理论教育 普通V带传动的设计计算方法详解

普通V带传动的设计计算方法详解

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:表3-4 普通V带的型号与截面基本尺寸 普通V带传动设计计算内容与步骤如下:1.带传动的实效形式和计算准则由前面对带传动的应力分析可知,带传动的主要失效形式为打滑和疲劳破坏。普通V带传动一般推荐i≤7,必要时可取i≤10。表3-8 单根普通V带所能传递的额定功率P0 表3-9 单根普通V带i≠1时传动功率的增量ΔP0 表3-10 包角系数Kα表3-11 长度系数KL3.确定传动带的初拉力初拉力的大小是保证带传动正常工作的重要因素。

普通V带传动的设计计算方法详解

普通V带由顶胶、承载层、底胶和包布组成。承载层是胶帘布或绳芯。绳芯结构的柔韧性好,适用于转速较高和带轮直径较小的场合。

按截面尺寸不同普通V带分为:Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。各型号的截面基本尺寸见表3-4。

3-4 普通V带的型号与截面基本尺寸 (单位:mm)

978-7-111-46732-8-Chapter03-43.jpg

普通V带传动设计计算内容与步骤如下:

1.带传动的实效形式和计算准则

由前面对带传动的应力分析可知,带传动的主要失效形式为打滑和疲劳破坏。所以其设计准则是:在保证带在工作中不打滑的条件下,使传动带具有一定的疲劳强度和寿命。

2.主要参数设计选择

(1)型号选择 带的型号可根据计算功率Pc和小带轮转速n1选取,选取普通V带时可参考图3-16。

978-7-111-46732-8-Chapter03-44.jpg

图3-16 普通V带选型图

按下式进行功率计算

Pc=KAP (3-17)

式中 P——名义传动功率(kW);

KA——工况系数,见表3-5。

3-5 工况系数KA

978-7-111-46732-8-Chapter03-45.jpg

注:Ⅰ类指直流电动机、Y系列三相异步电动机汽轮机水轮机;Ⅱ类指交流同步电动机、交流异步滑环电动机、内燃机蒸汽机

(2)最小带轮直径Dmin和带速v 带轮直径小,则传动结构紧凑,但弯曲应力大,带的寿命低,为此,对带轮直径应有限制,V带带轮的最小直径见表3-6。

3-6 V带带轮的最小直径

978-7-111-46732-8-Chapter03-46.jpg

带速太高则离心力增大,且单位时间内带绕过带轮的次数增多,带的磨损增加。带速过低,当传动功率一定时,传递的圆周力增大,使带的根数过多。一般应控制带速v在5~25m/s范围内为合适。

(3)中心距a和带长L的确定 带传动的中心距过大,会引起带的颤动,中心距过小,虽然结构紧凑,但会使带的绕转次数增多,降低带的寿命,同时使包角减小,导致传动能力降低。设计时可按下式初步确定a0

2(D1+D2)≥a0≥0.7(D1+D2) (3-18)

带长(mm)可由以下几何关系求得

978-7-111-46732-8-Chapter03-47.jpg

再由L0查表3-7,选取与其接近的基准长度Ld标准值,再按下述近似公式求实际中心距a

978-7-111-46732-8-Chapter03-48.jpg

考虑安装、更换V带和调整、补偿初拉力的需要,V带传动通常设计成中心距可调的,中心距的变化范围为

amin=a-0.015Ld

amax=a+0.03Ld(www.daowen.com)

3-7 普通V带基准长度(摘自GB/T 13575.1—2008)

978-7-111-46732-8-Chapter03-49.jpg

(4)包角α1和传动比i 小带轮包角α1是影响V带传动工作能力的重要因素。通常应保证

978-7-111-46732-8-Chapter03-50.jpg

特殊情况允许α1≥90°

从上式可知,两带轮直径D2D1相差越大,即传动比i越大,包角α1就越小。所以,为了保证在中心距不过大的条件下包角不至于过小,传动比不宜取太大。普通V带传动一般推荐i≤7,必要时可取i≤10。

(5)确定V带根数z 单根普通V带所能传递的额定功率P0表示,其值见表3-8。

V带的根数可由下式计算

978-7-111-46732-8-Chapter03-51.jpg

式中 ΔP0——传动功率的增量(kW),当i≠1时,带在大轮上的弯曲应力较小,因而在同

样寿命下,带传动的功率可以增大些,其值见表3-9;

Kα——包角系数,见表3-10;

KL——长度系数,见表3-11。

3-8 单根普通V带所能传递的额定功率P0 (单位:kW)

978-7-111-46732-8-Chapter03-52.jpg

3-9 单根普通V带i≠1时传动功率的增量ΔP0 (单位:kW)

978-7-111-46732-8-Chapter03-53.jpg

3-10 包角系数Kα

978-7-111-46732-8-Chapter03-54.jpg

3-11 长度系数KL

978-7-111-46732-8-Chapter03-55.jpg

3.确定传动带的初拉力

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,则传动带与带轮间的极限摩擦力小,在带传动还未达到额定载荷时就可能出现打滑;反之,初拉力过大,传动带中应力过大,会使传动带的寿命大大缩短,同时还加大了轴和轴承的受力。实际上,由于传动带不是完全弹性体,对非自动张紧的带传动,过大的初拉力将使带易于松弛。

对于非自动张紧的普通V带传动,既能保证传递所需的功率时不打滑,又能保证传动带具有一定寿命时,推荐单根普通V带张紧后的初拉力按下式计算

978-7-111-46732-8-Chapter03-56.jpg

式中 q——每米带长的质量(kg/m)。

带传动作用在轴上的载荷FQ即为传动带松边拉力的向量和,一般按初拉力作近似计算,由图3-17可得

978-7-111-46732-8-Chapter03-57.jpg

978-7-111-46732-8-Chapter03-58.jpg

图3-17 作用在带轮轴上载荷的计算简图

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