中职机械基础(机工版)教案：V型带传动设计

PAGEPAGE2章节名称V型带传动设计授课形式讲授课时2班级10综（3）教学目的知道带传动的失效形式及设计准则，，会设计V型带传动。教学重点V型带传动的设计步骤教学难点V型带传动的设计步骤辅助手段V带的选型图课外作业练习册课后体会有难度，学生不易掌握一、带传动的失效形式和设计准则带传动的主要失效形式：打滑，疲劳破坏。带传动设计准则：既要保证传动带具有足够的传动能力，不打滑；又要保证传动带具有足够的疲劳强度，达到预期使用寿命。二、V型带传动设计的原始数据和主要内容1、V型带传动的原始数据一般为：（1）传递的功率Ｐ（ＫＷ）；（2）大、小带轮的转速n2、n1(r/min)或传动比；（3）传动对外廓尺寸的要求；（4）传动的用途和工作条件。2、V型带传动主要内容：（1）确定V型带的型号，根数和长度；（2）选定传动的中心距；（3）带轮基准直径及结构尺寸；（4）计算初拉力和带对轴的压力。三、V型带传动的设计步骤1、确定计算功率Ｐｃ计算功率Ｐｃ是根据所传递的名义功率Ｐ及V型带传动的工作情况确定的．Ｐｃ＝ＫＡＰ表9—2工作情况系数KA工作机原动机ⅠⅡ一天工作时间≤1010～16＞16≤1010～16＞16载荷平稳液体搅拌机、离心式水泵、离心式压缩机、轻型输送机、鼓风机和通风机（≤7.5KW）1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式输送机、鼓风机（＞7.5KW）、发电机、旋转式水泵、机床、剪床、振动筛、压力机1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大螺旋式输送机、斗式提升机、往复式水泵、压缩机、锻锤、粉碎机、锯木机、纺织机、饲料压粒机、和木工机械1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大碎矿机（旋转式、颚式）、球磨机、棒磨机、起重机、挖掘机、脱粒滚筒、橡胶辊压机1.31.41.51.51.61.8表9-3V型带轮最小直径dmin型号OABCDEFdmin71（63）100（90）140（125）200315500800选择V型带型号V型带型号选择线图根据计算功率Pc和小带轮转速n1,由图选取V型带的型号。(若Pc、V的交点落在交线附近,可同时用两种型号作为两个方案计算,然后比较,选取。)V型带型号选择线图3.确定大、小带轮的直径d１,d２初选小带轮的直径当V型带的型号确定后,小带轮直径愈小,结构愈紧凑,V型带的弯曲应力σb1则愈大,V型带寿命降低,d1愈小,圆周速度愈小,单根V型带传递的功率Po也愈小，故对最小直径加以限制,d1max见表。V型带轮直径系列（mm）型号OABCDEF优先选用可以选用优先选用可以选用优先选用可以选用优先选用可以选用优先选用可以选用优先选用可以选用优先选用可以选用带轮直径系列6367909514012520021235537550053071075071751001061601322242364004255606008009008090112118180150250265450475630670100012501001121251322001702803005005607109001120150012514014015025022431535563063080011201400180016015016022431528040037580071010001400160022402001801802804003005004501000750125015002000224200300500355630560112090016001800250025025035563037580060014001060200019003154508004501000710160012502500224040056010005601250750200015005007106001600900180063071011207501400900校核带的速度v带速:V=πd1n1/60×1000（m/s）V愈小,单根V型带传递功率Po的能力愈小,传递功率P时,所需带的根数愈多。但V过高,使离心力过大,带与带轮间的正压力降低,从而使摩擦力减小。故带速在5m/s～25m/s较合适，否则要调整带轮的直径,以调整带速。计算大带轮的直径d2=(n1/n2)d1=id1(mm)计算后得d2值按表9-4圆整。4.确定带传动的中心距a和带的基准长度Ld初定中心距a0`中心距过小,结构紧凑,单位时间绕带轮次数增加,应力循环次数增加,寿命下降,小带轮包角α1也会减小,降低传动能力.中心距过大,速度大时,会产生颤动,传动尺寸也增大.一般取值:0.7(d1+d2)≤a0≤2(d1+d2)若设计时未提中心距要求,可估算:a0=(1～1.5)d2(2)初算带的基准长度LdL0=2a0+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0（mm）根据L0和V型带型号,由表9-1选取相应的Lp。(3)确定实际中心距a近似计算:a=a0+(Lp-L0)/2（mm）考虑调整,补偿的需要,中心距的变化范围:amin=a-0.015Ld（mm）amax=a+0.03Ld（mm）（4）校核小带轮包角α1小带轮包角近似计算:α1＝1800－(d2－d1)×57.3°／a≥1200由上式可见,α1与i有关,i愈大,d2-d1的差值愈大,则α1愈小.故V型带的传动比一般取i<7,必要时可达10。一般i=2～5。也可用增大中心距a的方法增大α1。5.确定V型带根数ZZ=Pc/(P0+ΔP0)KαKLKqKα—包角系数见表9-5。Kq—强力层材质系数见表9-6。KL—长度系数见表9-7。胶带根数Z取整数为避免载荷分布不均,带的根数不宜过多,一般不宜超过8根。包角系数包角180°170°160°150°140°130°120°110°100°90°Kα1.000.980.950.920.890.860.820.780.740.69强力层材质系数。棉帘布、棉线绳结构的V型带1合成纤维线绳结构的V型带，如聚氨脂带、锦纶带等1.33长度系数内周长度Li（mm）长度系列KLOABCDEF4500.895000.915600.940.806300.960.810.787100.990.820.798001.000.850.809001.030.870.8110001.060.890.8411201.080.910.8612501.110.930.880.8014001.140.960.900.8116001.160.990.930.8418001.1810.010.950.8520001.201.030.980.8822401.061.000.9125001.091.030.9328001.111.050.9531501.131.070.970.8635501.171.100.980.8940001.191.131.020.9145001.151.040.930.9050001.181.070.960.9256001.201.090.980.9563001.121.000.970.9171001.151.031.000.946.确定初拉力F0适当的初拉力是保证带正常工作的重要因素。初拉力不足:摩擦力小,可能打滑。初拉力过大:会使胶带寿命降低,对轴及轴承的压力增大。单根V型带初拉力可按下式计算:F0=(500Pc/vz)(2.5/Kα-1)+qv2（N）7.计算带对轴的压力Q9—9为了设计支承带轮的轴和轴承,需确定带对轴的压力Q,若不考虑拉力差,则压力Q可近似按两边的张紧力F9—9Q=2ZF0cos(β/2)=2ZF0cos(900-α1/2)=2ZF0sin(α1/2)（N）弯曲