机械设计课程
——普通V带设计计算说明书
目录
一、V带传动的设计计算 (1)
1）已知条件和设计容 (1)
2）设计步骤和方法 (1)
①确定计算功率 (1)
②选择V带的带型 (1)
③确定带基准直径dd并验算带速v (1)
④确定中心距a，并选择Ｖ带的基准长度Ｌd (2)
⑤验算小带轮上的包角 (3)
⑥确定带的根数z (3)
⑦计算单根Ｖ带的初拉力的最小值（F0）min (4)
⑧计算压轴力Fp (4)
二、Ｖ带轮的设计 (4)
1）.Ｖ带轮的设计容 (4)
2）.Ｖ带轮的材料 (4)
3）.Ｖ带轮的结构形式 (5)
三、各零件及装配图 (5)
小带轮零件图 (5)
大带轮零件图 (6)
机架零件图 (6)
轴零件图 (7)
装配图 (7)
设计容和要求：
一、V带传动的设计计算
1）已知条件和设计容
设计V带传动时的已知条件包括：带传动的工作条件（载荷变动微小）；传
动位置与总体尺寸限制；所需传递的额定功率P＝3kw；小带轮转速n
1
=960r/min；
大带轮转速n
2
或传动比i=2。
设计容包括选择带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带轮的材料、基准直径以及结构尺寸、初拉力和压轴力、紧装置等。
2）设计步骤和方法
①确定计算功率
计算功率P
ca
是根据传递的功率P和带的工件条件而确定的
P
ca =K
A
P＝1.1×3＝3.3KW
式中：P
ca
——计算功率，KW；
K
A ——工作情况系数，查表得K
A
＝1.1
P——所需传递的额定功率，如电动机的额定功率或名义的负载功率，kw。
②选择V带的带型
根据计算功率P
ca 和小带轮转速n
1
，从图8－11选取普通V带的带型。
选择V带的带型是：A型
③确定带基准直径d
d
并验算带速v
1. 初选小带基准直径d
d1
根据V带的带型，参考表8－6和表8－8确定小带轮的基准直径dd1，应使
min
1)(d d d d ≥。
d d1=112mm
2. 验算带速v 根据式
s
m n d v d /6.5100060960
112100060111=⨯⨯⨯=⨯⋅⋅=
ππ
带速不宜过低或过高，一般应使v=5~25m/s,最高不超过30m/s 。
3. 计算大带轮的基准直径
由d d2=id d1计算，并根据表８－８加以适当圆整。
d d2=id d1=2×112＝224mm
④ 确定中心距a ，并选择Ｖ带的基准长度Ｌd
1.根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距，结合式
0.7(d d1+d d2)≤a 0≤2(d d1+d d2)
235.2≤a 0≤672 取 a 0＝400mm
式中，a 0初选的带传动中心距，mm 。
2.计算相应的带长L d0。
mm a d d d d a L d d d d d 6.1335400
4)112224()224112(240024)()(2
22
2
1221
00=⨯-+
+⨯+⨯=-+
++
≈π
π
带轮基准长度Ｌd 根据Ｌd0由表８－２选取
L d ＝1400 mm
3.计算中心距a 及其变动围 传动的实际中心距近似为
mm L L a a d d 4322
1336
14004002
0=-+
=-+
≈ 考虑到带轮的制造误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充紧的需要，常给出中心距的变动围
⎭
⎬
⎫
+=-=d d L a a L a a 03.0015.0max min
⎭
⎬
⎫
=⨯+==⨯-=mm a mm a 474140003.04324111400015.0432max min
⑤ 验算小带轮上的包角1α 由式
ο
οο
οοοο
ο9016515180432
5.57)112224(1805.57)
(180121≥=-=--=--≈a
d d d d α
⑥ 确定带的根数z
1.计算单根Ｖ带的额定功率P r 。
由d d1=112 mm 和n 1＝960 r/min ，查表８－４a 得Ｐ0＝1.15 kW 。
根据n1＝960 r/min,i=2 和Ａ型带，查表８－４b 得kW
P 11.00=∆。
查表８－５得
96
.0=αK ，表８－２得96.0=L K ，于是
kW K K P P P L
r 16.196.096.0)11.015.1()(00=⨯⨯+=⋅⋅∆+=α
2. 计算Ｖ带的根数z
8
.216
.13.3==
=
r
ca P P z
取３根。
⑦ 计算单根Ｖ带的初拉力的最小值（F 0）min
由表８－３得Ａ型带的单位长度质量q ＝0.1 kg/m ，所以
N N
qv zv
K P K F ca
1586.51.06.5396.03.3)96.05.2(500)5.2(500
)(22
min 0=⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡⨯+⨯⨯⨯-⨯=+-=αα
若新安装： F 0=1.5(F 0)min =237 N 工作后： F 0=1.3(F 0)min =205 N
应使带的实际初拉力F 0>(F 0)min 。
⑧ 计算压轴力F p
压轴力的最小值为
N
F z F p 9402
165sin 158322
sin )(21
min 0≈⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=ο
α
二、Ｖ带轮的设计
1）.Ｖ带轮的设计容
根据带轮的基准直径和带轮转速等已知条件，确定带轮的材料，结构形式，轮槽、轮辐和轮毂的几何尺寸、公差和表面粗糙度以及相关技术要求。
2）.Ｖ带轮的材料
常用的带轮的材料为HT150或HT200。
3）.Ｖ带轮的结构形式
Ｖ带轮由轮缘、轮辐和轮毂组成。
Ｖ带轮的结构形式与基准直径有关。
当d d ≤300 mm 时，可采用腹板式。
轮毂和轮辐的尺寸参见图８－１４中的经验公式。
计算结果得： 选择的是Ａ型带
b d =11 mm ；h amin =2.75 mm ；h fmin =8.7 mm ；e=15 mm ；f min =9 mm ；
ο34=ϕ。
B=2(e+f)=2×(9+15)=48 mm ； 深度
三、各零件及装配图
小带轮零件图
mm
C B l 192/)'(=-=
大带轮零件图
机架零件图
轴零件图
装配图。