普通V带传动设计

机械零件CAD设计之普通V带传动设计机械零件CAD设计之普通V带传动设计在机械制造中，普通V带传动是一种广泛应用的传动方式，它具有高效、节能、可靠、寿命长等优点，应用范围广泛，涵盖了工业生产、农业生产、建筑、交通运输等多个领域。

对于普通V带传动的设计，CAD技术的运用可以有效提高设计的准确度和效率。

下面我们就来讲一下，机械零件CAD设计之普通V带传动设计。

一、普通V带传动的结构普通V带传动包括V带轮、V带、轴承及轴等零部件，其中，V带轮是V带传动的主要零部件，它分为主动轮和从动轮两种，主动轮通过电机、发动机等动力输入设备传递动力，使V带转动，从而传递动力到从动轮，驱动机器设备工作。

V带是传递动力的主要介质，在传动过程中，其承受张力并将动力传递到从动轮上。

轴承的作用是支撑旋转的V带轮和从动轮，同时起到减少摩擦和耐磨的作用。

轴是连接各种零部件的连接体，他承受从V带轮传递下来的转矩，将力传递到机器设备中。

二、普通V带传动的参数计算在进行普通V带传动的设计时，需要进行参数计算，以确保设计的准确性和可靠性。

常用到的传动计算参数主要有：1. 动力传递功率（P）：指传动系统传递动力的能力，单位为千瓦（kW）。

2. 传动转速比（i）：表示主动轮的转速与从动轮的转速之比。

3. 带速比（v）：是V带传动带速到轮速的比率。

4. V带张紧力（Ft）：是传递轴上V带所受的张力，单位为牛顿（N）。

5. V带轮直径（Dp）：是V带轮的直径，它决定了V带的长度和张力。

6. V带长度（L）：是V带传动时的有效长度，其中，传输功率越大，带长度越长。

7. 被传动轴上的扭矩（T2）：是从动轮所承受的扭矩，它与动力传递功率、传动转速比和V带张紧力有关系。

通过计算这些参数，我们可以得到准确的设计数据，为普通V带传动提供高效、可靠的基础。

三、普通V带传动的CAD设计机械零件CAD设计是现代机械工程中必不可少的技术，它可以提高设计的精度和效率，避免传统手工绘图的繁琐和出错。

普通V 带传动设计已知条件：P=15KW ，小带轮转速n=960r/min,传动比i=2,传动比允许误差≤±5%，轻度冲击；两班工作制。

一．V 带传动的设计计算： 1. 确定计算功率：查P156表8-7得工作情况系数：A K =1.1ca P =A K P=1.1×15=16.5Kw2. 选择V 带的带型：根据计算功率ca P 和小带轮转速1n ，由P157图8-11选择V 带的带型为：B 型3. 初选小带轮的基准直径1d d ： 查P155表8-6得：min )(d d =125根据1d d ≥min )(d d 查P157表8-8取：1d d =200㎜ 验算带速v ：根据P150公式8-13得： v==⨯⨯⨯=⨯⋅⋅m/s 10006096020014.310006011n d d π10.05m/s计算大带轮直径，由公式2d d =i 1d d 并根据P157表8-8加以适当圆整取2d d =400㎜4．确定中心距a ，并选择V 带的基准长度d L根据P152公式8-20初定中心距0a ：0.7（1d d +2d d ）≤0a ≤2(1d d +2d d )得420≤0a ≤1200 于是初定0a =1000 计算相应的带长0Ld ：据式0d L ≈02a +++)(221d d d d π2124)(a d d d d - =10004)200400()400200(214.3100022⨯-++⨯+⨯=2952 再根据P146表8-2选取：d L =3150 5.按P158式8-23计算实际中心距a : a ≈0a +20d d L L -=1000+229523150-=1049 并根据公式ddL a a L a a 03.0015.0max min +=-=】;的中心距的变化范围为1001.8~1143.5 6.验算小带轮上的包角1a :1α≈180°-(12d d d d -)a 3.57=180°-(400-200)10493.57⨯≈169°7.计算带的根数z:由1d d =200㎜和1n =960r/min,查P152表8-4a 取：0P =3.77Kw ； 根据1n =960r/min,i=2和B 型带，查P154表8-4b 取2：0P ∆=0.3； 查P155表8-5取：αK =0.98;查P146表8-2取：L K =1.07于是： =r P (00P P ∆+)αK L K 所以：Z==⨯⨯+⨯=∆+=98.007.1)3.077.3(151.1)(00L A r ca K K P P P K P P α 3.87 取Z=4根。

