5.5.4 V 带传动的设计步骤和参数选择
设计带传动时,已知条件通常是传动用途、载荷性质、需传递的功率、小带轮的转速、传动比及对外廓尺寸的要求等。
设计带传动的任务是:选择合理的传动参数,V 带的型号、长度和根数,以及V 带轮的基准直径和V 带传动的中心距;计算V 带的初拉力和作用在轴上的压力;确定V 带轮的结构尺寸,并绘制带轮的零件图。
带传动设计的计算方法及步骤如下:
1)确定计算功率Pc,选择V 带型号
考虑载荷的性质、原动机的不同和每天工作时间的长短等因素,设计计算的计算功率Pc比所需传递的功率P 略大些,即
式中 KA——工作情况因数,查表5.9 确定。
表5.9 工作情况因数KA(摘自GB/T 13575.1—2008)
续表
按计算功率Pc 和小轮转速n1 由图5.10 选带的型号,如所选的型号介于两种型号之间,则按两种型号分别计算,再根据有关条件择优选用。
图5.10 普通V 带选型图
2)确定两轮的基准直径dd1,dd2
①确定小轮的基准直径dd1
带轮的直径小一方面可使传动的结构紧凑,但另一方面又使带中的弯曲应力增大,而使带的寿命降低。 设计时,应使基准直径大于表5.3 规定的最小值,并取表中标准值。
②验算带速v0
当传递的功率一定时,提高带速,有效拉力将减小,可减少带的根数。 但是,带速过高,离心应力过大,使摩擦力减小,传动能力反而降低。 因此,带的速度一般应在5 ～25 m/s。 带速可计算为
③计算大轮的基准直径dd2
因dd2 =idd1,故大带轮的直径应圆整成相近的带轮基准直径的标准值。
3)确定中心距a 和带的基准长度Ld
①初定中心距a0
设计时,应根据具体的结构要求或按公式初步确定中心距,即(https://www.daowen.com)
②确定基准长度Ld
根据已定的带轮基准直径和初定的中心距,由带传动的几何关系可得带的基准长度计算公式为
式中 Ld0——带的基准长度的计算值,查表5.4 选定带的基准长度的Ld 标准值。
③确定实际中心距a
带的中心距可由近似地确定为
为了张紧和调整,需给中心距一定的调整公差, 一般取- 0.015Ld ～0.03Ld。
④验算
小轮包角为
若不满足此条件,可适当增大中心距或减小两轮的直径差,也可加张紧轮。
4)计算带的根数z
带的根数为
带的根数应取整数,为使各带的受力均匀,根数不能太多,一般z ＜10。
5)计算带的初拉力F0 及轴上的压力FQ
为了保证传动的正常工作,带内的初拉力应为
安装带时,必须予以保证。
带对轴的压力可计算为
FQ 是设计轴和选择轴承的依据。
关于V 带传动的设计计算实例详见实训教材。