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1、模块3 带传动机械设计基础(第四版)机械设计基础(第四版)模块模块3 3 带传动带传动 机械设计基础机械设计基础模块模块3 3 带传动带传动 3.13.1 概述概述3.23.2 V V带和带和V V带轮带轮3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析3.43.4 V V带传动的设计计算带传动的设计计算3.53.5 带传动的安装、维护与安全要求带传动的安装、维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础3.13.1 概述概述观察与思考:观察与思考: 观看视频,思考如下几个问题:观看视频,思考如下几个问题:u 带传动机构有哪几部分组成?u 两个轮子如何传递运动和动力的?u 带传动可以分为
2、哪几种类型?播放视频播放视频1.平带传动2.v带传动3.多楔带传动4.圆带传动5.齿形带传动 机械设计基础机械设计基础带传动的组成:带传动的组成:1 1、主动轮主动轮 2 2、从动轮、从动轮 3 3、环形、环形带带工作原理:工作原理: 安装时,带被张紧在带轮上,产生的预拉力使得带与带轮之间产生压力。主动轮转动时,依靠摩擦力托动从动轮一起同向回转。1n2n12n2F0F0F0F03.13.1 概述概述3 机械设计基础机械设计基础类型类型平带平带V V 带带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型同步带同步带圆形带圆形带 -摩擦牵引力大摩擦牵引力大 -摩擦牵引力大摩擦牵引力大 -牵引力小,用于仪器牵引
3、力小,用于仪器应用:两轴平行、且同向转动的场合。应用:两轴平行、且同向转动的场合。带传动的类型:带传动的类型:3.13.1 概述概述 机械设计基础机械设计基础节园节园节线节线组成:组成:同步带(同步齿形带)是以钢丝为抗拉同步带(同步齿形带)是以钢丝为抗拉体,外包聚氨脂或橡胶。体,外包聚氨脂或橡胶。同步带传动简介同步带传动简介结构特点:结构特点:横截面为矩形,带面具有等距横向横截面为矩形,带面具有等距横向齿的环形传动带,带轮轮面也制成相应的齿形。齿的环形传动带,带轮轮面也制成相应的齿形。传动特点:传动特点:靠带齿与轮齿之间的啮合靠带齿与轮齿之间的啮合实现传动,两者无相对滑动,而使圆实现传动,两者
4、无相对滑动,而使圆周速度同步,故称为同步带传动。周速度同步,故称为同步带传动。优点:优点: (1 1)传动比恒定;传动比恒定;(2 2)结构紧凑;)结构紧凑;(3 3)由于带薄而轻,抗拉强度高,故带速高达)由于带薄而轻,抗拉强度高,故带速高达40 m/s40 m/s,传动比可达,传动比可达 1010,传递功率可达,传递功率可达200 KW200 KW;(4 4)效率高,高达)效率高,高达0.980.98。缺点:缺点:成本高;对制造和安装要求高。成本高;对制造和安装要求高。pb节距节距 3.13.1 概述概述 机械设计基础机械设计基础 带传动的优点:带传动的优点:(1 1)适用于中心距较大的传动
5、;)适用于中心距较大的传动;(2 2)带具有良好的挠性,可缓和冲击、吸收振动;)带具有良好的挠性,可缓和冲击、吸收振动;(3 3)过载时带与带轮之间会出现打滑,从而避免其它零)过载时带与带轮之间会出现打滑,从而避免其它零 件件的损坏;的损坏;(4 4)结构简单、成本低廉。)结构简单、成本低廉。 带传动的缺点:带传动的缺点:(1 1)传动的外廓尺寸较大;)传动的外廓尺寸较大;(2 2)需要张紧装置;)需要张紧装置;(3 3)由于带的滑动,不能保证固定不变的传动比;)由于带的滑动,不能保证固定不变的传动比;(4 4)带的寿命较短;)带的寿命较短;(5 5)传动效率较低。传动效率较低。3.13.1
6、概述概述 机械设计基础机械设计基础一、一、V V带的结构和标准带的结构和标准组成:组成:抗拉体、顶胶、底胶、包布。抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构帘布芯结构绳芯结构绳芯结构包布包布顶胶顶胶抗拉体抗拉体底胶底胶节线节线节面节面节线:节线:弯曲时保持原长不变的一条周线。弯曲时保持原长不变的一条周线。节面:节面:全部节线构成的面。全部节线构成的面。3.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础 截面为截面为Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E型型的的V V带称为带称为普通普通V V带带。普通。普通V V带的带的尺寸已经标准化,有七种型号。尺寸已经标准化,有
7、七种型号。3.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础在在V V带轮上,与所配用带轮上,与所配用V V带的节面宽度相对应带的节面宽度相对应的带轮直径称为的带轮直径称为基准直径基准直径d d。d dV V带在规定的张紧力下,位于带轮基准直径上带在规定的张紧力下,位于带轮基准直径上的周线长度称为的周线长度称为基准长度基准长度L Ld d 。标准长度系列。标准长度系列详见下页表详见下页表3-1。b bd d普通普通V V带和窄带和窄V V带的标记内容和顺序为:带的标记内容和顺序为:型号、基准长度公称值、标准号。例如,型号、基准长度公称值、标准号。例如,A1100GB/ T 1
