机械设计基础(第四版)第10章带传动

PAGE/NUMPAGES第10章带传动本章教学要求：通过本章的教学，要求了解带传动的工作原理类型、特点及其应用；了解V带与V带轮的结构、材料及相应的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，了解V带与V带轮的标记的含义；掌握带传动的受力分析及应力分析。理解带传动的弹性滑动与打滑的区别及滑动率的意义，掌握带传动的传动比的计算；理解掌握带传动的失效形式和 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 准则，掌握单根V带传递功率的确定和主要参数的合理选择，了解带传动的一般设计步骤；了解带传动的张紧、安装与维护。10.1概述带传动是机械传动系统中用以传递运动和动力的常用传动之一。带传动通常是由主动轮1、从动轮2和张紧在两轮上的挠性传动带3所组成。如图9-1所示。图10-1带传动的组成10.1.1带传动的类型与应用根据工作原理的不同，带传动可分为摩擦带传动和啮合带传动两类。摩擦带传动中，传动带呈环形，并以一定的张紧力F0紧套在两轮上，从而使带与带轮接触面间产生一定的正压力FN。当主动轮1转动时，依靠带与带轮间的摩擦力Ff，将主动轮1的运动和动力传递到从动轮2上。按照带的截面形状，传动带可分为平带、V带（俗称三角带）、多楔带与圆形带等，如图10-2所示。平带的横截面为扁平矩形，其工作面是与轮面接触的内表面（图10-2(a)），其传动结构最简单，多用于中心距较大的传动。近年来平带传动应用已大为减少，但在高速带传动中，多采用薄而轻的平带。V带的横截面为等腰梯形。其两侧面为工作表面，即靠带的两侧面与轮槽两侧面相接触产生的摩擦力进行工作（图10-2(b)）。当张紧力相同时，由于V带传动利用楔形槽摩擦原理，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，如图10-2(a)和图10-2(b)所示。故其传动能力也较平带传动为大，在传递同样功率的情况下，V带传动的结构更为紧凑。>a）b）c）d）图10-2带传动的类型因此，在一般机械传动中，V带传动应用较平带传动广泛。多楔带是在其扁平胶带基体下有若干条等距纵向楔形凸起。带轮上有相应的环形轮槽，靠楔面摩擦工作（图10-2(c)），有平带和V带的优点，而弥补其不足。适用于要求结构紧凑，传递功率较大及速度较高的场合。特别适用于要求V带根数较多或轮轴垂直于地面的传动。圆形带的横截面为圆形（图10-2(d)），只用于小功率传动中，如缝纫机、真空泵和磁带盘等的机械传动和一些仪器中。啮合带传动只有同步带一种，如图10-3所示。它是靠带的内表面上的凸齿与带轮外缘上的轮齿相啮合来传动的带和带轮面间无相对滑动，因而主、从动轮线速度相等，能保持准确的传动比，但价格较高，常用于要求传动比准确的中小功率传动。图9-3同步齿形带10.1.2带传动的特点带传动与齿轮传动相比具有以下优点：1）由于传动带有弹性，能缓冲吸振，故传动平稳，噪音小；2）带与带轮间在过载时打滑，能防止其他零件的损坏；3）结构简单，维护方便，易于制造、安装，故成本低；4）能传递较远距离的运动，改变带长可适应不同的中心距。但同时带传动也有如下缺点：1）外廓尺寸较大；2）效率较低；3）除同步带外，由于有弹性滑动，故不能保证准确的传动比；4）由于带必须张紧在带轮上，故对轴的压力大；5）带的寿命较短；6）带与带轮间可能由于摩擦而产生静电放电，故不宜用于易燃易爆场合。带传动多应用于功率不大（≤40~50kw），速度适中（5~25m/s），要求传动平稳，传动比不要求准确的远距离传动。在多级传动中，通常将它置于高速级（电机与减速机之间）。10.2V带和带轮10.2.1V带普通V带的结构和标准普通V带的截面结构如图10-4所示，由包布、顶胶、抗拉体和底胶四部分构成，包布由胶帆布构成，形成V带保护外壳。顶胶和底胶主要由橡胶构成。抗拉体有帘布芯结构（图10-4(a)）和绳芯结构（图10-4(b)）两种。绳芯V带柔韧性好，抗弯强度高，适用于转速较高，载荷不大和带轮直径较小的场合。