机械设计优秀案例分享——〖案例4〗V带槽角度的选择

六月飘雪

〖案例4〗V带槽角度的选择

    很多人在设计V带时，两带轮槽形都选择一致，目的是使带和带轮槽接触充分，保证应有的摩擦力和应有的传递功率。此问题的提问者多年来也是如此设计的，但最近受到质疑，有另一种说法是小带轮槽角比大带轮槽角小，目的也是保持充分的摩擦和传递功率，那么那种比较对呢？

1.问题描述

    普通V带传动，传动比1：3，小带轮基准直径Φ110，槽形角度34°，大带轮槽形角38°，间距均为19，为何一条V带两端所用槽角不一致？

2.讨论

    甲说， 一向都是按小带轮走,即保证小带轮包角，然后大带轮和小带轮一样。

    乙赞同甲的办法，说，而同一条V带不同槽角的说法根本没有听说过，如果规格不同，就无法贴合充分，不能保证功率传递。

    丙却并不同意，说，上面的话看起来很有道理，但都忽略了一个简单的事实，即带轮最大标准槽角（38°）就比V带标准楔角（40°）小，为什么？

     还原一下V带传动过程的受力情况，可以知道V带除了受到拉力和离心力之外，还会在带轮包角处受到周期性的弯曲应力；在包角处，V带中性层形状保持不变，其顶胶部将沿V带长度方向（纵向）伸长，而沿宽度方向（横向）缩短，其底胶部变化则与顶胶部相反。由此可知带轮最大槽角必小于V带标准楔角。

     所以，小带轮和大带轮直径不同，所以V带在其上所受弯曲应力也不一致，导致V带在小带轮包角上和大带轮包角上楔角不一样，因此带轮槽角的设计也不可能相同。

    丁同意丙，说，其实这个问题还有一个简单办法可以解答，把一根V带弯成大小不同的圆弧再测量一下V带的楔角，答案就很明显了。

3.结论

    在V带的设计标准中可以得知，普通V带的楔角都是40°，而带轮的槽角系列值则为32°、34°、36°、38°，分别有其对应的直径值。可以看出带轮槽角并没有40°这个值，对于这个原因，很多人都没有想过为什么。

    机械设计手册相信是每个工程师必备的工具书，其中V带传动又是寻常得不能再寻常的一种设计，所以很多人拿起书就用，而忽略了里面一些基本的知识。这个例子就是典型的案例。