如图4．14-2所示。其中，图a)为实体轮，适于d≤100mm，也可作成端面单面带轮毂(外径D₁)、单面凹入、或一面凹入、一面带轮毂等形式。图b)、c)为辐板轮与带孔辐板轮，适于d=100～400mm；取s=(0．2～0．3)B、D₁=(1．8～2)d_h；辐板各孔边缘间的距离应大于1．5_s，孔的中心圆宜在辐板平均直径处，l=(1．5～2)d，c=1～4mm。图d)为轮辐式轮，适于d≥180mm；取h1=290，式中P为传递的功率，n为带轮转速，A为轮辐数(d≤500mm取4，500～1600mm取6，再大取8)，h₂=0．8h₁，a₁=0．4h₁，a₂=0．8a1，f₁=0．2h₁，f₂=0．2h₂。图4．14-3所示为焊接带轮的结构。其中图a)为单槽V带轮，适于d≤180mm，b)适于d=200～800mm(A、B型V带)，c)适于d=200～800mm(C、D、E型V带)，d)为双槽V带轮。当v＞5m／s时，带轮应进行静平衡；v＞25m／s且较宽时，应进行动平衡(见GB11357-89)。带轮的轮缘尺寸见表4．14-9，表面粗糙度和形位公差见表4．14-10，静平衡的要求见表4．14-11。

表4．14-9 普通V带带轮轮槽尺寸(摘自GB／T13575．1-92) mm

注：① 槽角φ的极限偏差为±30′。

② 带轮各轮槽间距的累积误差Y、Z、A型不得超过±0．6mm，B型不得超过±0．8mm，C型不得超过±1．0mm，D型不得超过±1．2mm，E型不得超过±1．4mm。

③ 轮槽槽形的检验按GB11356-86《普通及窄V带传动带轮——槽形检验》。

④ 任意两槽的基准直径差Y型不得超过0．3mm，A、B型不得超过0．4mm，C、D、E型不得超过0．6mm。

图4．14-2 铸造V带轮结构

图4．14-3 焊接V带轮结构

表4．14-10 V带轮表面粗糙度和形位公差(摘自GB／T13575．1-92) mm

注：GB10412-89《普通V带轮》中列有带轮的基本型式、轮缘宽B、轮毂长l及轮毂孔径d1_max及技术要求。

表4．14-11 带轮静平衡要求(GB11375-89)

注：也可要求使带轮外径上的偏心残留量小于0．005kg和其当量质量的0．2%中之大值，(见GB／T13575-92)

例4．14-1 设计某颚式破碎机的电动机和减速器间的V带传动。已知：电动机功率P=7．5kW，转速n1=1440r／min，从动轴转速n₂=315r／min，每天工作12小时。

传动设计计算的步骤如下：

功率计算：P_c=K_A·P=1．4×7．5=10．5kW(由表4．14-5查得K_A=1．4)。

带型选择：根据P_c和n₁由图4．14-1选为B型V带。

确定小带轮基准直径d₁：由表4．14-7选取d₁=140mm(d₁＞d1_min=125mm)。

初定中心距4₀：根据0．7(d₁+d₂)≤a₀≤2(d₁+d₂)有：0．7(140+630)=539mm；2(140+630)=i540mm(取a₀=1200)

确定带的基准长度L_d：

按表4．14-4取L_d=3550mm

实际中心距：

安装时可调中心距：

实际调整范围应略大。

小带轮包角：

单根V带的基本额定功率P₁：根据B型，n₁=1440r／min和d₁=140mm，由表4．14-6查得P₁=2．81kW。

单根V带额定功率的增量△P₁：根据n₁=1440r／min及i=4．6，由表4．14-6查得△P₁=0．46kW。

确定V带根数；由表4．14-8查得K_a=0．93，由表4．14-4查得K_L=1．09。于是

所用V带规格：B3550GB11544-89。

单根带的初拉力：由表4．14-2查得q=0．17kg／m，于是

作用在轴上的力：

V带轮工作图如图4．14-4所示。

图4．14-4 V带轮工作图

技术要求：

1．轮槽工作而上不应有砂眼、气孔

2．各轮槽间的累积误差不得超过±0．8mm，各轮槽的基准直径差不得超过0．4mm