帘布芯Ｖ带抗拉强度较高，制造方便，型号齐全，应用较广。普通V带制成无接头的环形，当垂直其底边弯曲时，在带中保持原长度不变的任一条周线称为节线；由全部节线构成的面称为节面（中性面）,如图10-5所示。带中节面长度和宽度均不变，其宽度bp称为节宽。截面高度h和节宽bp的比值约为0.7，楔角θ（带两侧面间的夹角）为40°的V带称为普通V带，已标准化。图10-4V带的结构图10-5V带的节线和节面V带装在带轮上，和节宽相对应的带轮直径称为基准直径dｄ，V带在规定张紧力下，位于测量带轮基准直径上的周线长度称为带的基准长度Ld，它用于带传动的几何计算。普通V带按截面尺寸分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。其基本尺寸列于表10-1。其中Y型尺寸最小，只用于不传递动力的仪器等机构中。目前国产绳芯V带仅有Z、A、B、C四种型号。普通V带基准长度及配组公差见表10-2。表中配组公差范围内的多根同组V带称为配组带，采用配组带可使各带承载不均匀程度减小。普通V带的标记：截型基准长度标准编号标记示例：按GB/T11544—97制造的基准长度为1600mmB型普通V带标记为：B1600GB/T11544—97表10-1普通V带的截型与截面基本尺寸（摘自GB/T11544—1997）V带截型（窄V带）YZ(SPZ)A(SPA)B(SPB)C(SPC)DE节宽bp5.3811.014.019.027.032.0顶宽b6.010.013.017.022.032.038.0高度h4.06.0(8)8.0(10)11.0(14)14.0(18)19.023.0楔角θ40°m（kg/m）0.020.06(0.07)0.10(0.12)0.17(0.20)0.30(0.37)0.620.90窄V带窄V带是一种新型V带，如图10-5(c)所示。普通V带的相对高度（截面高h与节宽bp之表10-2V带的基准长度及配组公差（GB/T13575.1—92，参照ISO11544—1997）mm基准长度Ld2002242502803153554004505005606307108009001000112012501400160018002000224025002800315035504000450050005600630071008000900010000普通V带截型Y＊＊＊＊＊＊＊＊＊Z＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊A＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊B＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊C＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊D＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊E＊＊＊＊＊＊＊＊配组公差248122032窄V带截型＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊配组公差2461016注：*表示各截型V带的基准长度。比）为0.7，而窄V带为0.9，其顶宽约为同高度的普通V带的3/4。其顶面呈拱形，使受载后抗拉层仍处于同一面内，受力均匀。其抗拉层与节线位置较普通V带略有上移，而两侧面呈内凹，使其在带轮上弯曲变形后能与槽面贴接良好，增大摩擦力。窄V带能传递的功率较同级普通V带可提高0.5~1.5倍，可达1200kW，且适用于高速传动（20~25m/s），带速可达40~50m/s。其相对高度虽然增大，但由于包布层材料的改进，却具有更好的柔顺性，可适应较小的带轮和中心距，且由于带轮的槽宽与槽距小，故轮宽较窄，结构较紧凑。公制SP系列的窄V带有SPZ、SPA、SPB、SPC四种截型，其截面基本尺寸及基准长度见表10-1和表10-2，其带轮最小基准直径ddmin分别为63、90、140、224，其余dd值与相应截型的普通V带轮的dd值相同。