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1、概述带与带轮带传动的几何计算带带传传动动的的计计算算基基础础带传动的设计准则和许用功率V带传动的设计计算带传动的张紧装置带 传 动1 1 概述概述一、一、带传动带传动概述概述1、组成及工作原理123n2n1 两个或多个带轮间用带作为挠性拉曳零件的传动。带张紧在两轮上，主动轮转Ff 带运动Ff从动轮转动：摩擦传动2、类型按传动原理摩擦带传动啮合带传动平带圆形带V带多楔带(据截面形态分)1）平带带长依据须要剪裁，有接头2)圆形带 小功率，低速传动。普通V带 应用最广的带传动，在同样的张紧力下，带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。3）V带窄V带宽V 带环形、无接头（传动平稳）兼有平带和V带的优点，工
2、作接触面数多，摩擦力大，柔韧性好，解决多根V带长短不一而受力不均。4）多楔带汽车发动机用于结构紧凑而传递功率较大的场合。啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的优点吸振、i 精确。5）同步带4 4、带传动的优缺点、带传动的优缺点1)1)优点优点 适用于中心距较大的传动；适用于中心距较大的传动；带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸取振动；带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸取振动；过载时带与带轮间的打滑能疼惜其他零件；过载时带与带轮间的打滑能疼惜其他零件；结构简洁、成本低廉。结构简洁、成本低廉。2)2)缺点缺点 传动的外廓尺寸较大传动的外廓尺寸较大 需张紧装置需张紧装置 传动效率较低传动效率较低=0.90.95
3、 =0.90.95 带的寿命较短带的寿命较短 传动比不固定传动比不固定(由于带的滑动由于带的滑动)5 5、应用、应用 带传动常用于中小功率电机与工作机间的动力传递一般带速带传动常用于中小功率电机与工作机间的动力传递一般带速v=525m/s,v=525m/s,传动比传动比i7i7。楔角均为4040直径小速度高场合V带截面组成帘布结构：一般传动绳芯结构：柔韧性好2 V2 V带的类型与标准带的类型与标准1、V带一般V带、窄V带、宽V带、大楔角V带、齿形V带应用最广节线：带受纵向弯曲时，带长保持不变的一条周线。节线：带受纵向弯曲时，带长保持不变的一条周线。节线：带受纵向弯曲时，带长保持不变的一条周线。
4、节线：带受纵向弯曲时，带长保持不变的一条周线。节面：由全部节线构成的面。节面：由全部节线构成的面。节面：由全部节线构成的面。节面：由全部节线构成的面。节宽节宽节宽节宽(bP)(bP)：带的节面宽度：带的节面宽度：带的节面宽度：带的节面宽度(带受纵向弯曲时宽度不变带受纵向弯曲时宽度不变带受纵向弯曲时宽度不变带受纵向弯曲时宽度不变)。一般一般一般一般V V带带带带:楔角楔角楔角楔角 为为为为4040、相对高度、相对高度、相对高度、相对高度(h/bp)(h/bp)约为约为约为约为0.70.7的的的的v v带。带。带。带。窄窄窄窄v v带：楔角带：楔角带：楔角带：楔角 为为为为4040、相对高度、相对
5、高度、相对高度、相对高度(h/bp)(h/bp)约为约为约为约为0.90.9的的的的v v带。带。带。带。一般一般一般一般v v带已标准化，按截面尺寸分为带已标准化，按截面尺寸分为带已标准化，按截面尺寸分为带已标准化，按截面尺寸分为 Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E七种型号七种型号七种型号七种型号(表表表表5-1)5-1)。小小 大大bbph 型型 号号 Z A B C D E Y 顶宽顶宽b 10 13 17 22 32 38 6节宽节宽 bp 8.5 11 14 19 27 32 5.3 高度高度 h 6 8 10.5 13.5 19 23.5 4 楔角楔角每米质量每
