多楔带传动设计
多楔带又称多槽带或多沟带属于特殊带，常见的特殊带有多楔带、汽车用带、宽V带（无极变速）、双面V带（正反两面传动）和圆形带。
一、结构
在绳芯结构平带的基体下有几条楔角为40°的纵向V形楔的环形带。工作面是楔形的侧面。带材质国标有橡胶（采用模压工艺）和聚氨酯（采用浇注工艺）两种，主要以前者为主。后者聚氨酯型带体采用浇注成型，摩擦系数大，并有良好的耐磨、耐油性能；但允许工作温度低。
二、特点
同时具有平带柔软，V带摩擦力大的特点，比V带传动平稳，外廓尺寸小，传动效率高（92%～97%）。传递相同功率时，其结构宽度较普通V带传动小50%。
多楔带传递功率大（沿带宽最多可用到75楔），带速达40m/s，最大传动比可达37，还可实现多从动轮传动。
附：带传动的效率（约在80%~98%）
|
带的种类 |
效率/% |
|
普通平带 |
94~98 |
|
有张紧轮的平带 |
90~95 |
|
尼龙片复合平带 |
98~99 |
|
普通V带：帘布结构 |
87~92 |
|
普通V带：线绳结构 |
92~96 |
|
窄V带 |
90~95 |
|
联组V带 |
89~94 |
|
多楔带 |
92~97 |
|
圆形带 |
95 |
|
同步带 |
93~98 |
三、应用范围
结构紧凑的传动，特别是用于要求V带根数多或轮轴垂直地面的传动；还可用于多轴传动。
四、皮带类型
常见的皮带类型（IOS（国际标准化组织）Standard，单位为mm）公制：PH、PJ、PK、PL、PM。［注：RMAStandard（美国橡胶标准）（单位为inch英寸（in.））皮带类型英制：H、J、K、L、M］。
多楔带属于标准件，已制订有国际标准ISO9982:1991，采用有效宽度制，有五种截面尺寸。我国标准等效采用国际标准。其长度为标准值，具体长度查阅设计手册或产品样本。
多楔带主要参数：
型号（PH、PJ、PK、PL、PM）、楔角（40°）、楔距、带高、峰数（楔数）、楔顶圆弧半径、楔底圆弧半径、带的有效长度及极限偏差
带的截面尺寸（GB/T16588-1996）（单位：mm）
|
型号 |
楔距 |
带高 |
楔顶圆弧半径Rmin |
槽底圆弧半径Rmax |
楔数 |
|
PH |
1.60 |
3 |
|||
|
PJ |
2.34 |
4 |
0.4 |
0.2 |
4、6、8、10、12、16、20 |
|
PK |
3.56 |
6 |
0.5 |
0.25 |
3~20 |
|
PL |
4.70 |
10 |
0.4 |
0.4 |
6、8、10、12、14、16、18、20 |
|
PM |
9.40 |
17 |
0.75 |
4、6、8、10、12、14、16、18、20 |
|
注：1）楔距累积误差是一个重要参数，但受带的工作张力和抗拉体弹性模量的影响。
2）楔数按客户要求切割。
多楔带的标记方法：楔数-型号-有效长度
例如：10PM3350
含义为楔数为10型号是PM有效长度为3350的多楔带。
不同类型皮带主要应用领域：
英寸制国家的多楔带带型符号中没有“P”字，两者尺寸基本一致。PH型用于传递运动，PK主要用于汽车，PJ、PL、PM多用于一般工业设备。
五、设计计算
已知条件：
传递的功率、大小带轮转速、原动机的种类、传动形式、传动比、主动轮转速、工作状况等。
设计需确认的参数：
带的类型、带的长度、带的楔数、带轮直径（参见JB/T 5983-1992）、传动中心距、皮带的工作张力和安装张力、作用在轴上的力、绘制带轮工作图。
设计计算内容及步骤：
1）设计功率计算Pd（kW）
Pd=KA*P
式中：
KA一工况系数（查相关手册）；
P一传递的功率，kW。
工况类型：
（1）液体搅拌器、鼓风机和排气装置、离心泵和压缩机、风扇（≤7.5kW）、轻型输送机；
（2）带式输送机（沙子、尘物等）、和面机、风扇（>7.5kW）、发电机、洗衣机、机床、冲床、压力机、剪床、印刷机、往复式振动筛、正排量旋转泵；
（3）制砖机、斗式提升机、励磁机、活塞式压缩机、输送机（链板式、盘式、螺旋式）、锻压机床、造纸用打浆机、柱塞泵、正排量鼓风机、粉碎机、锯床和木工机械；
（4）破碎机（旋转式、颚式、滚动式）、研磨机（球式、棒式、圆筒式）、起重机、橡胶机械（压光机、模压机、轧制机）；