其它参数可查阅有关手册。其它V带大楔角V带的楔角则为60°。这种带材料的摩擦系数大（f=0.48），重量轻，故弯曲应力及离心应力均较小，工作时，其抗拉层受力均匀是这种带的特点。将内周制成齿形的齿形V带能适应较小的带轮，与槽面贴合良好。在有冲击载荷或振动很大的场合下，V带可能由于抖动而从槽中脱出，甚至侧转。为避免这些现象发生，可在各单根V带的顶面加一帘布与橡胶的连接层，而构成联组V带。在必须调节带长时，可采用活络V带或接头V带，但只适用于低速轻载场合。需要带两面工作的场合，可用双面V带。本章着重介绍应用最广泛的普通V带传动的设计和计算。10.2.2V带轮的材料和结构V带轮常用材料为灰铸铁，当υ<25m/s时用HT150；υ=25~30m/s时，可用HT200；高速带轮可用铸钢；小功率传动时可用铝合金和工程塑料。单件小批量生产时，可将钢板冲压成形后焊接。带轮由轮缘、轮毂和轮辐三部分组成。轮缘是带轮外圈部分，其上制有与V带相应的轮槽。V带轮槽形尺寸见表10-3。表中带轮槽角规定为32°、34°、36°、和38°，而V带楔角θ为40°。这是考虑到带在带轮上弯曲时，其截面形状的变化使楔角减小，从而使带和带轮槽面接触良好，轮毂是带轮的内圈与轴相联接的部分，连接轮缘和轮毂的中间部分为轮辐。带轮按轮辐结构不同，分为实心式、辐板式、孔板式和椭圆轮辐式。通常根据带轮基准直径dd选用：当dd≤（2.5~3）d（d为带轮轴的直径，mm）时可采用实心式带轮；dd≤300mm时，可采用辐板式带轮；如果dd－d1≥100mm时，可采用孔板式带轮；当dd>300mm时,可采用椭圆轮辐式带轮，如图10-6所示。普通V带轮的基准直径系列，见表10-4。表10-3普通V带轮轮槽尺寸（摘自GB/T13575.1—92，等效ISO4183—1989）（mm）型号YZABCDEbp5.38.511.014.019.027.032.0ha1.62.02.753.54.88.19.6hfmin6.39.51215202833e812151925.53744.5fmin67911.5162328δmin55.567.5101215BB=（z－１）l+2f（z为轮槽数）32°dd≤60——————34°—≤80≤118≤190≤315——36°>60————≤475≤60038°—>80>118>190>315>475>600V带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径选择结构形式，再根据V带的型号按表10-3确定轮槽尺寸，带轮的其它结构尺寸，可参照图10-6中的经验公式确定图10-6普通V带带轮结构10-4普通V带轮的基准直径dd（摘自GB/13575.1—92，等效ISO4183—1989）基准直径公称值（mm）截型基准直径公称值（mm）截型YZABCZABCDE2831.535.54045*****265280300315335******+***+50566371********355375400425*********+**75808590*******+*450475500530********+***95100106112****+*+*560600630670*****+*****+*****118125132140***+*+**+*710750800900***+*+***********150160170180********+*1000106011201250************200*************1400*************212224236250*1500160018002000注：（1）标号*的带轮基准直径为推荐值，其对应的每种截型中的最小值为该截型带轮的最小基准直径ddmin；（2）标号+的带轮基准直径尽量不选用；（3）无记号的带轮基准直径不推荐选用。