8、1544-A1100GB/ T 11544-20122012,表示为,表示为A A型普通型普通V V带,带, Ld=1100 Ld=1100,标准号为,标准号为GB/T 11544-GB/T 11544-20122012。标记设置在。标记设置在V V带顶面。带顶面。3.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础表表3-1 3-1 普通普通V V带的长度系列和带长修正系数(带的长度系列和带长修正系数( GB/T 11544-2012 GB/T 11544-2012 )3.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础 截面为截面为SPZSPZ、SPASPA
9、、SPBSPB、SPCSPC型的型的的的V V带称为带称为窄窄V V带带。与普通与普通V V带相比,高度相同时,宽度减小带相比,高度相同时,宽度减小1/31/3,而承载能力提高,而承载能力提高1.5 1.5 2.52.5倍倍,适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。,适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。bh40 型型 号号 宽度宽度b(mm) 高度高度 h(mm) 3 v 9.5 (3/8英寸英寸) 8 A , B型型 5 V 16.0(5/8英寸英寸) 13.5 B, C , D型型8 V 25.4(1英寸英寸) 23 D, E, F型型窄窄V V带的结构及截面尺寸带的结构及截面尺寸可替代的可替
10、代的 普通普通V带带3.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础 带轮的材料:常用铸铁,有时也采用钢或塑料和木材。带轮的材料:常用铸铁,有时也采用钢或塑料和木材。 带轮的结构带轮的结构 实心式实心式-直径小;直径小;d0dH HL L实心式实心式 二、普通二、普通V V带轮的结构和选用带轮的结构和选用3.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础腹板式腹板式-中等直径;中等直径;dh = (1.82)ds d0=( dh +dr) /2dr = de -2(H+) H 见图见图13 - 8s= (0.2 0.3) B s11.5s s20.5s腹板
11、式一腹板式一 带轮的材料:常用铸铁,有时也采用钢或塑料和木材。带轮的材料:常用铸铁,有时也采用钢或塑料和木材。 带轮的结构带轮的结构 实心式实心式-直径小;直径小;S1斜度斜度1 1:2525SS2drdkdhddaLBS23.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础腹板式腹板式-中等直径;中等直径;中等直径;中等直径;dh = (1.82)ds d0=( dh +dr) /2dr = de -2(H+) H 见图见图13 - 8s= (0.2 0.3) B s20.5s 带轮的材料:常用铸铁,有时也采用钢或塑料和木材。带轮的材料:常用铸铁,有时也采用钢或塑料和木材。
12、带轮的结构带轮的结构 实心式实心式-直径小;直径小;直径小;直径小;腹板式二腹板式二斜度斜度1 1:2525S2drdkdhddaBSL3.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础轮辐式轮辐式-d350 mm-d350 mm;腹板式腹板式-中等直径;中等直径; 带轮的带轮的材料:常用铸铁,有时也采用钢或塑料和木材。材料:常用铸铁,有时也采用钢或塑料和木材。 带轮的结构带轮的结构 实心式实心式-直径小;直径小;h2drdkdha1L斜度斜度1:25ddaBh13.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础应用:应用:两轴平行、且同向转动的场合(称为开
13、口传动),中两轴平行、且同向转动的场合(称为开口传动),中小功率电机与工作机之间的动力传递。小功率电机与工作机之间的动力传递。 V V带传动应用最广,带传动应用最广, 带速:带速: v=5 v=5 25 m/s25 m/s 传动比:传动比:i=7i=7 效率:效率: 0.90.95 0.90.953.23.2 V V带和带和V V带轮带轮 机械设计基础机械设计基础3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析F F0 0F F0 0F F0 0F F0 0 静止时,带两边的初拉力相等:静止时,带两边的初拉力相等:传动时,由于摩擦力的作用,带两边的拉力不再相等:传动时,由于摩擦力的
