普通V带传动的设计步骤和参数优选

普通V带传动设计时已知的原始参数通常为原动机与工作机的种类和特性，传递的功率P，主、从动轮转速n1、n2（或传动比i），传动要求，传动的工作条件等。设计内容包括确定V带的型号、长度、根数，确定传动中心距及其他传动参数，确定带轮基准直径及结构尺寸等。

普通V带传动的设计步骤和方法如下。

1）确定计算功率

计算功率Pca是由传递的功率和带传动的工作条件确定的，即

式中　KA——工作情况系数，见表3-8；

P——带传动传递的额定功率（kW）。

表3-8　工作情况系数KA

（续表）

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。
3.反复启动、正反转频繁、工作条件恶劣等场合，KA应乘以1.2。
4.增速传动时，KA应乘以表3-9所列系数。

表3-9　增速传动时KA乘以的系数

2）选择V带的带型

普通V带的带型根据计算功率Pca和小带轮转速n1从图3-11中选取。

图3-11　普通V带选型图

3）确定带轮的基准直径dd1和dd2，并验算带速

（1）选择小带轮基准直径dd1。参考表3-5、表3-6及图3-11，选取小带轮基准直径dd1，应使dd1≥dmin。若dd1小，可使传动尺寸小、重量轻；但dd1不宜过小，dd1越小，带的弯曲应力越大，而弯曲应力是引起带疲劳破坏的重要原因。

（2）验算带速v。由式（3-10）计算带速，一般应使v=5～25 m/s，最高应不超过30 m/s。

（3）确定大带轮的基准直径dd2。dd2=idd1，并按V带轮的基准直径系列（表3-5）加以圆整。

4）确定中心距a和带的基准长度Ld

（1）初定中心距a和确定带的基准长度Ld。中心距可按设计条件给定的范围初步确定。如果未给定中心距要求，可按下式初选中心距a0，一般取

确定a0后，由带传动的几何关系，根据下式计算相应的带长Ld0：

带的基准长度Ld根据Ld0由表3-3选取与其接近的标准长度值。

（2）确定实际中心距a。传动的实际中心距a可由下式近似计算：

考虑到制造误差、安装方便、调整和补偿张紧力的需要，实际中心距的变动范围为

5）验算小带轮包角α1

由式（3-3）验算小带轮包角α1，应保证α1≥120°，加张紧轮时允许α1≥90°，如α1过小，可考虑加大中心距或减小传动比。

6）确定V带根数z(https://www.xing528.com)

确定使用条件下单根V带的额定功率。单根V带的基本额定功率是在规定的试验条件下得到的，带传动的实际工作条件往往与试验条件不同，带的工作能力会有所改变，因此需要对单根V带的基本额定功率加以修正。在实际工作条件下，单根V带的额定功率为

式中　ΔP0——单根V带额定功率的增量（kW），这是考虑传动比i≠1时，从动轮直径增大，带绕过大带轮上的弯曲应力有所减小而使传动能力有所提高的增量，其值见表3-10，其余值查阅相关设计手册；

Kα——包角系数，这是考虑α1≠180°时的修正系数，查表3-11；

KL——长度系数，这是考虑不同长度时的修正系数，查表3-3。

表3-10　单根普通V带的额定功率增量ΔP0　单位：kW

（续表）

表3-11　小带轮包角系数Kα

确定V带根数z，即

为了使各根V带受力均匀，带的根数不宜过多，一般要求z＜10，否则应改选较大的带型重新计算。一般不宜使用单根带。

7）确定带初拉力F0

单根普通V带的初拉力F0可由下式确定：

其中各符号的含义、单位同前。

安装时，初拉力F0可用实测方法确定，通过在带与两个带轮外公切线中点M处施加一个垂直载荷G，使带沿跨距每100 mm所产生的挠度y=1.6 mm（即挠角为1.8°）来控制（图3-12）。G值见表3-12。

表3-12　载荷G值

注：表中高值用于新安装的V带或必须保持高张紧的传动。

图3-12　初拉力的控制

图3-13　带传动作用在轴上的压力

8）计算带对轴的压力FQ

带轮安装在轴上，为了设计带轮轴和轴承，需要计算带传动对轴的压力FQ。计算时可近似地按带两边拉力均为初拉力来计算，由图3-13，可得

例3-1　设计一个带式输送机传动系统中高速级用普通V带传动。假设原动机为Y系列三相异步电动机，传递功率P=7.5 kW，转速n1=1 440 r/min，从动轮转速n2=410 r/min，每天工作时间少于10 h，水平布置。

解：计算过程见表3-13。

表3-13　带式输送机传动系统中高速级用普通V带传动设计

（续表）

（续表）

图3-14　小带轮工作图