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V帶傳動的設(shè)計計算
| 9.4.1 失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則 | ||||
| 帶傳動的主要失效形式是打滑和帶的疲勞破壞,因此,帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則是:在保證帶傳動不打滑的前提下,具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。 | ||||
| 9.4.2 單根V帶的基本額定功率 | ||||
為保證帶不出現(xiàn)打滑,必須限制帶所傳遞的圓周力,使之不超過大有效拉力,即 ≤ ;為保證V帶有足夠的壽命,必須使帶工作時的大應(yīng)力小于或等于帶的許用應(yīng)力,即 ≤[ ]。根據(jù)既不打滑又有一定疲勞壽命這兩個條件,在特定的條件下得到的單根V帶所能傳遞的功率稱為單根V帶的基本額定功率。
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| 9.4.3 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計內(nèi)容 | ||||
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通常情況下設(shè)計V帶傳動時已知的原始數(shù)據(jù)有:① 傳遞的功率P;② 主動輪、從動輪的轉(zhuǎn)速 |
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| 設(shè)計內(nèi)容主要包括:帶的型號、基準(zhǔn)長度、根數(shù)、傳動中心距、帶輪直徑及結(jié)構(gòu)尺寸、軸上壓力等。 | ||||
| 9.4.4 設(shè)計步驟及參數(shù)選擇 | ||||
| 1. 確定設(shè)計功率 | ||||
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根據(jù)傳遞的功率P、載荷的性質(zhì)和每天工作的時間等因素來確定設(shè)計功率 |
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2. 選擇帶型 |
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根據(jù)設(shè)計功率 和小帶輪轉(zhuǎn)速 由下圖選定帶型。
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普通v帶選型圖 |
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窄v帶選型圖 |
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3. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 和
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(1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 |
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帶輪直徑愈小,結(jié)構(gòu)愈緊湊,但帶的彎曲應(yīng)力增大,壽命降低,而且?guī)У乃俣纫步档?,單根帶的基本額定功率減小,所以小帶輪的基準(zhǔn)直徑 |
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(2) 驗算帶的速度 |
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由 來計算帶的速度 ,并滿足5 m/s≤ ≤ 。對于普通V帶, =25~30 m/s;對于窄V帶, =35~40 m/s。如 > ,則離心力過大,即應(yīng)減小 ;如 過小( <5 m/s),這將使所需的有效圓周力 過大,即所需帶的根數(shù)過多,于是帶輪的寬度、軸徑及軸承的尺寸都要隨之增大,故 過小時應(yīng)增大 。
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(3) 計算從動輪的基準(zhǔn)直徑
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=![]() ,并按V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列進(jìn)行圓整。
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4. 確定中心距 |
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帶傳動的中心距如過大,會引起帶的抖動,且傳動尺寸也不緊湊;中心距如過小,帶的長度愈短,帶的應(yīng)力變化也就愈頻繁,會加速帶的疲勞破壞,當(dāng)傳動比較大時,中心距太小將導(dǎo)致包角過小,降低傳動能力。 |
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如果中心距未給出,可根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要按下式給定的范圍初定中心距 |
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根據(jù) |
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式中 |
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由于帶傳動的中心距一般是可以調(diào)整的,故可近似計算
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考慮到安裝調(diào)整和張緊的需要,實際中心距的變動范圍為
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5. 驗算小帶輪包角 |
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根據(jù)包角計算公式及對包角的要求,應(yīng)保證
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如 |
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6. 確定帶的根數(shù)z |
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根據(jù)給出的單根V帶的基本額定功率是在特定條件下( |
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KW
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式中 ——基本額定功率增量。由于 ≠1時,帶在大帶輪上的彎曲應(yīng)力較小,故在壽命相同的條件下,可增大傳遞的功率。
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——包角系數(shù),考慮 ≠180時對傳動能力的影響
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——長度系數(shù),考慮帶的基準(zhǔn)長度不為特定長度時對傳動能力的影響
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V帶的根數(shù)
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在確定V帶的根數(shù)時,為了使各根V帶受力均勻,根數(shù)不應(yīng)過多,一般以不超過8~10根為宜,否則應(yīng)改選帶的型號,重新計算。 |
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7. 確定帶的初拉力 |
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單根V帶所需的初拉力為 N
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| 由于新帶容易松弛,所以對非自動張緊的帶傳動,安裝新帶時的初拉力應(yīng)為上述初拉力的1.5倍。 | ||||
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在帶傳動中,初拉力是通過在兩帶輪的切點跨距的中點M處,加上一個垂直于兩輪上部外公切線的適當(dāng)載荷G(見下圖),使沿跨距每長100 mm所產(chǎn)生的撓度y為1.6 mm來控制的。G值可查閱有關(guān)機(jī)械設(shè)計手冊。 |
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8. 計算對軸的壓力 |
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為了設(shè)計安裝帶傳動的軸和軸承,必須確定帶傳動作用在軸上的徑向壓力 。如果不考慮帶的兩邊拉力差,則壓軸力可近似地按帶兩邊的初拉力的合力來計算,由圖可得
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N
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9. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
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| 確定帶輪的材料、結(jié)構(gòu)尺寸和加工要求,繪制帶輪工作圖。 | ||||
- 上一條:帶傳動與精確傳送實用設(shè)計
- 下一條:多溝帶

≤
;為保證V帶有足夠的壽命,必須使帶工作時的大應(yīng)力小于或等于帶的許用應(yīng)力,即
≤[
]。根據(jù)既不打滑又有一定疲勞壽命這兩個條件,在特定的條件下得到的單根V帶所能傳遞的功率稱為
、
;③ 傳動的用途和工作條件;④ 傳動的位置要求,原動機(jī)種類等。
, kW 式中
——傳遞的額定功率,kW;
——工作情況系數(shù)
和小帶輪轉(zhuǎn)速
和
不宜選得太小。
來計算帶的速度
≤
。對于普通V帶,
=25~30 m/s;對于窄V帶,
,則離心力過大,即應(yīng)減小
;如
<5 m/s),這將使所需的有效圓周力
過大,即所需帶的根數(shù)過多,于是帶輪的寬度、軸徑及軸承的尺寸都要隨之增大,故
。

=
,并按V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列進(jìn)行圓整。
和帶的基準(zhǔn)長度
取定后,根據(jù)帶傳動的幾何關(guān)系,按下式計算所需
選取相近的基準(zhǔn)長度
,再根據(jù)
來計算實際中心距。
,mm ;
,
;

太小,則應(yīng)增大中心距
,或增設(shè)張緊輪。
=180°、特定的基準(zhǔn)長度)得出的,實際工作條件與上述條件不同時,應(yīng)對
值進(jìn)行修正,以求得實際工作條件下,單根V帶的許用功率[
],其計算公式為
KW
——基本額定功率增量。由于
≠1時,帶在大帶輪上的彎曲應(yīng)力較小,故在壽命相同的條件下,可增大傳遞的功率。
——包角系數(shù),考慮
——長度系數(shù),考慮帶的基準(zhǔn)長度不為特定長度時對傳動能力的影響
N

。如果不考慮帶的兩邊拉力差,則壓軸力可近似地按帶兩邊的初拉力的合力來計算,由圖可得
N
