本計算用于對V帶傳動進行幾何及強度設計,程序可以解決以下問題:
程序與CAD系統一起工作,包括皮帶輪及帶各自的模型。本計算引用了以下標准或參考文檔中的程序、算法及數據。
標准列表: 窄V帶 ANSI/RMA IP-22; 普通V帶 ANSI/RMA IP-20; 輕載V帶 ANSI/RMA IP-23; DIN 7753; DIN 2211; DIN 2215; ISO 4184
相關控制結構與語法部分的內容請查看 "控制結構與語法"。
本計算用于對V帶傳動進行幾何及強度設計,兩者非常類似,因此被同時描述,其中的不同點將用文字進行備注。萬一在段中進行引用,將使用斜杠符號“/”進行區分。例如[1/4]
本項目的相關信息請查看 "項目信息".
典型的V帶傳動設計有以下步驟:
輸入傳動功率參數(傳輸功率,
速度);[1/4]
設置載荷方式及工作參數(驅動類型,工作長度,效率等);
初始化傳動的 “自動設計”; [1.10/5.10]
用“手動”按鈕對幾何參數進行微調; (軸距, 皮帶輪直徑及帶長) 見行 [2.3-2.7/6.3-6.6]
校核傳動的功率條件;[3/7]
以新的文件名保存當前解決方案。
任何參數的改動將導致整個傳動的重新計算,可以幫助我們快速的進行選擇,並確定最優化設計方案。
帶傳動的功率及操作參數可以在本段中輸入,每個參數都有最小值/最大值及推薦值,如果您設計的傳動超過了推薦的範圍,請與制造商進行聯系。
一般傳遞的功率從幾百瓦到幾千瓦不等,最佳的範圍是從1到100kW(1.4到140HP),更多的相關內容可以查看V帶的功率圖表(見段[2.1/5.1])或者制造商提供的産品目錄。
在三個皮帶輪狀態下,需要對第三個皮帶輪的功率損失進行定義。第二個皮帶輪的功率損失將根據兩個值自動進行計算。
皮帶輪轉速決定了用于計算的傳動比。皮帶輪1爲主動輪,不同V帶有不同的極限速度(傳遞功率低則轉速高,反之亦然),最大不能超過8000rpm。主動軸上的轉速範圍一般爲400rpm到3000rpm。重要的是圓周速度將大于速度,見段[3.10/7.10]。更多相關內容請查看V帶的功率圖表(見段[2.1])或者制造商提供的産品目錄。
根據輸入轉速及需要的輸出轉速進行計算,傳動比一般最大不要超過i=8,最多不能超過i=15。
每個皮帶輪的扭矩根據帶輪上的轉速及功率進行計算。
選擇與輸入的規格最類似的載荷方式:
選擇與輸入的規格類似的載荷方式:
此處對帶傳動每日的工作時間進行設置。
帶傳動在負載狀態下,在帶的溝槽處將産生滑動,該滑動由傳動的載荷決定並隨著載荷增加而增加。這種滑動用“滑動系數”來表示,對于V帶,一般在1%左右,該系數對于傳動不會産生影響。綠色區域中給出了理論計算值,如果複選框被選中則該值將自動被用于計算。
帶傳動的摩擦將導致傳遞功率損失,這種損失在雙帶輪單皮帶的情況下,用效率表示並隨著載荷的增加而增加。一般在95%到97%之間。但是在帶輪直徑差異很大的情況下,該值可能會降低到80%。綠色區域中給出了推薦值,如果複選框被選中則該值將自動被用于計算。
在初始化“自動設計”前請輸入段[1/4]中的所有參數,您可以使用幫助或者推薦值來獲得參數。自動設計將根據傳遞功率和速度自動選擇皮帶類型並初始化“優化算法”處理。 建議您對自動設計方案進行手動微調以得到最滿意的結果。
帶傳動的幾何外形可以在本段中進行設計,同時可以選擇皮帶類型,帶輪直徑,軸距和帶長。
V帶類型將根據傳輸功率及速度進行推薦,功率圖表可以用來幫助我們對帶的類型進行選擇。圖表1和2設計根據ISO(DIN,BS)標准的帶,圖表3和4設計根據ANSI/RMA標准的帶。最小推薦直徑將在選定皮帶類型後自動被填充,其他帶輪的直徑將根據所需速度進行計算。