14、作用,带两边的拉力不再相等:F F1 1 = F = F2 2 = F = F0 0F F1 1 F F2 2 F F1 1 ,F F2 2 F1F1F2F2F1F1F2F2紧紧边边松边松边 设带的总长不变,则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等:设带的总长不变,则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等: F F1 1 F F0 0 = F = F0 0 F F2 2 从动轮从动轮主动轮主动轮n n1 1n n2 2F F0 0 = (F = (F1 1 + F + F2 2 )/2 )/2一、带传动的受力分析一、带传动的受力分析 机械设计基础机械设计基础当圆周力当圆周力FFF Ff f时,带与带轮之间
15、出现显著的滑动,称时,带与带轮之间出现显著的滑动,称为打滑为打滑. .经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低,经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低,导致传动失效。导致传动失效。称称 F F1 1 - F - F2 2为有效拉力,即带所能传递的圆周力为有效拉力,即带所能传递的圆周力:F = FF = F1 1 - F - F2 2=F=Ff f且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系:且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系:1000FvPdFNF1F2F+dFFf dFNdddld2d2取一小段弧进行分析:取一小段弧进行分析:正压力:正压力:dFdFN N 两端的拉力:两端的拉力:F F 和
16、和 F+dFF+dF 力平衡条件:力平衡条件:2sin)(2sinddFFdFdFN2cos2cos)(dFddFFfdFN摩擦力:摩擦力: fdF fdFN N 3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析 机械设计基础机械设计基础由力平衡条件:由力平衡条件:2sin)(2sinddFFdFdFN2cos2cos)(dFddFFfdFN12cos,22sindddd很小,可取因2ddF 去掉二阶微量FddFNfdFdF012fdFdFFFfFF21ln积分得:积分得:紧边和松边的拉力之比为:紧边和松边的拉力之比为:feFF21绕性体摩擦的基本公式绕性体摩擦的基本公式 dFfd
17、FN3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析 机械设计基础机械设计基础联立求解:联立求解:11ffeeFF)11 (121feFFFF112feFF F f 1fQQNFffFfF2sinfeFF21F=F1 - F2FN f = FQ f FN/2FN/2FQFQFN3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析 机械设计基础机械设计基础在相同条件下在相同条件下 ,V V带能传递较大的功率。带能传递较大的功率。或在传递功率相同时,或在传递功率相同时,V V带传动的结构更为紧凑。带传动的结构更为紧凑。用用 f 代替代替 f 后,得以下计算公式:后,得以下计算公
18、式:21feFF)11(11112121ffffeFFFFeFFeeFF3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析 机械设计基础机械设计基础1.1.拉应力拉应力 紧边拉应力:紧边拉应力:MPaAF11MPaAF22 松边拉应力:松边拉应力:A A为带的横截面积为带的横截面积 2.2.离心拉应力离心拉应力 带在微弧段上产生的离心力:带在微弧段上产生的离心力: amdFNcdFNcdddlr F1F2Ndqv22)(rqrdrvqrd2)(二、带传动的应力分析二、带传动的应力分析 3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析 机械设计基础机械设计基础离心力离心力
19、F FNcNc在微弧段两端会产生拉力在微弧段两端会产生拉力 FcFc。 daqvdaFc22sin2由力平衡条件得:由力平衡条件得:dFNcdddlr F1F2Fc Fc d2d2:22sin,得取dadaNqvFc2MPaAqvAFcc2离心拉应力:离心拉应力: 3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析 机械设计基础机械设计基础3.3.弯曲应力弯曲应力MPadyEb2设设y y为带的中心层到最外层的垂直距离为带的中心层到最外层的垂直距离; E E为带的弹性模量;为带的弹性模量;d d为带轮直径。为带轮直径。 max1b22n1n21b1cb11max2y弯曲应力为弯曲应力
20、为: :最大应力最大应力maxmax出现在紧边与出现在紧边与小轮的接触处。小轮的接触处。V V带的节线带的节线 dV V带轮的带轮的基准圆基准圆3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析 机械设计基础机械设计基础F2F2F1F1三、带的弹性滑动和传动比三、带的弹性滑动和传动比 设带的材料符合变形与应力成正比的规律,则变形量为:设带的材料符合变形与应力成正比的规律,则变形量为:这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动弹性滑动。 紧边紧边:松边:松边:AEF11AEF22 F F1 1 F F2 2 1 1 2 2带绕过带绕过主动轮主动
