一、带传动的设计准则
由于带传动的主要失效形式是打滑和疲劳损坏，因此带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的条件下，使V带具有一定的疲劳强度和寿命。为了便于设计，测得在实验条件（载荷平稳，包角α1=α2=180°，特定带长）下，单根V带在保证不打滑并具有一定寿命时所能传递的功率P0（kW），称为单根V带的基本额定功率。各种型号传动带的P0值见图6-8。当实际使用条件与实验条件不符合时，应对P0值进行修正，得到单根V带在实际工作条件下所能允许传递的功率为[P0]（kW）
[P0]=（P0+ΔP0）Kα·KL（6-9）
式中，Kα为包角修正系数，考虑α≠180°时对传动能力的影响，其值见表6-3；KL为带长修正系数，考虑带长度不等于特定带长时对传动的影响，其值见表6-2；ΔP0为功率增量，考虑传动比i≠1时带在大带轮上的弯曲应力较小，从而使P0值有所提高，ΔP0值见图6-8所示。
图6-8 单根普通V带的基本额定功率P0及增量ΔP0
图6-8 单根普通V带的基本额定功率P0及增量ΔP0（续）
表6-3 包角修正系数Kα
二、带传动设计
设计的已知条件一般为：传递的功率P，主动轮、从动轮的转速n1、n2（或传动比i），传动的用途和工作条件，传动的位置要求及原动机的类型等。
设计的内容包括：确定V带的型号、基准长度和根数，传动中心距，带轮直径及结构尺寸，初拉力及对轴的压力，画出带轮工作图。
设计方法和步骤：
V带传动的计算功率Pc（kW）为
（1）确定计算功率Pc及选择V带型号
Pc=KAP（6-10）
式中，P为所需传递的名义功率，如电动机的额定功率（kW），KA为工作情况系数，按表6-4选取。
由计算功率Pc与小带轮转速n1，可由图6-9选取普通V带的型号。
表6-4 工作情况系数KA
图6-9 普通V带选型图
（2）确定带轮基准直径
①选小带轮直径dd1。小带轮直径过小会使带的弯曲应力增大，降低带的使用寿命，且带速也低，使带的传动能力降低；但小带轮直径过大，则传动的外廓尺寸增大，使结构不紧凑，故小带轮直径应取适当值。通常可参考表6-5选取，使dd1＞ddmin，并取一系列值。
表6-5 普通V带轮最小基准直径及带轮直径系列
②验算带速v（m/s）
通常应使v在5～25m/s范围内。若v过大，则离心力大，会降低传动能力；若v过小，则使圆周力F增大，所需V带根数z增多。
③计算并确定大带轮直径dd2（mm）
由式算出后圆整，并按表6-5中的带轮直径系列取值。
（3）确定中心距和带长
①初选中心距a0（mm）。中心距过大，则传动的外廓尺寸大，且带易颤动，影响正常工作；中心距过小，包角α减小，导致传动能力降低，且带长减小，使带的绕转数增加，带的寿命降低。如设计无外廓尺寸要求时，通常按下式计算并取值，一般可初步定两界限值中间数值偏小值，并取整。
0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）（6-13）
②初算带长L（mm）。
③确定带的基准长度L（mm）。可按表6-2查取与L0相近的基准长度Ld作为所选带的长度。
④计算实际中心距a（mm）
考虑到安装时调整和带松弛后张紧的需要，中心距应当可调并留有调整余量，其变动范围为
amin=a-0.015Ld
amax=a+0.03Ld（6-16）
（4）验算小带轮包角α1
要求α1≥120°，否则应采取加大中心距、减小传动比或加张紧轮等措施重新设计。
（5）确定V带根数z
V带的根数z应圆整成整数，为使各根带受力比较均匀，其根数不宜过多，一般取z=2～5根为宜，最多不能超过8～10根，否则应改选型号重新设计。
（6）确定初拉力
初拉力过小，则产生的摩擦力小，传动易打滑；过大则降低带的疲劳寿命，并增加作用在轮上的压力。单根V带的初拉力F0（N）可按下式计算
式中，q为带单位长度的质量（kg/m），见表6-1。其他符号的意义及单位同前。
（7）计算作用在轴上的径向压力FQ
为了设计安装带轮的轴和轴承，需要确定带作用在轴上的径向压力FQ（N）。为了简化计算，可近似按带两边的初拉力风的合力来计算，由图6-10知
图6-10 带作用在轴上的径向压力
（8）带轮设计
带轮设计包括以下内容：确定结构类型、结构尺寸、轮槽尺寸、材料，画出带轮工作图。设计时，首先根据所选带的型号和带轮基准直径dd由《机械设计手册》查表确定带轮的结构类型和孔径d0，并根据图6-4中的经验公式计算其结构尺寸；再按表6-1确定轮缘部分的截面尺寸和槽的尺寸，选定材料，画带轮零件工作图；图上除写出技术要求外，还应标注尺寸公差、形位公差和表面粗糙度数值等零件工作图所要求的内容，如图6-11所示。
图6-11 带轮工作图
例6-1 设计由图6-12所示带式输送机中的普通V带传动。
已知电动机额定功率P=7.5kW，转速n=970r/min，要求Ⅱ轴的转速n2=540r/min，两轴间的距离约为500mm，两班制工作，有轻微冲击。
图6-12 带式输送机
表6-6 带式输送机设计表
续表
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