10.3带传动的工作情况分析10.3.1带传动的受力分析由摩擦传动原理可知：为保证带传动正常工作，传动带必须以一定张紧力张紧在两带轮上，即带工作前两边已承受了相等的拉力，如图10-7（a）所示，称为初拉力F0。工作时，带与带轮之间产生摩擦力，主动带轮对带的摩擦力Ff与带的运动方向一致，从动带轮对带的摩擦力Ff与带的运动方向相反。于是带绕入主动轮的一边被拉紧，称为紧边，拉力由F0增加到F1；带表绕入从动轮的一边被略微放松，称为松边，拉力由F0减少到F2。如图10-7（b）所示。由力矩平衡条件可得∑Ff=F1－F2（10-1）紧边拉力与松边拉力的差值（F1－F2），是带传动中起传递功率作用的拉力，称为带传动的有效拉力，以F表示。有效拉力不是作用在一固定点的集中力，它等于带和带轮整个接触面上各点摩擦力的总和∑Ff，即F=∑Ff=F1－F2（10-2）图10-7带传动的受力分析若带速为υ（m/s），则带所传递的功率为kW（10-3）若忽略离心力的影响，紧边拉力F1和松边拉力F2之间的关系可用欧拉公式表示，即　　　　　　（10-4）式中，e——自然对数的底，e=2.718…；　　　fv——当量摩擦系数，fv=f/sin;α——带轮包角（rad），即带与带轮接触弧所对应的中心角。若近似认为带在静止和传动时总长不变，则带紧边拉力的增量等于松边的减小量，即F1-F0=F0-F2，则F1+F2=2F0（10-5）由式（9-2）、式（9-4）和式（9-5）可得（10-6）上式表明，带所能传递的有效拉力F与下列因素有关：1)初拉力F0由式（10-6）知，F与F0成正比。但带中初拉应力过大时，会使带的磨损加剧和带的拉应力增大，导致带的疲劳寿命降低，轴和轴承受力亦大；如果F0过小，则带的传动能力得不到充分发挥，运转时容易发生跳动和打滑，因此张紧力F0的大小要适当。2)包角α通常大带轮包角α2总是大于小带轮包角α1，故取α=α1。带的有效拉力F随α1增大而增大，这是因为α1越大，带与带轮接触弧长增加，接触面上所产生的总摩擦力就越大，传动能力就越高。因此带处于水平位置传动时，通常将松边置于上方以增加包角。3)摩擦系数ff越大，摩擦力亦大，传动能力也就越高。摩擦系数与带和带轮的材料、表面状况及工作环境条件等有关。将式（10-2）代入式（10-4）可得F1、F2与F之间的关系为（10-7）10.3.2带传动的应力分析传动带工作时，其横截面内将产生三种不同的应力。拉应力σ由紧边拉力F1和松边拉力F2产生的拉应力分别为（10-８）式中，A——带的横截面面积（mm2）。由于F1>F2，故σ1>σ2。2．离心拉应力σc传动时，带随带轮作圆周运动，因本身质量而产生离心力，由此引起的拉力为mυ2，作用于带全长，使带各横截面都产生相等的拉应力σc，即N/mm2（10-9）式中，m——每米带长的质量（kg/m），查表10-1。υ——带的圆周速度（m/s）弯曲应力σb带绕过带轮时，将产生弯应力。若近似认为带材料符合虎克定律，由材料力学公式可得N/mm2（10-10）式中，E——带材料的弹性模量（N/mm2）；y0——带的节面至外表面间的距离（mm），对于V带y0≈ha，ha由表9-3查得。由上式可知，带轮直径dd越小，带越厚，带弯曲应力越大，故σb1>σb2。为了防止产生过大的弯曲应力，对各种型号的V带都规定了最小带轮直径ddmin。ddmin值可由表10-4查取。带工作时的应力分布如图10-8所示，各截面的应力大小由该处引出的带的法线长短表示，从图上可看出，最大应力发生在紧边绕上小带轮处，其值为σmax=σ1+σc+σb1（10-11）带运行时，作用在带上某点的应力是随它运行的位置变化而不断变化的，带在变应力状态下工作，容易产生疲劳破坏，影响带的使用寿命。图10-8带传动的应力分析10.3.3带传动的弹性滑动与打滑带是弹性体，受到拉力作用后将产生弹性变形。由于带工作时，紧边拉力F1和松边拉力F2不同，因此，带中紧边和松边的弹性变形也不相同。如图10-9所示。带的紧边刚绕上轮1时（a1点），带速与轮1的圆周速度υ1相等，当带随着轮1由a1点转至b1点的过程中带所受的拉力由F1逐渐降至F2，因此其弹性变形将随之逐渐减小，即出现带逐渐回缩现象，使带的速度逐渐落后于轮子的圆周速度。