（5）节流机械。
原动机类型：
（1）交流电动机（普通转矩、鼠笼式、同步、分相式）、直流电动机（并励）、内燃机；
（2）交流电动机（大转矩、大滑差率、单相、滑环式、串励）、直流电动机（复励）。
每天连续运转小时数/h:
（1）≤6h；
（2）6~16h；
（3）16~24h（含16h）；
2）带型选择
根据设计功率Pd和小带轮转速n1（r/min），从多楔带选型图中选取。
3）传动比i计算：
若不考虑弹性滑动
i=n1/n2=dp2/dp1；
dp1=de1+2*δe；
dp2= de2+2*δe；
式中：
n2一大带轮转速，r/min；
dp1一小带轮节圆直径，mm；
dp2一大带轮节圆直径，mm；
de1一小带轮有效直径，mm；
de2一大带轮有效直径，mm；
δe一有效线差，查相关手册。
4）小带轮有效直径de1（mm）：
根据所选带的型号查相关手册从有效直径系列中选取，为提高带的寿命，条件允许时，de1尽量取较大值。
5）大带轮有效直径de2（mm）：
de2=i（de1+2*δe）-2*δe，从有效直径系列中选取。
6）带速v（m/s）：
v=π*dp1*n1/(60x1000)≤vmax；
vmax≤30m/s；
注：若带速v过高，则应取较小的dp1或选用较小的多楔带型号。
7）初定中心距a0（mm）：
0.7（de1+de2）<a0<2(de1+de2)；
也可以根据结构要求定。
8）带的有效长度Le0（mm）：
Le0=2*a0+π（de1+de2）/2+（de2-de1）^2/(4*a0);
计算出有效长度后，查相关手册根据标准长度选取相近的Le值。
9）实际中心距a（mm）：
a=a0+（Le-Le0）/2；
为了安装方便以及补偿带的张紧力，中心距内、外侧调整量，查相关资料。
10）小带轮包角α1（°）：
α1=180°-（de2-de1）x57.3°/a；
注：一般α1≥120°，如α1较小，应增大a或采用张紧轮。
11）带每楔所传递的基本额定功率Pt（kW）：
根据带型、de1和n1从多楔带每楔传递的额定功率表中查得。
注：特定条件：i=1，α1=α2=180°，特定有效长度，平稳载荷。
12）i≠1时，带每楔所传递的基本额定功率增量△pt(kW)：
根据带型、n1和i从多楔带每楔传递的额定功率表中查得。
13）带的楔数z（z取整数）：
z=Pd/((Pt+△Pt)*Kα*KL
式中：
Kα一包角修正系数，查手册；
KL一带长修正系数，查手册；
14）有效圆周力Ft（N）：
Ft=Pdx10^3/v；
15）带的紧边拉力F1（N）：
F1=Ft*（Kr/(Kr-1）)
式中：
Kr一带与带轮的楔合系数，查手册；
16）带的松边拉力F2（N）：
F2=F1-Ft；
17）作用在轴上的力Fr（N）：
Fr=（F1+F2）sin（α1/2）
带轮材料选择
多楔带带轮的结构形式及其材料选择与V带轮相同。设计带轮时，应使其结构便于制造，重量轻，材质分布均匀，并避免由于铸造产生过大的内应力。v>5m/s时要进行静平衡，v>25m/s时则应进行动平衡。
轮槽工作表面应光滑，以减少多楔带的磨损。
大小带轮根据不同使用要求可选用不同的材料，如某些场合大带轮可选用尼龙，小带轮选用Q235。带轮材料常采用灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料等。灰铸铁应用最广，当v≤30m/s时用HT150或HT200；v≥25~45m/s，则宜采用孕育铸铁或铸钢，也可用钢板冲压一焊接带轮。
小功率传动可用铸铝或塑料。
汽车、农业机械的辅助传动常用钢板冲压带轮或旋压带轮。
六、带轮结构设计（规格参数）
主要参数（参见GB/T16588-1996）：型号、槽距（基本尺寸、极限偏差和累积误差）、楔角（40°±0.5°）、楔顶圆角半径、槽底圆弧半径。
注：槽的中心线应与带轮轴线成90°±0.5°角。
多楔带轮尺寸公差、形位公差及表面粗糙度（参见GB/T 16588-1996）项目有：有效直径偏差、径向圆跳动、端面圆跳动（在0.002倍有效直径de范围内）、轮槽工作面粗糙度值（Ra3.2）。
带轮的标记有槽型、楔数和有效直径de组成。
例如：P10PM250其含义：P为带轮代号，或用“带轮”；槽型PM；带轮的有效直径de=250mm。