21、轮时,将逐渐缩短并沿轮面时,将逐渐缩短并沿轮面滑动,使滑动,使带速落后于轮速带速落后于轮速。带经过带经过从动轮从动轮时,将逐渐被拉长并沿轮面时,将逐渐被拉长并沿轮面滑动,使滑动,使带速超前于轮速带速超前于轮速。smndv/100060111smndv/100060222总有:总有:v v2 2 v v1 1 从动轮从动轮n2主动轮主动轮n13.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析 机械设计基础机械设计基础 得从动轮的转速:得从动轮的转速: 带传动的传动比:带传动的传动比:2112)1(ddnn)1(12dd21nni V V带传动的滑动率带传动的滑动率=0.01=0.010
22、.02,一般可忽略不计。一般可忽略不计。定义:定义:112211121ndndndvvv为滑动率。为滑动率。3.33.3 V V带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析 机械设计基础机械设计基础3.43.4 V V带传动的设计计算带传动的设计计算一、带传动的失效形式和设计准则一、带传动的失效形式和设计准则 由带传动的工作情况分析,带传动的主要失效形式是由带传动的工作情况分析,带传动的主要失效形式是打滑打滑和带的疲劳损坏和带的疲劳损坏。因此,带传动的设计准则是:。因此,带传动的设计准则是: 在保证带传动不打滑的前提下,具有一定的疲劳强度和寿在保证带传动不打滑的前提下,具有一定的疲劳强度和寿命。命
23、。 机械设计基础机械设计基础 二、二、单根单根V V带的带的基本额定基本额定功率功率传递的功率为:传递的功率为:)11(121feFFFF单根带所能传递的有效拉力为:单根带所能传递的有效拉力为:1000)11 (1veFf1000)11 (1veAf为保证带具有一定的疲劳寿命,应使:为保证带具有一定的疲劳寿命,应使:max max =1 1 + +b b + + c c 1 1 = - = -b b - - c c代入得:代入得:KWAvePfcb1000)11)(0在在 =,L Ld d为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得算所得 P
24、P0 0 称为单根带的基本额定功率。详见下页表称为单根带的基本额定功率。详见下页表3-3 3-3 。10000vFP3.43.4 V V带传动的设计计算带传动的设计计算 机械设计基础机械设计基础200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000小带轮小带轮基准直基准直径径 d1/ mm表表3-3 单根普通单根普通V带的基本额定功率带的基本额定功率(包角(包角= 、特定基准长度、载荷平稳时)、特定基准长度、载荷平稳时) 型型号号ZABC50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.1
25、6 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.3156 0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40 90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.5675 0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.8090
26、0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64 1.75 1.83 1.87 1.82 1.5 180 0.59 1.09 1.97 2.27 2.74 3.16 3.40 3.67 3.93 4.32 4.54 4.58 4.40 4.00 1.81 125 0.48 0.84 1.44 1.64 1.93 2.19 2.33 2.50 2.64 2.85 2.96 2.94 2.80 2.51 1.09 140 0.59 1.05 1.82 2.08 2.47 2.82 3.00 3.23 3.42 3.70 3.85 3.83
27、 3.63 3.24 1.29 280 1.58 2.89 5.13 5.85 6.90 7.76 8.13 8.46 8.60 8.22 6.80 4.26 小带轮转速小带轮转速 n1/( r/ min)200 1.39 2.41 4.07 4.58 5.29 5.84 6.07 6.28 6.34 6.02 5.01 3.23 224 1.70 2.99 5.12 5.78 6.71 7.45 7.75 8.00 8.06 7.57 6.08 3.57 450 4.51 8.20 13.8 15.23 16.59 16.47 15.57 13.29 9.64 3.43.4 V V带传动的设