带在b1点处的速度已降为υ2，υ2<υ1；同样，带从松边a2点转向紧边b2点时，带的拉力由F2逐渐增至F1其弹性变形将随之逐渐增大。带在从动轮的表面将产生逐渐向前爬伸现象，带速则由a2点的υ2增至b2点的υ1。这种由于带的拉力差和带的弹性变形而引起的带与带轮间的局部相对滑动称为带的弹性滑动。图10-9带的弹性滑动当传递的工作载荷增大时，要求有效拉力F随之增大，在张紧力F0一定的条件下，带与带轮接触面间的摩擦力总和Ff有一极限值。如果工作载荷所要求的有效拉力F超过这个极限摩擦力总和Ff时，带将沿整个接触弧全面滑动。这种现象称为打滑。带传动一旦出现打滑，从动轮转速急剧下降，带磨损加剧，即失去正常工作能力。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。弹性滑动是不可避免的，因为带传动工作时，要传递圆周力，带两边的拉力必然不等，产生的变形量也不同，所以必然会发生弹性滑动，而打滑是由于过载引起的，是可以且必须避免的。带的弹性滑动导致从动轮圆周速度υ2低于主动轮圆周速度υ1，产生了速度损失，其损失程度用相对滑动率ε表示。即（10-12）由此得带传动的传动比为（10-13）滑动率ε的数值与弹性滑动的大小有关，亦即与带的材料和受力大小有关，不能得到准确的恒定值。因此，由式（10-12）可知，在摩擦带传动中，即使在正常使用条件下，也不能得到准确的传动比。但带传动的滑动率通常仅为0.01~0.02，故在一般计算中可不予考虑。10．4普通V带传动的设计计算10.4.1带传动的失效形式和设计准则由前述可知，摩擦带传动的主要失效形式是带在带轮上打滑和带的疲劳破坏（带在变应力作用下，局部出现脱层、撕裂或拉断）。因此，带传动的设计准则是：在保证带传动时不打滑的条件下，同时具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命。要保证在变应力作用下的传动带有一定的疲劳寿命，必须满足（10-14）式中，[σ]——根据疲劳寿命决定的带的许用应力，N/mm2。要保证带不打滑，由式（10-7）可得带的极限有效拉力Fmax为（10-15）10.4.2单根V带的额定功率在传动装置正确安装和维护的条件下，按规定的几何尺寸和环境条件，在规定的寿命期限内，单根V带所能传递的功率，称为单根V带的额定功率。在满足设计准则的前提下，单根V带所能传递的额定功率P，可由式（10-3）、式（10-8）、式（10-14）和式（10-15）导得kW（10-16）表10-5特定条件下单根V带的基本额定功率值P1（摘自GB/T13575．1992）（Kw）表10-6考虑i≠1时，单根普通V带的基本额定功率增量ΔP1（摘自GB/T13575．1992）（kW）为了设计方便，将包角，特定基准长度，载荷平稳时，单根普通V带所能传递的额定功率P1，称为单根V带的基本额定功率。由式（10-15）计算得的P1值列于表10-5。但是带传动的实际工作条件往往与上述特定条件不同，其所能传递的功率也就有所不同，应对由表10-5查得的P1值加以修正。因此，实际工作条件下，单根V带的额定功率P'为kW（10-17）式中，ΔP1——额定功率增量，当i≠1时，带在大带轮上的弯曲应力较小，在同样寿命下，带传动传递的功率可以增大些。其值查表10-6。Kα——包角修正系数，考虑α≠180°时，对传动能力影响的修正系数，见表10-7。KL——带长修正系数，考虑带的实际长度不为特定长度时，对传动能力影响的修正系数，见表10-8。表10-7包角修正系数Kα（摘自GB/T13575．1992）小轮包角α1180°175°170°165°160°155°150°145°140°135°130°125°120°Kα10.990.980.960.950.930.920.910.890.880.860.840.82表10-8带长修正系数KL（摘自GB/T13575．