普通V带传动的设计步骤一、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)；L–––V带的基准长度（m）；dT–––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。

替代f，可由式（7–4）和式（7–5）并以当量摩擦系数fv得最大有效圆周力即式中A–––V带的截面面积（mm2）。

单根V带所能传递的功率为即(kW)（7–15）在传动比i=1（即包角a=180°）、特定带长、载荷平稳条件下由式（7–15）计算所得的单根普通V带所能传递的基本额定功率P1值列于表7–4。

当传动比i>1时，由于从动轮直径大于主动轮直径，传动带绕过从动轮时所产生的弯曲应力低于绕过主动轮时所产生的弯曲应力。

因此，工作能力有所提高，即单根V带有一功率增量DP1，其值列于表7–4。

这时单根V带所能传递的功率即为（P1＋DP1）。

如实际工况下包角不等于180°、胶带长度与特定带长不同时，则应引入包角修正系数K（表7–5）和长度修正系数KL（表7–6）。

表7–4单根普通V带的基本额定功率P1和功率增量DP1（摘自GB/T13575.1—92）（单位：kW）这样，在实际工况下，单根V带所能传递的额定功率为[P1]=(P1+DP1)·K·KL(7-16)K表7－5包角修正系数K(摘自GB13575.1－92)表7－6普通V带长度修正系数（摘自GB13575.1－92）L三、设计计算和参数选择设计V带传动时一般已知的条件是：1）传动的用途、工作情况和原动机类型；2）传递的功率P；3）大、小带轮的转速n2和n1；4）对传动的尺寸要求等。

长春工业大学毕业设计说明书普通V型皮带传动设计学生姓名：专业班级：机械制造及自动化指导教师：起止日期：2011.12.1 -2012.3.15长春工业大学长春工业大学毕业设计说明书摘要本文设计的是V带式水泵系统，设计了一由电动机驱动旋转式水泵普通V型带传动系统，需要设计其使用年限为8年，二班制工作，小批量生产，负荷均匀。

电动机型号Y160-4，额定功率P=11KW，电机额定转速，n1=1460r/min，水泵轴转速n2=380r/min，水泵轴轴径d=55mm，要求两带轮的中心距a≤1500mm，通过此传动系统可以有效地进行动力传动。

关键词：V带传动、有效动力、普通V型皮带传动设计目录摘要 (I)一、设计内容................................................................................................................... - 1 -二、总体设计................................................................................................................... - 2 -三、确定设计功率选择V带型号.................................................................................. - 3 -1.设计功率Pd: .......................................................................................................... - 3 -2.选择V带型号：.................................................................................................... - 3 -四、确定带轮直径........................................................................................................... - 4 -1.选取小带轮直径..................................................................................................... - 4 -2.确定大带轮直径..................................................................................................... - 4 -3.验算转速误差：..................................................................................................... - 4 -4.验算带速V：......................................................................................................... - 4 -五、确定中心距a与带长L d......................................................................................... - 5 -1.确定中心距：......................................................................................................... - 5 -2.初算带长L d0：..................................................................................................... - 5 -3.确定V带的长度L d: ............................................................................................ - 5 -4.计算实际中心距..................................................................................................... - 5 -六、确定V型皮带根数.................................................................................................. - 6 -七、单根V带预紧力（初拉力）.................................................................................. - 6 -八、验算小带轮包角....................................................................................................... - 7 -九、计算对轴的径向作用力........................................................................................... - 9 -十、带轮的结构设计....................................................................................................... - 9 -1.小带轮的结构设计............................................................................................... - 10 -2.大带轮结构设计................................................................................................... - 12 -3.带轮材料的选择................................................................................................... - 15 - 设计小结......................................................................................................................... - 16 - 参考文献......................................................................................................................... - 17 - 致谢......................................................................................................................... - 17 -长春工业大学毕业设计说明书一、设计内容由电动机驱动旋转式水泵工作。