28、计计算带传动的设计计算 机械设计基础机械设计基础1.00 1.02 1.05 1.09 1.13 1.19 1.25 1.35 1.52 1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.43 1.51 1.99 小带小带轮转轮转速速 n1表表3-3 3-3 单根普通单根普通V V带额定功率的增量带额定功率的增量P P0 0 型型号号ZABC400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 传传 动动 比比 i 2.0730 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02
29、2800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04400 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 2800 0.00 0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30 0.34400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 730 0.00 0.02 0.05 0.07 0.10 0
30、.12 0.15 0.17 0.20 0.23 2800 0.00 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 0.59 0.60 0.70 0.89 400 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.23 0.27 0.31 0.35 730 0.00 0.07 0.14 0.21 0.27 0.34 0.41 0.48 0.55 0.62 2800 0.00 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92 2.19 2.47 3.43.4 V V带传动的设计计算带传动的设计计算 机械设计基础机械设计基础K K 包角系数。包角系数。实际工作条
31、件与特定条件不同时,应对实际工作条件与特定条件不同时,应对P P0 0值加以修正。修正结果值加以修正。修正结果称为许用功率称为许用功率PP0 0 LaKKPPP)(000K KL L 长度系数;长度系数;P P0 0-功率增量;功率增量;表表3-4 3-4 包角修正系数包角修正系数 KK 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 3.43.4 V V带传动的设计计算带传动的设计计算 机械设计基础机械设计基础三、三、V V带传动的设计步骤与方法带传
32、动的设计步骤与方法PKPAc计算功率:计算功率:K KA A - -工作情况系数工作情况系数 3.43.4 V V带传动的设计计算带传动的设计计算1 1、确定计算功率、确定计算功率 P Pc cK K 包角系数。包角系数。实际工作条件与特定条件不同时,应对实际工作条件与特定条件不同时,应对P P0 0值加以修正。修正结果值加以修正。修正结果称为许用功率称为许用功率PP0 0 LaKKPPP)(000KL 长度系数长度系数;P P0 0-功率增量;功率增量; 机械设计基础机械设计基础表表3-5 3-5 工况系数工况系数K KA A载荷载荷性质性质载荷变载荷变动很小动很小载荷变载荷变动小动小载荷变
33、载荷变 动较大动较大载荷变载荷变 动很大动很大工工 作作 机机原原 动动 机机电动机(交流启动、三角启动、动机(交流启动、三角启动、直流并励)、四缸以上内燃机直流并励)、四缸以上内燃机电动机(联机交流启动、直流复电动机(联机交流启动、直流复励或串励)、四缸以下内燃机励或串励)、四缸以下内燃机液体搅拌机、通风机和鼓风机、液体搅拌机、通风机和鼓风机、离心式水泵和压缩机、轻负荷离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机。输送机。每天工作小时数每天工作小时数 / h 16 16 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5
34、 1.6 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 带式输送机、旋转式水泵和压带式输送机、旋转式水泵和压缩机、发电机、金属切削机床、缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、木工机械。印刷机、旋转筛、木工机械。制砖机、斗式提升机、往复式制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械等。动筛、纺织机械等。破碎机(旋转式、颚式)、磨破碎机(旋转式、颚式)、磨碎机(球磨、棒磨、管磨)。碎机(球磨、棒磨、管磨)。3.43.4 V V带传动的设计计算带传动的设计计算 机械设计基础机械设计基础型号的确