6、米质量q（kq/m）0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 0.04表表5-1 一般一般V带的截面尺寸（带的截面尺寸（GB/T11544-1997）40 基准直径基准直径基准直径基准直径d d d d :V:V:V:V带轮上与所配用带轮上与所配用带轮上与所配用带轮上与所配用 V V V V带的节面宽度带的节面宽度带的节面宽度带的节面宽度b b b bd d d d相对相对相对相对 应的应的应的应的 带轮直径带轮直径带轮直径带轮直径(表表表表13-1013-1013-1013-10附图附图附图附图)。基准长度基准长度基准长度基准长度L L L Ld d d d ：v v v
7、v带在规定的张带在规定的张带在规定的张带在规定的张 紧力下，位于带轮基准直紧力下，位于带轮基准直紧力下，位于带轮基准直紧力下，位于带轮基准直 径上的周线长度。径上的周线长度。径上的周线长度。径上的周线长度。带的型号带的型号带的型号带的型号：由截面代号和基准由截面代号和基准由截面代号和基准由截面代号和基准长度组成，如长度组成，如长度组成，如长度组成，如A1600A1600A1600A1600表示表示表示表示A A A A型型型型V V V V带，带，带，带，基准长度为基准长度为基准长度为基准长度为1600mm1600mm1600mm1600mm。设计：潘存云21包角包角:因因较小较小,代入得代入
8、得:带长带长:aCADB设计：潘存云d1d2三、带传动的主要参数三、带传动的主要参数设计：潘存云11CADBd1d2a带长带长:已知带长时，由上式可得中心距已知带长时，由上式可得中心距:4 4 带传动的计算基础带传动的计算基础一、作用力分析一、作用力分析1、带传递的力接触面产生正压力，带两边产生等值初拉力F0。带张紧在带轮上 a、工作前：b、工作时：形成紧边：F0F1（下）松边：F0F2（上）：轮对带摩擦力：带对轮摩擦力带传动的受力状况 F F F F：带传动的有效拉力：带传动的有效拉力：带传动的有效拉力：带传动的有效拉力(带传递的圆周力，带传递的圆周力，带传递的圆周力，带传递的圆周力，两边拉
9、力之差两边拉力之差两边拉力之差两边拉力之差):):):):FFfF1F2 设环形带的总长不变设环形带的总长不变设环形带的总长不变设环形带的总长不变,则紧边拉力的增加应等于则紧边拉力的增加应等于则紧边拉力的增加应等于则紧边拉力的增加应等于松边拉力的削减量松边拉力的削减量松边拉力的削减量松边拉力的削减量,即即即即:F1-F0=F0-F2 F0=(F1+F2)/2:F1-F0=F0-F2 F0=(F1+F2)/2取主动轮一端带为分别体取主动轮一端带为分别体MO1=0Ff=F1-F2打滑打滑打滑打滑:若带所需传递的若带所需传递的若带所需传递的若带所需传递的圆周力圆周力圆周力圆周力超过带与轮面间的超过带
10、与轮面间的超过带与轮面间的超过带与轮面间的极限摩擦力总和极限摩擦力总和极限摩擦力总和极限摩擦力总和时时时时,带与带轮发生显著相对滑动的现象。带与带轮发生显著相对滑动的现象。带与带轮发生显著相对滑动的现象。带与带轮发生显著相对滑动的现象。(FF(FFflimflim)带传递的功率带传递的功率带传递的功率带传递的功率:p=Fv/1000 (kw)V:p=Fv/1000 (kw)V确定，确定，确定，确定，P F Ff P F Ff FfF2F1O1总结：总结：1 1）打滑是过载造成的，）打滑是过载造成的，打滑是可以避开的。打滑是可以避开的。2 2）打滑过程中：）打滑过程中：v2v2，传动失效。，传动