普通V 带传动设计已知条件：P=15KW ，小带轮转速n=960r/min,传动比i=2,传动比允许误差≤±5%，轻度冲击；两班工作制。

一．V 带传动的设计计算： 1. 确定计算功率：查P156表8-7得工作情况系数：A K =1.1ca P =A K P=1.1×15=16.5Kw2. 选择V 带的带型：根据计算功率ca P 和小带轮转速1n ，由P157图8-11选择V 带的带型为：B 型3. 初选小带轮的基准直径1d d ： 查P155表8-6得：min )(d d =125根据1d d ≥min )(d d 查P157表8-8取：1d d =200㎜ 验算带速v ：根据P150公式8-13得： v==⨯⨯⨯=⨯⋅⋅m/s 10006096020014.310006011n d d π10.05m/s计算大带轮直径，由公式2d d =i 1d d 并根据P157表8-8加以适当圆整取2d d =400㎜4．确定中心距a ，并选择V 带的基准长度d L根据P152公式8-20初定中心距0a ：0.7（1d d +2d d ）≤0a ≤2(1d d +2d d ) 得420≤0a ≤1200于是初定0a =1000 计算相应的带长0Ld ：据式0d L ≈02a +++)(221d d d d π2124)(a d d d d - =10004)200400()400200(214.3100022⨯-++⨯+⨯=2952 再根据P146表8-2选取：d L =3150 5.按P158式8-23计算实际中心距a :a ≈0a +20d d L L -=1000+229523150-=1049 并根据公式dd L a a L a a 03.0015.0max min +=-=】;的中心距的变化范围为1001.8~1143.5 6.验算小带轮上的包角1a :1α≈180°-(12d d d d -)a ο3.57=180°-(400-200)10493.57ο⨯≈169°7.计算带的根数z:由1d d =200㎜和1n =960r/min,查P152表8-4a 取：0P =3.77Kw ； 根据1n =960r/min,i=2和B 型带，查P154表8-4b 取2：0P ∆=0.3； 查P155表8-5取：αK =0.98;查P146表8-2取：L K =1.07于是：=r P (00P P ∆+)αK L K所以：Z==⨯⨯+⨯=∆+=98.007.1)3.077.3(151.1)(00L A r ca K K P P P K P P α 3.87 取Z=4根。

普通V带传动设计说明书学院: 航空制造工程学院专业: 材料成型及控制工程学号: 0 9 0 3 3 6 2 3姓名: 杨坤目录一、设计内容 (2)二、V带传动总体设计 (2)三、各带轮的设计及结果 (4)1、结构尺寸设计 (4)2、材料的选择,结构形式设计 (4)3、3D软件设计零件 (5)四、轴的设计 (6)五、机架的设计 (7)六、零件的装配 (8)七、设计小结 (9)八、参考资料 (10)一、设计内容。

1.已知条件：电机功率P=3Kw，小带轮转速n1=960 r/min, 传动比i=3.0，传动比允许误差≤5%±轻度冲击；两班工作制。

2.设计内容和要求。

1）V带传动的设计计算。

2）轴径设计。

取45号刚时，按下式估算：min 1.03d≥，并圆整；3）V带轮的结构设计。

选择带轮的材料、结构形式、计算基本结构尺寸；4）用3D软件设计零件及装配图，并标注主要的特征尺寸。

二、V带传动总体设计1. 确定计算功率ca P。

由表8-7查得工作情况系数A K=1.2，故Pca=A K*p=3.6kw2. 选择V带的带型。

根据ca P、n1由图8-10选用A型。

3. 确定带轮的基准直径d d ，并验算带速v 。

1)初选小带轮的基准直径1d d 。

由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径1d d ＝100mm 。

2)验算带速v 。

按式（8-13）验算带的速度。

5.03m/s因为5/30/m s v m s <<，故带速合适。

3)计算大带轮的基准直径.根据式（8-15a ），计算大带轮的基准直径2d d 。

d d2＝i d d1＝300mm ,由表8-8圆整d d2=315mm4. 确定V 带的中心距a 和基准长度d L 。

1） 根据式（8-20），初定中心距 a 0=500mm 。

2） 由式（8-22）计算带所需的基准长度。

11220020()2()24d d d d d d d L a d d a π-≈+++=1674.66mm由表8-2选带的基准长度d L =1600mm3） 按式（8-23）计算实际中心距a 。