35、定型号的确定: : 根据根据P Pc c和小带轮的转速和小带轮的转速n n1 1,由,由选型图选型图确定确定。根数的确定根数的确定: :0PPzcLcKKPPP)(002 2、选择帯型、选择帯型PKPAc计算功率:计算功率:K KA A - -工作情况系数工作情况系数3.43.4 V V带传动的设计计算带传动的设计计算 机械设计基础机械设计基础300050002000160040002008005001004003001000小带轮的转速小带轮的转速n1 ( r / min)125025000.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100
36、200 250 图图3-9 3-9 普通普通V V带选型图带选型图ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1=450500d1=80100 机械设计基础机械设计基础带轮的直径过小,则带的弯曲应力大,寿命降低。应取:带轮的直径过小,则带的弯曲应力大,寿命降低。应取:d d1 1ddminmin3 3. .确定确定V V带轮基准直径带轮基准直径20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 20 22.4 25 28 31.5 35.5 4
37、0 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 1000670 71
38、0 750 800 900 1000大带轮的直径大带轮的直径d d2 2:)1(1212dnndd d1 1 、d d2 2:必须符合带轮的基准直径系列:必须符合带轮的基准直径系列:3.43.4 V V带传动的设计计算带传动的设计计算见表见表3-23-2 机械设计基础机械设计基础带速:带速:smndv/10006011一般应使一般应使v v在在5 525m/s25m/s的范围内。的范围内。 5.5.确定带的基准长度确定带的基准长度L Ld d和实际中心距和实际中心距a a推荐范围:推荐范围:0.7(d0.7(d1 1+d+d2 2) ) a a0 0 2(d1z1时,同组时,同组V V带长度的
39、最大允差值称为带的配组带长度的最大允差值称为带的配组允差。带的基准长度的极限偏差及配组允差见表允差。带的基准长度的极限偏差及配组允差见表3-63-6。 将每条将每条V V带的实际长度减去基准长度而得到的偏差值除以相带的实际长度减去基准长度而得到的偏差值除以相应的配组公差,将所得到的商向变小方向取其最接近的整数。应的配组公差,将所得到的商向变小方向取其最接近的整数。如果商是正值,取整数,就是配组代号;如果商是正值,取整数,就是配组代号;如果商是负值,则先如果商是负值,则先减去减去1 1,再取整数,即为配组代号,再取整数,即为配组代号。 配组代号用配组代号用0 0或带正负号的整数来表示,例如或带正
40、负号的整数来表示,例如+1+1、+2+2、-1-1、和和-2-2等。配组代号一般压印在带的顶面,选购和安装时应注意等。配组代号一般压印在带的顶面,选购和安装时应注意同组同组V V带配组代号的一致性。带配组代号的一致性。3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础表表3-6 3-6 普通普通V V带和窄带和窄V V带基准长度的极限偏差及配组允差带基准长度的极限偏差及配组允差3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础例例3-23-2 某普通某普通V V带传动的带传动的z=5, Lz=5,
41、Ld d=2240mm=2240mm,配组代号模糊不清。,配组代号模糊不清。每条每条V V带的实际长度分别为带的实际长度分别为 L Ld d 1 1=2256mm=2256mm,L Ld d 2 2=2258mm=2258mm,L Ld d3 3=2262mm=2262mm,L Ld d4 4=2258mm=2258mm,L Ld5d5=2261mm=2261mm。问这。问这5 5根带能否一起安装根带能否一起安装使用?使用?解解: 计算结果见表计算结果见表3-73-7:3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础表表3-7 3-7 计算结果
42、计算结果结论:结论:由计算结果可以看出,这由计算结果可以看出,这5 5根带的配组代号完全一致,可根带的配组代号完全一致,可以一起安装使用。以一起安装使用。3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础 安装或拆卸安装或拆卸V V带时,应采用调整中心距的方法,将带时,应采用调整中心距的方法,将V V带套带套入或取出,入或取出,切忌强行撬入或撬出切忌强行撬入或撬出,以免损坏带的工作表面和,以免损坏带的工作表面和降低带的弹性。降低带的弹性。 带传动初拉力的测定。在两带轮的切点跨距的中点带传动初拉力的测定。在两带轮的切点跨距的中点M M处,处,加上一
43、个垂直于两轮上部外公切线的载荷加上一个垂直于两轮上部外公切线的载荷G G,产生挠度为,产生挠度为1.61.6a a/100/100,则初拉力合适。,则初拉力合适。G G值可查阅机械设计手册。值可查阅机械设计手册。2 2、带的初拉力测定和、带的初拉力测定和带轮安装位置带轮安装位置3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础 两带轮轴线不平行度小两带轮轴线不平行度小于于0.0060.006a a; ;两带轮对应轮槽两带轮对应轮槽的对称平面应重合,其误差的对称平面应重合,其误差不得超过不得超过2020。 两带轮对应轮槽的对称两带轮对应轮槽的对称平