1992）基准长度Ld（mm）带长系数KL基准长度Ld（mm）带长系数KLYZABCABCDE2000.8120001.030.980.882240.8222401.061.000.912500.8425001.091.030.932800.8728001.111.050.950.833150.8931501.131.070.970.863550.9235501.171.090.990.894000.960.8740001.191.131.020.914501.000.8945001.151.040.930.905001.020.9150001.181.070.960.925600.9456001.090.980.956300.960.8163001.121.000.977100.990.8371001.151.031.008001.000.8580001.181.061.029001.030.870.8290001.211.081.0510001.060.890.84100001.231.111.0711201.080.910.86112001.141.1012501.110.920.88125001.171.1214001.140.960.90140001.201.1516001.160.990.920.83160001.221.1818001.181.010.950.8610.4.3普通V带传动的设计步骤与主要参数的选择设计普通V带传动时，已知条件为：传递的功率P，主动轮转速n1，从动轮转速n2（或传动比i），原动机种类，传动用途，工作情况和外廓尺寸的要求等。设计 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 包括确定V带型号、根数z和长度Ld；选定中心距a；确定初拉力F0及对轴的压力FQ；确定带轮的材料、结构形式和尺寸等。下面介绍普通V带传动设计的一般步骤，并讨论传动参数的选择。1．确定设计功率Pd考虑载荷的性质、原动机和工作机的种类及每天工作的时间等因素，设计功率Pd应比要求传递的功率P略大，即kW（10-18）式中，KA——工况系数，查表9-9。表10-9工况系数KA（摘自GB/T13575．1992）载荷性质工作机原动机空、轻载起动重载起动每天工作小时(h)<1010~16>16<1010~16>16载荷变动微小液体搅拌机、通风机和鼓风机（≤7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻型输送机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式输送机（不均匀负荷）、通风机（>7.5kW）、旋转式水泵和压缩机（非离心式）、发电机、金属切削机床、旋转筛、锯木机和木工机械1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大制砖机、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、纺织机械、重载输送机1.21.31.41.41.51.6载荷变化很大破碎机（旋转式、颚式等）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）1.31.41.51.51.61.8注：1.空、轻载起动——电动机（交流起动、三角起动、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.重载起动——电动机（联机交流起动、直流复励或串联）、四缸以下的内燃机；3.反复起动、正反转频繁、工作条件恶劣等场合，KA应乘以1.2。设计功率Pd图10-10普通V带选型图2．选择带的型号根据设计功率Pd和小带轮转速n1，由图10-10选择带的型号。当坐标点位于图中型号分界线附近时，可初选两种相邻的型号，作为两个 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 进行设计计算，最后比较两种方案的设计结果，择优选用。3．