Harbin Institute of Technology
机械设计大作业
题目：V带传动设计院系：机电工程学院班级：
姓名：
学号：
©哈尔滨工业大学
目录
一 任务书 (2)
二 选择电动机 (3)
三 确定设计功率d P (3)
四 选择带的型号 (3)
五 确定带轮的基准直12d d d d 和 (3)
六 验算带的速度 (4)
七 确定中心距a 和V 带基准长d L (4)
八 计算小轮包1 (4)
九 确定 V 带Z (4)
十 确定初拉0F (5)
十一 计算作用在轴上的压Q (6)
十二 带轮结构计 (6)
十三 运动学计算 (7)
十四 参考文献 (7)
带传动设计任务书
题目: 设计绞车（带棘轮制动器）中的V带传动
结构简图见下图:。
原始数据如下：室内工作、工作平稳、机器成批生产
一、选择电动机
由方案图表中的数据要求，查文献2表2-1 Y系列三相异步电动机的型号及相关数据可选择Y132S-6。
如图1.1，电机尺寸示意图。
可查得轴径D=38mm,E=76mm，F=10mm，G=33mm。
图1.1 电动机尺寸示意图
二、确定设计功率d P
设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下：
d A m P K P =
式中 m P ——需要传递的名义功率
A K ——工作情况系数，按文献1表5.7工作情况系数A K 选取A K =1.1；
考虑到本装置的工作环境，A K 值应扩大1.1倍 所以
1.1 1.1 3.0 3.63d A m P K P KW ==⨯⨯=
三、选择带的型号
根据d P 、n 1，查看文献1表5.7可选取A 型带。
四、确定带轮的基准直径12d d d d 和
查文献1表5.8 可得V 带带轮最小基准直径min d d 知A 型带min d d =75mm,又由表5.8选取小带轮基准直径：
d1d 112mm =
大带轮基准直径：
21 3.2112358.4d d d i d mm =⨯=⨯=
查文献1表5.4选取大带轮基准直径2355d d mm =；
其传动比误差
i 3.2-3.17=0.94%5%3.2
i ∆=<，故可用。
五、验算带的速度 111
max 112940
5.525/()601000
601000
d d n v v m s ππ-⨯⨯⨯=
=
=<=⋅⨯⨯
式中 1n --电动机转速；
小带轮基准直径
--d d1;
故符合要求。
六、确定中心距a 和V 带基准长度d L
根据：120120.7()2()d d d d d d a d d +≤≤+初步确定中心距
0.7*（112+355）=326.9 ≤ 0a ≤2*（112+355）=934;
考虑到应使结构紧凑，选取中心距0a =500mm 。
初算带的基准长度L’d ：
2
210120
()'2()1763.1mm 24d d d d d d d L a d d a π
-=+++=
查文献1表5.2选V 带基准长度L d =1800mm 。
由文献1式7.22计算实际中心距a 0'18001763.1
500518.45mm 520mm 22
d d L L a a --=+=+=≈
七、计算小轮包角
21
118057.3153.2o o o d d d d a
α-=-
⨯= 八、确定V 带根数z
根据式（5.23）计算带的根数z 。
由文献1表5.4查取单根V 带所能传递的功率为P 0=0.95kW 。
由式（7.19）计算功率增量ΔP 0。
由文献1表5.5查得K b =0.7725×10-3 由文献1表5.6查得K i =1.1373 故得
011
(1)0.088b p K n ∆=-
=
由文献1表5.9查得 0.92K =α 由文献1表5.2查得 L K 1.01= 则带的根数为
00 4.81
3.76()(1.370.08)0.92 1.01
d L P Z P P K K α=
==+∆+⨯⨯
取4=z 根。
九、确定初拉力0F
由文献1表5.1查得
0.1kg/m m =
由式（7.24）得初拉力
220 2.5 3.63 2.50.92500
()500()0.1 5.5144.74 5.50.92
d P K F mv N zv K αα--=+=+⨯=⨯
十、计算作用在轴上的压力
由文献1式（5.25）得
1
0153.2
2sin
24144.7sin
1126.12
2
Q F zF N α==⨯⨯⨯
= 式中
0F ——初拉力
z ——带的根数
1α——小轮包角；
十一、带轮结构设计
1. 带轮材料选择
本设计中转速要求不高，材料选用 HT200； 2. 带轮结构形式
本方案中小带轮直径1112d d mm = ，虽然1112 2.595d mm d d mm ≥≥=，但由于这样设计铸造的难度很大，为减少铸造难度应采用实心造型。
3. 带轮结构尺寸
如图11.1为带轮尺寸示意图
图11.1 带轮尺寸示意图
查文献2表5-8和5-9得
11.0, 2.75,8.7,15d a f d mm h mm h mm e mm ====
9,6,(z 1)e z (41)152963f mm mm B f mm δ===-+⨯=-⨯+⨯=
21122 2.75117.5,a d a d d h mm =+=+⨯= 38o ϕ= 1(1.8
2)d (68.4~76)mm d == ，取172d mm =
(1.5~2.2)d (57~83.6)mm L == ，取L=82mm
十二、运动学计算
1） 传动比的计算
总传动比：940
17.155
n m i n w ===∑ 分配传动比：
12i i i ∑=⨯
其中，1
i ——第一级传动比，
1
i
=3.17； 则：
2
i
=5.39。
2） 传动装置各轴的运动与运动参数 a) 各轴的转速
电动机轴 940/min m r n n ==电 I 轴
I 1
296.5/min r n n i
==电
II 轴
I
II
2
55/min r n n
i
=≈ 工作机
III 55/min r n
n ==工
b) 各轴的输入功率
电动机轴 3d kW P = I 轴 1I d h P P =
其中 1η——V 带传动效率，由参考资料[1]表有：1η =0.96； 代入数据有：I =30.96=2.88kW P ⨯ II 轴 II I 23P P ηη= 其中
2η——齿轮传动效率，由参考资料[2]有：2η =0.97；
3η——轴承传动效率，由参考资料[2]有： 3η=0.98；
代入数据有：II =2.880.970.98=2.74kW P ⨯⨯ 工作机 III II 34P P ηη=
其中4η ——联轴器传动效率，由参考资料[2]有：4η =0.99； 代入数据有： 2.740.990.98 2.66kW P =⨯⨯=卷
C ）各轴的输入转矩
电动机轴输出转矩
6
49.5510 3.0510d d m
P N mm T n =⨯⨯
=⨯⋅ 故I 轴 4
I 119.2810d N mm i T T η==⨯⋅ II 轴 5II I 223 4.7510N mm i T T ηη==⨯⋅ 工作机 5II 334 4.6110N mm i T T ηη==⨯⋅卷
十三、参考文献
[1] 机械设计[M].宋宝玉等主编.哈尔滨工业大学出版社,2010
[2] 机械设计课程设计指导书[M].傅燕鸣等主编.上海科学技术大学,2013
[3] 机械设计课程设计指导书[M]. 宋宝玉主编.哈尔滨工业大学出版社,2006。