11、失效。3 3），磨损，磨损，打滑必需避开。打滑必需避开。不打滑条件：不打滑条件：Fflim：最大摩擦力最大摩擦力最大摩擦力最大摩擦力平带传动时带在即将打滑时平带传动时带在即将打滑时平带传动时带在即将打滑时平带传动时带在即将打滑时F F F F1 1 1 1与与与与F F F F2 2 2 2的关系：的关系：的关系：的关系：F F F F1 1 1 1/F F F F2 2 2 2=e e e e ffff (欧拉公式欧拉公式欧拉公式欧拉公式)dFdFNNF F1 1F F2 2欧拉公式给出的是带传动在极限状态下(有打滑趋势）各力之间的关系，或者说是给出了一个具体的带传动所能供应的最大摩擦力Ff
12、lim。预紧力预紧力F0最大摩擦力最大摩擦力Fflim 包角包角最大最大摩擦力摩擦力F Fflimflim 摩擦系数摩擦系数 f最大最大摩擦力摩擦力F Fflimflim F F F F1 1 1 1/F F F F2 2 2 2=e e e e ffffF F0 0摩损摩损寿命寿命预紧要合适预紧要合适水平装置，松边在上；水平装置，松边在上；打滑首先发生在小带轮上。打滑首先发生在小带轮上。平带平带 v v带传动即将打滑时带传动即将打滑时带传动即将打滑时带传动即将打滑时F F1 1与与与与F F2 2关系关系关系关系 与平带传动的与平带传动的与平带传动的与平带传动的F F0 0相等时，它们的法向
13、力相等时，它们的法向力相等时，它们的法向力相等时，它们的法向力F FN N 则不同。则不同。则不同。则不同。平带极限摩擦力：平带极限摩擦力：平带极限摩擦力：平带极限摩擦力：F FN Nf f=F FQ Qf f v v带极限摩接力带极限摩接力带极限摩接力带极限摩接力:F FN Nf f=F FQ Qf/sin(f/sin(/2)/2)=F FQ Qf f f f =f fsinsin(/2/2)f f,f f,故在故在故在故在相同条件下相同条件下相同条件下相同条件下，v v带带带带能传递较能传递较能传递较能传递较大大大大的功率。的功率。的功率。的功率。f f,：当量摩擦系数：当量摩擦系数例例1
14、 1 已知：一已知：一V V带传动，带传动，P=5KWP=5KW，n n1 1=350r/min=350r/min，D D1 1=450mm=450mm，a=800mma=800mm，D D2 2=650mm=650mm，f f,=0.2=0.2。求：临界状态时的求：临界状态时的F F1 1，F F2 2？解：解：F F1 1=1380N F=1380N F2 2=774N=774N例例2 2 已知：已知：D1=D4D1=D4，D2=D3D2=D3，1 1、3 3为主动轮，为主动轮，其它条件相同状况下，试分析：其它条件相同状况下，试分析：（1 1）F F大？大？（2 2）P P大？大？（3 3
15、）寿命长？）寿命长？A AB B解：（解：（1 1）一样大）一样大（3 3）A A寿命长寿命长（2 2）B B大大2、离心应力cq单位带长质量带密度3、弯曲应力1、拉应力1=F1/A（紧边拉力）2=F2/A（松边拉力）12d dd d b b 每种带选择每种带选择ddminddmin。二、带的应力二、带的应力v v c c v25m/s,v q v25m/s,v q结论：1、带内最大应力发生在：紧边开始绕上小带轮处；2、带在变应力状态下工作 防乏累失效；三、弹性滑动三、弹性滑动 机理：带为弹性体主动轮：b 点:起先接触，拉力F1，V带b=V轮1。：拉力F1F2，弹性变形，轮1：bc带：bc即带
16、在带轮上发生了相对滑动使得：V带V轮1从动轮：同理，只是：V轮2 v带v轮2。量关系滑动率表示：传动比或4）后果：a、v轮2Dmin2）验算带速vFc 应减小D1v，功率确定时 Fz 带轮宽度，轴承尺寸3）D2iD1 或 系列值直径系列：20、22.4、25、28、31.5、35.5、40、45、50、56、63、71、75、80、85、90、95、100、106、112、118、125、132、140、150、160、170、180、200、212、224、236、250、265、280、300、315、355、375、400、。表5-7 V带带轮最小计算直径：mm3、确定a、Lda 结构尺