确定带轮的基准直径dd带轮直径愈小，结构愈紧凑，但带的弯曲应力愈大，使带的寿命降低；带轮直径选得大，则使带速增加，当带传递功率P一定时，有效拉力减小，所需带的根数减小，但传动的外廓尺寸增大，故应按实际情况综合考虑，通常应在满足的前提下尽量取较小的dd1值。ddmin由表10-4查取。大带轮基准直径dd2=idd1。dd1和dd2应尽量符合表10-4规定的标准值。验算带速υm/s（10-19）当传递功率一定时，带速越高，所需圆周力越小，可减少带的根数；但同时，单位时间内绕过带轮的次数也就过多，这将降低带的使用寿命，且会因离心力过大，而降低带传动的工作能力；若带速过低，传递的圆周力增大，所需V带根数增多。因此设计时，带速应在5~25m/s范围内，带速为10~15m/s时效果最好。若带速超越上述许可范围，应重选小带轮直径dd1。５．确定中心距ａ和带的基准长度Ｌd传动中心距小，结构紧凑，但带短，单位时间内带绕转次数增多，将降低带的工作寿命，同时会使小带轮包角减小，从而导致传动能力降低；反之，中心距过大，则带较长，结构尺寸较大，当带速较高时，带会引起带的颤动。设计时应按具体情况参考下式初定中心距ａ0。（10-20）Ｖ带的基准长度可通过带传动的几何关系（图9-1）求得。mm（10-21）根据Ｌd０，按表10-2选取接近的标准基准长度Ｌｄ。带传动的中心距一般设计成可调的，故胶带长度确定后，实际中心距可按下式近似计算。（10-22）考虑到安装、调整和补偿张紧力的需要，中心距应有一定的调整范围。即（10-23）６．验算小带轮包角α1小带轮的包角α1不宜过小，以免影响传动能力。一般要求（至少大于90°），开口传动中小带轮可按下式计算（10-24）如果不满足要求，可加大中心距，减小传动比。７．确定Ｖ带根数z普通Ｖ带的根数可按下式计算（9-25）为使每根带受力比较均匀，带的根数不宜过多，通常取z＝３~６，zｍａｘ＜１０。否则应改选Ｖ带型号或加大带轮直径后重新计算。８．确定带的初拉力Ｆ0由前述可知，适当的初拉力是保证带传动正常工作的重要因素，单根Ｖ带合适的初拉力Ｆ0可按下式计算。N（10-26）合适的初拉力，通常由试验确定：即在带与两轮切点的跨度中点处，加一规定的垂直于带边的力FＧ（FG值可从有关设计手册中查取），使带沿跨距每100mm处产生的绕度ｙ=1.6mm时，带的初拉力即符合要求。９．计算带对轴的压力FQ为了设计安装带轮的轴和轴承的需要，应计算带传动对轴的压力FＱ。若不考虑带两边的拉力差，可近似按两边拉力均为初拉力zＦ0计算。即N（10-27）例10-1设计一带式输送机传动系统中的高速级普通V带传动。传动水平布置，驱动电机为Y系列三相异步电动机，额定功率P=5.5KW，电动机转速n1=1440r/min，从动带轮转速n2=550r/min，每天工作8h。解列表给出本题设计计算过程和结果：设计项目计算与说明结果1.确定设计功率Pd由表10-9查得工作情况系数KA=1.1据式（10-17）Pd=KAP=1.1×5.5=6.05kWPd=6.05kW2．选择V带型号查图10-10，选A型V带A型3．确定带轮直径dd1、dd2（1）参考图10-10及表10-4，选取小带轮直径dd1=112mm（2）验算带速由式（10-19）dd1=112mmυ1在5~25m/s内，合适（3）从动带轮直径查表10-4，取dd2=280mm传动比（5）从动轮转速n2dd2=280mmi=2.5n2=576r/min允许4．确定中心距a和带长Ld按式(10-20)初选中心距a00.7(112+280)≤a0≤2(112+280)274.4mm≤a0≤784mm，取a0=500mm按式(10-21)求带的计算基准长度Ld0查表10-2，取带的基准长度Ld=1600mm（4）按式(10-22)计算实际中心距按式(10-23)确定中心距调整范围amax=a+0.03Ld=485+0.03×1600≈533mmamin=a-0.015Ld=485-0.015×1600≈461mmLd0=1600ma=485mmamax=533mmamin=461mm5.验算小带轮包角1由式(10-24)1=159.94°>120°,合适6.