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V带传动的设计计算
| 9.4.1 失效形式和设计准则 | ||||
| 带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏，因此，带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。 | ||||
| 9.4.2 单根V带的基本额定功率 | ||||
为保证带不出现打滑，必须限制带所传递的圆周力，使之不超过大有效拉力，即 ≤ ；为保证V带有足够的寿命，必须使带工作时的大应力小于或等于带的许用应力，即 ≤［ ］。根据既不打滑又有一定疲劳寿命这两个条件，在特定的条件下得到的单根V带所能传递的功率称为单根V带的基本额定功率。
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| 9.4.3 原始数据及设计内容 | ||||
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通常情况下设计V带传动时已知的原始数据有：① 传递的功率P；② 主动轮、从动轮的转速 |
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| 设计内容主要包括：带的型号、基准长度、根数、传动中心距、带轮直径及结构尺寸、轴上压力等。 | ||||
| 9.4.4 设计步骤及参数选择 | ||||
| 1. 确定设计功率 | ||||
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根据传递的功率P、载荷的性质和每天工作的时间等因素来确定设计功率 |
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2. 选择带型 |
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根据设计功率 和小带轮转速 由下图选定带型。
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普通v带选型图 |
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窄v带选型图 |
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3. 确定带轮的基准直径 和
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(1) 初选小带轮的基准直径 |
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带轮直径愈小，结构愈紧凑，但带的弯曲应力增大，寿命降低，而且带的速度也降低，单根带的基本额定功率减小，所以小带轮的基准直径 |
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(2) 验算带的速度 |
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由  来计算带的速度 ，并满足5 m/s≤ ≤ 。对于普通V带， ＝25～30 m/s；对于窄V带，＝35～40 m/s。如＞ ，则离心力过大，即应减小 ；如过小( ＜5 m/s)，这将使所需的有效圆周力 过大，即所需带的根数过多，于是带轮的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大，故过小时应增大 。
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(3) 计算从动轮的基准直径
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 =  ，并按V带轮的基准直径系列进行圆整。
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4. 确定中心距 |
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带传动的中心距如过大，会引起带的抖动，且传动尺寸也不紧凑；中心距如过小，带的长度愈短，带的应力变化也就愈频繁，会加速带的疲劳破坏，当传动比较大时，中心距太小将导致包角过小，降低传动能力。 |
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如果中心距未给出，可根据传动的结构需要按下式给定的范围初定中心距 |
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根据 |
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式中 |
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由于带传动的中心距一般是可以调整的，故可近似计算 
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考虑到安装调整和张紧的需要，实际中心距的变动范围为 
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5. 验算小带轮包角 |
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根据包角计算公式及对包角的要求，应保证
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如 |
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6. 确定带的根数z |
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根据给出的单根V带的基本额定功率是在特定条件下（ |
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 KW
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式中 ——基本额定功率增量。由于 ≠1时，带在大带轮上的弯曲应力较小，故在寿命相同的条件下，可增大传递的功率。
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 ——包角系数，考虑 ≠180时对传动能力的影响
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 ——长度系数，考虑带的基准长度不为特定长度时对传动能力的影响
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V带的根数 
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在确定V带的根数时，为了使各根V带受力均匀，根数不应过多，一般以不超过8～10根为宜，否则应改选带的型号，重新计算。 |
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7. 确定带的初拉力 |
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单根V带所需的初拉力为  N
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| 由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的初拉力应为上述初拉力的1.5倍。 | ||||
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在带传动中，初拉力是通过在两带轮的切点跨距的中点M处，加上一个垂直于两轮上部外公切线的适当载荷G（见下图），使沿跨距每长100 mm所产生的挠度y为1.6 mm来控制的。G值可查阅有关机械设计手册。 |
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8. 计算对轴的压力 |
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为了设计安装带传动的轴和轴承，必须确定带传动作用在轴上的径向压力 。如果不考虑带的两边拉力差，则压轴力可近似地按带两边的初拉力的合力来计算，由图可得
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 N
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9. 带轮的结构设计 |
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| 确定带轮的材料、结构尺寸和加工要求，绘制带轮工作图。 | ||||
；③ 传动的用途和工作条件；④ 传动的位置要求，原动机种类等。
, kW 式中
——传递的额定功率，kW；
——工作情况系数
不宜选得太小。
和带的基准长度
取定后，根据带传动的几何关系，按下式计算所需
选取相近的基准长度
，再根据
来计算实际中心距。
,mm ； 
,
；
太小，则应增大中心距
，或增设张紧轮。
＝180°、特定的基准长度）得出的，实际工作条件与上述条件不同时，应对
值进行修正，以求得实际工作条件下，单根V带的许用功率［
］，其计算公式为
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