普通Ｖ帶傳動的優(yōu)化設計

摘要：基于普通V帶傳動的傳統(tǒng)設計方法過程繁瑣，且難以得出最佳方案。本文通過對普通V帶傳動的計算準則及相關數(shù)據(jù)進行分析，以兩帶輪的體積和最小作為目標函數(shù)，求出了各帶型的最佳小帶輪直徑，提出了一種簡單實用的普通V帶傳動的優(yōu)化設計方法。

關鍵詞：普通V帶傳動；優(yōu)化設計

普通V 帶傳動應用廣泛，其傳統(tǒng)設計方法是：在保證不打滑并具有一定的疲勞強度下，按設計手冊中給出的步驟逐步進行。不僅計算過程繁瑣，且難以得出最佳方案。為此，本文提出了一種簡便實用的普通V 帶傳動的優(yōu)化設計方法。

1 以兩帶輪的體積和最小建立優(yōu)化設計的數(shù)學模型

1.1 已知條件

傳動功率P、傳動比i、主動輪轉速N1、工況系數(shù)Kα。

1.2 設計變量

X={帶型T，帶根數(shù)Z，帶長Lp，帶輪直徑D1 、D2 ， 中心距α }

1.3 目標函數(shù)

用于普通V 帶傳動的優(yōu)化目標可以很多， 如帶的最少根數(shù)、最小中心距等，按傳遞單位功率所需的帶輪體積(重量) 最小設計較為全面， 一般而言， 帶輪的體積也決定了整個帶傳動的體積，從而在一定程度上決定了帶傳動的成本。

帶輪的總體積V=πD12B+πD22B=πD12B（1+i2）

帶輪寬B=(Z-1)e+2f≈Ze

(e、f見帶輪結構圖，取決于帶型)