從列表中選擇使用的V帶類型(自動設計將自行選擇),帶輪的最小推薦直徑將自動選定,其余兩個帶輪的直徑將根據所需速度自動進行計算。
優化過程[2.2/6.2]通過選定帶的類型及主動輪的直徑系列,自動進行軸距設計,並根據其他相關參數進行計算,試圖找到總重量最小的設計方案[2.12/6.12],該過程通過點擊按鈕“優化”進行初始化。
列表中包括從表中計算得到的帶輪直徑,帶輪的外徑在括號中給出。
本行包含用于計算的帶輪直徑。只需要輸入第一個帶輪直徑,其他帶輪的直徑將自動根據所需的輸出速度[1.2]和滑動系數[1.8]進行計算。如果你希望所有帶輪使用標准直徑系列,請按以下步驟進行:
行中給出了帶輪軸距的最小值和最大值,這些數據及優化軸距,都在行[6.4]中給出用于整個計算。
在本行中輸入皮帶輪之間所需的軸距,所有的輸入將自動進行校驗以防止輸入錯誤數據。
選中的複選框表示標記的軸距被鎖定無法修改,如果修改了某些其他數據,則沒有被鎖定的軸距將根據其自動進行計算。
第一列中爲實際工作長度,第二行爲最小許用長度,第三行爲標准長度系列的選擇列表。選擇了一個合適的帶長之後,標記的軸距[2.6]將自動調整以適應帶長,按鈕“R”可以對選定的實際帶長進行重複調整。
由帶輪中心連線形成的夾角,請見例圖。
這是單帶傳輸中的一個重要參數,用于傳遞功率的帶輪上,該角度必須小于90度。
給定條件(結構布置,載荷方式,操作參數等)下某皮帶所能傳遞的實際功率,基本功率參數根據相關標准或廠商的技術資料而定。
給定帶輪下傳遞所需功率所需要的帶的精確數量。
所需帶的數量將自動被進行向上取整,標准條件下不能大于10。
估計重量是實際傳動中帶輪和皮帶的總重量,帶輪的重量根據例圖進行近似計算,默認材料爲鑄鐵。雖然估計重量可能與最終實際重量有一定的區別,但在設計中仍然可以起到優化設計作用。
計算用到的某些系數可以在本段中找到,包括帶輪上的受力條件。
以下系數將對單帶功率傳遞産生影響:
設計帶傳動中的某個帶輪軸距必須進行調整。行[3.6,3.7]中是每個皮帶輪的最小值,即皮帶的張力(參數x)和皮帶安裝(參數y)。 軸將根據給定帶輪與皮帶之間的角度來決定。

帶傳動在滿載時具有最大機械效率,同時預緊力將會不斷減少,計算中使用能夠增加帶的預緊力的安全系數。綠色區域的推薦值一般爲1.1或者1.3,如果選中複選框,該推薦值將自動被輸入。
帶傳動中帶的圓周速度是另一個非常重要的參數,最佳的圓周速度一般爲25m/s或者5000ft/min。不同類型皮帶的最大速度在綠色區域中已給出。
由帶的類型決定,可以查看制造商提供的産品規格說明,最大一般爲50次到100次每秒。
根據傳遞功率及帶的速度可以得到。
離心力計算只有在高速帶情況下使用(大概爲20m/s或者4000ft/min。
帶必須經過正確有效的預緊才能正常的傳遞功率。
靜止狀態下軸上的作用力。
工作狀態下帶的緊邊和松邊所受到的載荷。
工作狀態下每個皮帶輪軸上的載荷,由帶傳動的軸尺寸、軸承類型和其他結構參數決定。

本段提供每個皮帶輪的尺寸及選定皮帶的尺寸,這些尺寸將用于二維繪圖或三維建模。尺寸公差和其他相關信息可以查看制造商提供的産品規格說明。
在安裝並對帶進行預緊後,需要對帶的張力進行校核(在使用了皮帶輪位置調整或安裝預緊輪的情況下),一般情況下各制造商會提供帶張力校核的相關設備,用戶只需要根據産品規格向制造商購買即可。
關于如何導出二維或三維圖形及與CAD系統進行交互的內容請查看 "圖形輸出及CAD系統"。
因爲當前計算提供兩種計算(2皮帶輪或3皮帶輪),下面的開關可以提供更多的二維繪圖選項。
從列表中選擇皮帶輪的尺寸數據用來生成二維圖形或三維模型。
在選擇列表中選擇一個帶輪的詳細視圖。
該角度用來設置皮帶輪相對于水平軸的旋轉角(例圖--參看按鈕)。
關于計算參數設置及語言選擇請查看 "設置及語言選項".
從數據庫中修改V帶各自的功率參數,包含以下數據:
關于計算修改或擴展的相關內容請查看 "工作簿修改".
各V帶的參數系列根據制造商提供的産品規格說明確定,事實上可以修改表格中的任何參數和帶的相關屬性。