V带传动设计步骤详解

工程中广泛利用V带传动。V带传动是利用楔形增压原理，使带在同样大的张紧力作用下，可比平带产生更大的摩擦力（2～3倍），或者说是增大了带与带轮之间的当量摩擦因数。设计V带传动，通常应已知传动用途、工作条件、带轮转速（或传动比）及外轮廓尺寸要求等。设计的主要内容有：V带的型号、长度和根数，带轮的基准直径、材料、结构，中心距以及作用在轴上的压力等。

V带传动设计步骤：

1.确定计算功率P_d

根据传递的名义功率P，考虑载荷性质和每天运行时间等确定计算功率P_d：

P_d＝K_AP

表5-1 工况系数KA

注：Ⅰ类——直流电动机、Y系列三相异步电动机、汽轮机、水轮机。

Ⅱ类——交流同步电动机、交流异步电动机、内燃机、蒸汽机。

2.选择带型号

根据计算功率P_d和小带轮转速n₁，由选型图5-4初选带的型号。在两种型号交界线附近时，可以对两种型号同时进行计算，最后择优选定。

3.确定带轮的基准直径d₁和d₂，验算带速v

1）选择带轮的基准直径：带轮节圆直径为基准直径，选择小带轮基准直径使d₁＞d_min（最小带轮基准直径见表5-2），并取为标准值。从动轮基准直径d₂可由式d₂＝id₁（i是传动比）计算，并相近圆整到表5-2的标准值。

2）验算带速：

5m/s≤v＝πd₁n₁/（60×1000）≤25m/s

图5-4 普通V带选型图

表5-2 普通V带带轮基准直径系列

注：*为采用值；空格为不采用值；**为最小基准直径d_min。

4.确定中心距a和V带的基准长度L_d

1）初定中心距a₀：0.7（d₁＋d₂）≤a₀≤2（d₁＋d₂）

2）确定带的基准长度L_d。初算带的计算基准长度：

根据L_d0，由表5-3选取接近的标准L_d值作为最后选取结果。

表5-3 V带的基准长度

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3）确定实际中心距a。因为带长L_d取标准值，所以必须重新计算实际中心距a，可用下面的近似公式计算：

考虑安装调整和补偿张紧力的需要，中心距变动范围为：（a-0.015L_d）～（a＋0.03L_d）。

5.验算小带轮包角α₁

6.确定V带的根数Z

带式中符号见表5-4～表5-7。根数不宜过多，通常Z≤10，否则应增大带的型号或减小带轮直径，再重新计算。

7.确定初拉力F₀

初拉力的大小是保证带传动正常工作的重要因素。初拉力过小，摩擦力小，容易发生打滑；初拉力过大，则带的寿命降低，轴和轴承受力大。初拉力可由下式计算：

式中 q——单位带长的质量，（kg／m）。

8.计算带作用在轴上的压力F_Q

计算带在轴上的压力时，忽略带两边拉力之差：

表5-4 特定条件下单根普通V带的额定功率P₀ （单位：kW）

表5-5 单根普通V带功率增量ΔP₀ （单位：kW）

（续）

表5-6 包角修正系数K_α

表5-7 长度修正系数K_L

注：各型号中长度修正系数K_L为空格的，无对应的基准长度L_d。