44、面不重合的几种情形如图平面不重合的几种情形如图所示,要用平直钢板对正两所示,要用平直钢板对正两带轮侧面确保下图中的四个带轮侧面确保下图中的四个点与钢板完全贴合。点与钢板完全贴合。3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础a a调整螺钉调整螺钉调整螺钉调整螺钉滑道式张紧装置滑道式张紧装置摆架式张紧装置摆架式张紧装置a a二、带传动的张紧二、带传动的张紧1.1.调整中心距调整中心距 3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础张紧轮张紧轮1.1.调整中心距调整中心距 2.2.采用张紧轮采用
45、张紧轮3.3.自动张紧自动张紧自动张紧装置自动张紧装置 销轴销轴3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础 为保证安全,为保证安全,带传动装置应装设防护罩带传动装置应装设防护罩。带传动不需。带传动不需润滑,禁止往带上涂润滑油、润滑脂,避免带与酸、碱、油润滑,禁止往带上涂润滑油、润滑脂,避免带与酸、碱、油接触,也不宜曝晒。应当定期检查带,接触,也不宜曝晒。应当定期检查带,若发现一根松弛或损若发现一根松弛或损坏,则应全部更换坏,则应全部更换。如果带传动装置需闲置一段时间后再用,。如果带传动装置需闲置一段时间后再用,应将带放松。应将带放松。三、
46、带传动的维护三、带传动的维护3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础表表3-8 3-8 带传动常见故障的分析与处理方法带传动常见故障的分析与处理方法 (1/21/2)3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础表表3-8 3-8 带传动常见故障的分析与处理方法带传动常见故障的分析与处理方法 (2/22/2)3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础表表3-9 3-9 带传动故障带传动故障实例实例的分析与处理方法的分析与处理方法
47、(1/21/2)3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础表表3-9 3-9 带传动故障带传动故障实例实例的分析与处理方法的分析与处理方法 (2/22/2)3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础四、带传动的安全要求四、带传动的安全要求 为保证安全,带传动装置应置于防护罩之内,不得外为保证安全,带传动装置应置于防护罩之内,不得外露。露。 在带传动中,带进入带轮处最为危险。应该根据传动在带传动中,带进入带轮处最为危险。应该根据传动功率和带速,正确选择带型号及带轮直径,带速大于功率和带
48、速,正确选择带型号及带轮直径,带速大于5m/s5m/s的带速,应该进行静平衡;带速大于的带速,应该进行静平衡;带速大于2525m/sm/s的带轮,应该的带轮,应该进行动平衡(进行动平衡(详见详见“14.2 “14.2 刚性转自的振动与平衡刚性转自的振动与平衡”)。)。带根数必须与带轮槽数相符,每根带的松紧程度应一致,带根数必须与带轮槽数相符,每根带的松紧程度应一致,张紧装置应安装牢靠,调整适中。必须设有防止张紧轮、张紧装置应安装牢靠,调整适中。必须设有防止张紧轮、拉紧惰轮或平衡重物坠落的安全防护措施。拉紧惰轮或平衡重物坠落的安全防护措施。V V带松弛、疲带松弛、疲劳或断裂后,应及时更换。劳或断
49、裂后,应及时更换。3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、 维护与安全要求维护与安全要求 机械设计基础机械设计基础 带传动是依靠带与带轮之间的摩擦或啮合来传递运动和动带传动是依靠带与带轮之间的摩擦或啮合来传递运动和动力,其中普通力,其中普通V V带、窄带、窄V V带应用最广。普通带应用最广。普通V V带和窄带和窄V V带的截型和带的截型和尺寸由国家标准规定。根据带轮基准直径大小不同,带轮可采尺寸由国家标准规定。根据带轮基准直径大小不同,带轮可采取实心式、腹板式、孔板式和椭圆轮辐式,带轮轮槽尺寸由带取实心式、腹板式、孔板式和椭圆轮辐式,带轮轮槽尺寸由带的截型确定。带所能提供的摩擦力与初拉力、摩
50、擦因数、小带的截型确定。带所能提供的摩擦力与初拉力、摩擦因数、小带轮包角有关,带所受应力有拉应力、离心应力、弯曲应力,最轮包角有关,带所受应力有拉应力、离心应力、弯曲应力,最大应力为三者之和。打滑和疲劳损坏是带的失效形式,因此,大应力为三者之和。打滑和疲劳损坏是带的失效形式,因此,为了保证带传动能够正常运行,在不打滑的前提下要保证带具为了保证带传动能够正常运行,在不打滑的前提下要保证带具有一定的疲劳强度和寿命。为保证带传动的正常工作,需对带有一定的疲劳强度和寿命。为保证带传动的正常工作,需对带传动进行张紧和维护。传动进行张紧和维护。本模块小结本模块小结3.53.5 带传动的安装、带传动的安装、