机械零件CAD设计说明书普通V带传动设计学院: 航空制造工程学院专业:材料成型及控制工程学号：09033507姓名:饶祥指导老师:张绪坤2021年11月16日目录一、设计内容 (3)二、V带传动总体设计 (3)三、各带轮的设计 (5)1、结构尺寸设计 (5)2、材料的选择,结构形式设计 (6)3、3D软件设计零件 (6)四、轴的设计 (6)五、机架的设计 (6)六、零件的装配 (7)七、参考资料 (8)八、设计小结 (9)1、设计过程总结 (9)2、设计方法 (9)3、设计心得与收获 (9)一、设计内容。

1.条件：电机功率W=4Kw，小带轮转速n1=1440 r/min, 传动比i=3，传动比允许误差≤5%±轻度冲击；两班制。

2.设计内容和要求。

1）V带传动的设计计算。

2）轴径设计。

取45号刚时，按下式估算：min 1.03d≥，并圆整；3）V带轮的结构设计。

选择带轮的材料、结构形式、计算根本结构尺寸；4）用3D软件设计零件及装配图，并标注主要的特征尺寸；5）生成大带轮零件图〔工程图〕，并标注尺寸、粗糙度等。

二、V带传动总体设计1. 确定计算功率ca P 。

由表8-7查得工作情况系数A K =1.2，故1.2×kw2. 选择V 带的带型。

根据ca P 、n 1由图8-10选用A 型。

3. 确定带轮的基准直径d d ，并验算带速v 。

1) 初选小带轮的基准直径1d d 。

由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径1d d ＝90mm 。

2) 验算带速v 。

按式〔8-13〕验算带的速度。

因为5/30/m s v m s <<，故带速适宜。

3) 计算大带轮的基准直径.根据式〔8-15a 〕，计算大带轮的基准直径2d d 。

×90=270mm圆整为2d d ＝280mm 。

4. 确定V 带的中心距a 和基准长度d L 。

1）根据式〔8-20〕，初定中心距500mm 2） 由式〔8-22〕计算带所需的基准长度。

普通V 带传动的设计实例例2-1 设计一带式运输机中的普通V 带传动。

原动机为Y 系列三相异步电动机，其额定功率P = 4 kW ，主动轮转速n 1=1440 r/min ，从动轮转速n 2=450 r/min ，单班制工作，要求中心距a ≤550mm 。

解：1）确定计算功率P c单班制工作，即每天工作8小时，由表2-5查得工况系数K A =1.1，故 P c =K A P =1.1×4=4.4kW2）选择普通V 带的型号根据P c =4.4kW 、n 1=1440r/min ，由图2-7初步选用A 型带。

3）选取带轮基准直径d d 1和d d 2由表2-6取d d 1=100mm ，并取ε=0.02，由式（2-9）得63130201100450144011212.mm ).()(=-⨯⨯=-=εd d d n n d mm 由表2-6取最接近的标准系列值：d d 2 =315mm 。

4）验算带速vm /s 54.7m/s 100060144010010006011=⨯⨯⨯=⨯=ππn d v d 因v 在5～25m/s 范围内，故带速合适。

5）确定中心距a 和带的基准长度L d由式（2-15），初定中心距a 0的取值范围是：290.5 mm ≤ a 0 ≤830 mm按题目要求，初选中心距a 0 = 450 mm 。

由式（2-16）计算所需带长：21221004)()(22a d d d d a L d d d d d -+++=π mm 6.15774504)100315()315100(214.345022=⨯-++⨯+⨯= 查表2-4，选取基准长度L d = 1600 mm 。

根据式（2-17），计算实际中心距：4612)6.15771600(4502)(00≈-+=-+≈d d L L a a mm 6）验算小带轮包角α1由式（2-18）得︒>︒≈︒⨯--︒=︒⨯--︒=1201533.574611003151803.57180121a d d d d α （合适） 7）确定带的根数已知d d 1=100mm ， 21.3)02.01(100315)1(12≈-⨯=-=εd d d d i ，v =7.54m/s ，查表2-1得P 0=1.31kW ，查表2-2得ΔP 1=0.1kW ；因α1=153°，查表2-3得 K α=0.926；因L d =1600mm ，查表2-4得K L =0.99。