17、寸，高速时带抖动，1不稳定a 结构紧凑a 1 降低传动实力带长 带绕转次数带寿命先初步确定中心距先初步确定中心距a0a0，按下式选定：，按下式选定：0.7(D1+D2)0.7(D1+D2)a0a02(D1+D2)2(D1+D2)按下式初定的按下式初定的V V带基准长废带基准长废 Ld0=2a0+(D1+D2)/2+(D2-D1)2/(4a0)Ld0=2a0+(D1+D2)/2+(D2-D1)2/(4a0)依据依据Ld0,Ld0,由表由表5-85-8选接近的基准长度选接近的基准长度LdLd，再按下式近，再按下式近似计算所需中心距：似计算所需中心距：a=a0+(Ld L0)/2 a=a0+(Ld
18、L0)/2 4、验算包角1、传动比i一般：1120、i7为了调整和张紧为了调整和张紧V V带带,可使可使a a在下列范围变动在下列范围变动:(a a-0.015 -0.015 L Ld d)()(a a+0.03 +0.03 L Ld d)假如不满足，实行如下措施：假如不满足，实行如下措施：1）增大中心距）增大中心距a；2）加张紧轮）加张紧轮。3)减小两带轮的直径差。减小两带轮的直径差。5、带的根数z圆整承载不均F0 F0 打滑；打滑；F0 F0 压轴力压轴力 寿命寿命 。6、张紧力F0：8、带轮设计9、张紧装置7、计算压轴力FQ6 带轮的结构设计带轮的结构设计材料v30m/s HT200 高
19、速用钢制带轮 v45m/s注：dd基准直径 带轮楔角小于40,为为为为3232、3434、36 36 和和和和3838。小带轮直径不能太小d1dmin结构轮缘：与带相连部分轮毂：安装在轴上部分轮辐：联接部分实心式：小直径腹板式：中等直径轮辐式：大直径 dd已系列化dd3d张紧目的：保证带的传动实力。张紧方法：一定期张紧二自动张紧三张紧轮张紧：张紧轮的位置77V V带传动的张紧装置带传动的张紧装置问题：问题：分析张紧轮安装位置对带传动的影响。1、定期张紧2、自动张紧销轴销轴 一般张紧轮放在松边的内侧靠近大轮处，使带只受单向弯曲，且对小轮上的包角影响较小。张紧轮轮槽尺寸与带轮相同，但直径小于小轮的
20、直径。但也可放在外侧靠小带轮处，因带承受反向弯曲，寿命降低。3张紧轮张紧：张紧轮的位置探讨题1、分析下图所示带传动合理的转动方向。探讨题2、分析下图所示带传动张紧轮合理的布置方案。探讨题3、右图所示三个带传动方案，其中：aa=ab,D1aD1b,D2a=D2b,abac,D1b=D1c,D2b=D2c,试分析哪个方案传动实力最强？探讨题4、带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带传递功率大的主要缘由是 。强度高 b.没有接头 c.有楔形增压作用 d.尺寸小5、带传动中，v1、v2分别为主动带轮和从动带轮的圆周速度，v为带速，它们之间的关系为 。v1=v2=v b.v1vv2 c.v1vv26、带传动工作时产生弹性滑动是因为 。a.带的预紧力不够 b.紧边和松边拉力不等 c.带绕过带轮时有离心力 d.带和带轮间摩擦力不够7、若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在 。a.进入主动轮 b.进入从动轮 c.退出主动轮 d.退出从动轮探讨题8、同一V带传动中，若主动轮转速不变，用于减速（小轮主动）时比用于增速（大轮主动）时所传递功率 。a.大 b.相等 c.小9、在下列提高带传动功率的措施中，不合适。a.适当增大预紧力 b.增大轴间距 c.增加带轮表面粗糙度b.d.增大小带轮直径10、带的楔角与带轮轮槽角之间的关系为 。a.=b.c.