确定V带根数z由表10-5查dd1=112mm，n1=1200r/min及n1=1450r/min时单根A型V带的额定功率分别为1.39kW和1.61kW，用线性插值法求n1=1440r/min时的额定功率值由表10-6查得ΔP0=0.11kW由表10-7查得包角修正系数Kα=0.95由表10-8查得带长修正系数KL=0.99计算V带根数z由式(9-25)取z=4根z=4根7.计算单根V带初拉力F0由表10-1查得m=0.1kg/m由式(10-26)F0≈153N8.计算对轴的压力FQ由式(10-27)FQ≈1204N9.带轮的结构设计小带轮基准直径dd1=112mm，采用实心式结构。大带轮基准直径dd2=280mm，采用孔板式结构。带轮的结构尺寸计算（略）。工作图绘制（略）10.5带传动的张紧与维护由于Ｖ带不是完全的弹性体，工作一定时间后，就会因塑性变形而松弛，使初拉力Ｆ0减小。为了保证带传动正常工作，应定期检查带的初拉力，当发现初拉力Ｆ0小于允许范围时，必须重新张紧。常见张紧装置有三类：１．定期张紧装置常见的有滑道式（图10-11（ａ））和摆架式（图10-11（ｂ））两种。均靠调节螺钉来调节传动中心距，以达到张紧的目的。2．自动张紧装置利用电机自重（图10-11（ｃ）），使带始终在一定张紧力下工作。3．张紧轮张紧装置当中心距不可调节时，可采用张紧轮张紧（图10-11（ｄ）、（e））。张紧轮应放在松边内侧，并尽量靠近大带轮处。张紧轮直径应小于小带轮直径。Ｖ带传动的安装和维护应注意以下几点：１．安装时，两带轮的轴线应平行，两轮轮槽对称平面应重合，否则将加剧带侧面的磨损，甚至使带从带轮上脱落。２．安装Ｖ带时，应检查Ｖ带的型号和长度是否正确，并按规定的初拉力张紧，也可凭经验张紧。3．带传动装置应加防护罩，即可保证安全，又可防止油、酸、碱等腐蚀传动带。4．定期检查V带，如发现有的Ｖ带出现过度松弛或疲劳破坏，应及时更换全部Ｖ带，如果旧V带仍可使用，应测量其长度，选长度相同的带组合使用。V带工作温度不应超过60°。装拆时不能硬橇，应先缩小中心距，然后再装拆胶带。图10-11带传动的张紧思考题与习题10-1带传动的工作原理是什么？它有哪些特点？带速愈大，带的离心力也愈大，可是在多级传动中，却常将带传动置于高速级，这是为什么？10-2带传动为什么要张紧？初拉力过大或过小会引起什么后果？如何保证带传动必需的初拉力？10-3何谓有效工作拉力？带传动的最大有效工作拉力与哪些因素有关？其与带轮的工作表面粗糙度有何关系？10-4V带传动在工作时，带中有哪些应力？影响这些应力大小的因素有哪些？作图说明其应力分布和最大应力点的位置。10-5带传动中的弹性滑动和打滑有什么区别？为什么说弹性滑动是不可避免的？10-6各截型V带的楔角均为40°，但V带轮的槽角却有32、34、36、38等四种，而且V带轮的直径越小，规定使用的槽角也越小，这是为什么？10-7带传动的失效形式和设计准则是什么？10-8某V带传动，传递的功率P＝10kW，带速υ＝12.5m/s，紧边拉力是松边拉力的３倍，求该带传动的有效拉力F及紧边拉力F１。10-9普通V带传动由电动机驱动，电机转速n1=1450r/min，小带轮基准直径dd1=100mm，大带轮基准直径dd2=280mm，中心距a=350mm，传动用２根A型V带，两班制工作，载荷平稳。试求此传动所能传递的最大功率。10-10设计搅拌机的普通V带传动，已知电机额定功率为3kW，转速n1=1140r/min，要求从动轮转速n2=575r/min，工作情况系数KA=1.1。10-11设计轻型输送机的普通V带传动，电动机的额定功率为3kW，转速n1=1420r/min，传动比i=2.5，传动中心距a=400mm，两班制工作。10-12某机床上的V带传动，用三相交流异步电动机Y160M-4驱动，其额定功率为11kW，转速n1=1460r/min，传动比i=2.5，传动中心距a=1000mm，两班制工作，载荷平稳，从动带轮的孔径d2=70mm，试设计此V带传动，并绘制从动带轮的工作图。友情提示：方案范本是经验性极强的领域，本范文无法思考和涵盖全面，供参考!最好找专业人士起草或审核后使用。