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1、带传动带传动带轮类型和结构带轮类型和结构V带带同步带同步带应力分析应力分析带运转带运转带的弹性滑动带的弹性滑动第八章第八章 带带 传传 动动西安工业大学光电学院西安工业大学光电学院参考文献参考文献u濮良贵主编（西北工业大学），濮良贵主编（西北工业大学），机械设计机械设计，高等教育出版社，高等教育出版社u张张策主编，策主编，机械原理与机械设计机械原理与机械设计（下册）（下册），机械工业，机械工业出版社出版社u其他其他机械设计的相关机械设计的相关书籍书籍 目目 录录n概述概述n带传动的计算基础带传动的计算基础n同步带传动同步带传动8-1 概述概述一、带传动的类型一、带传动的类型 依靠带与带轮之间的
2、摩擦，将主动轴的运动和转矩依靠带与带轮之间的摩擦，将主动轴的运动和转矩传递给从动轴。传递给从动轴。带的截面形状：扁平矩形、梯形和圆形带的截面形状：扁平矩形、梯形和圆形主动轮从动轮平带传动：平带传动：V带传动：带传动：多楔带传动多楔带传动：应用不太广，例如：高速磨床。应用不太广，例如：高速磨床。常多根并用，承载能力大。常多根并用，承载能力大。应用最为广泛应用最为广泛相当于多个小相当于多个小V V带组成，兼有带组成，兼有平带传动和带传动的优点。平带传动和带传动的优点。适用于轻载的场合，例如：缝纫机。适用于轻载的场合，例如：缝纫机。工作面工作面工作面工作面按截面形状的不同，按截面形状的不同，摩擦带传
3、动分为：摩擦带传动分为：圆带传动：圆带传动：拖拉机拖拉机大理石切割机大理石切割机机器人关节机器人关节汽车发动机汽车发动机 带必须在张紧后，传动才能正常工作；带必须在张紧后，传动才能正常工作；运转一定时间后，带会松弛，必须重新张紧，才能正常工作。运转一定时间后，带会松弛，必须重新张紧，才能正常工作。常见的张紧装置有常见的张紧装置有定期张紧装置和自动张紧装置定期张紧装置和自动张紧装置。二、张紧装置二、张紧装置张紧张紧1张紧轮一般应放在松边的内侧，张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮量靠近大轮，以免过分影响在小带
4、轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。的相同。张紧张紧2三、三、V带类型和结构带类型和结构V带结构：强力层，填充物，外包层带结构：强力层，填充物，外包层V带的截面尺寸：带的截面尺寸：Y、Z、A、B、C、D、E顶宽顶宽节宽节宽高度高度楔角楔角采用基准宽度制采用基准宽度制GB/T 1357-1992一、带传动的几何关系一、带传动的几何关系中心矩中心矩带长带长包角包角、8-2 带传动的计算基础带传动的计算基础二、带传动的受力分析二、带传动的受力分析1.带的受力分析带的受力分析两边拉力之差称为带传动的有效拉力，即有效圆周力两边拉力之差称为带传动的有效拉力，即有效圆周
5、力尚未工作状态尚未工作状态 工作状态工作状态 松边拉力松边拉力紧边拉力紧边拉力主动主动从动从动则：则：2.带传动的最大有效拉力及其影响因素带传动的最大有效拉力及其影响因素根据柔韧体摩擦的欧拉公式根据柔韧体摩擦的欧拉公式则有关因素为：则有关因素为：1.初拉力初拉力2.包角包角3.摩擦系数摩擦系数三、三、带的应力分析带的应力分析拉应力拉应力紧边的拉应力紧边的拉应力松边的拉应力松边的拉应力弯曲应力弯曲应力离心应力离心应力四、带的弹性滑动和打滑四、带的弹性滑动和打滑由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动 弹性滑动弹性滑动滑动率：滑动率：实际传动比：实际传动比：
6、带传动的有效拉力超过了最大临界值，是过载带传动的有效拉力超过了最大临界值，是过载引起的一种失效形式。引起的一种失效形式。打滑打滑五、带传动的特点五、带传动的特点优点：可缓冲、吸振、传动平稳且噪声小；优点：可缓冲、吸振、传动平稳且噪声小；有过载保护；有过载保护；适用于中心距比较大的传动；适用于中心距比较大的传动；结构简单，成本低。结构简单，成本低。缺点：需要张紧装置，对轴的压力较大；缺点：需要张紧装置，对轴的压力较大；不能保证传动比固定不变；不能保证传动比固定不变；外廓尺寸较大；外廓尺寸较大；带的寿命短，传动的效率低。带的寿命短，传动的效率低。带的工作面制出齿形，与齿形带轮作啮合传动带的工作面制
7、出齿形，与齿形带轮作啮合传动8-3 同步带传动同步带传动 运运行行时时，带带齿齿与与带带轮轮的的齿齿槽槽相相啮啮合合传传递递运运动动和和动动力力。综综合合了了皮皮带带传传动动、链链传传动动和和齿齿轮轮传传动各自优点的新型带传动。动各自优点的新型带传动。一、同步带结构一、同步带结构带背带背强力层强力层（钢丝绳）（钢丝绳）带齿带齿n国产同步带采用周节制，也有采用模数制。国产同步带采用周节制，也有采用模数制。n节节距距 ：在在规规定定的的张张紧紧力力下下，同同步步带带纵纵向向截截面面上上相相邻两齿中心轴线间节线上的距离。邻两齿中心轴线间节线上的距离。n节节线线：指指当当同同步步带带垂垂直直其其底底边
8、边弯弯曲曲时时，在在带带中中保保持持原长度不变的周线，通常位于承载层的中线上。原长度不变的周线，通常位于承载层的中线上。120120 XXLXXL 019019宽度代号，带宽宽度代号，带宽4.8mm4.8mm带型，节距带型，节距3.175mm3.175mm带长代号，节线长带长代号，节线长304.8mm304.8mmn梯形齿同步带梯形齿同步带分：单面分：单面同步带（常用）和双面同步同步带（常用）和双面同步带两种。带两种。n同步带按同步带按节距分：最节距分：最轻型轻型MXL、超轻型、超轻型XXL、特轻、特轻型型XL、轻型、轻型L、重型、重型H、特重型、特重型XH、超重型、超重型XXH七七种种。n同
9、步带的标记（同步带的标记（GB11616-1989）：）：优点优点：1.无滑动，能保证固定的传动比；无滑动，能保证固定的传动比；2.初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷小；初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷小；3.带的厚度小，单位长度的质量小，故允许带的厚度小，单位长度的质量小，故允许的线速度较高；的线速度较高；4.带的柔性好，故带轮的直径小。带的柔性好，故带轮的直径小。缺点缺点：1.中心距的要求严格；中心距的要求严格；2.价格高价格高二、同步带特点二、同步带特点三、梯形齿同步带轮设计三、梯形齿同步带轮设计 根据带轮的节圆直径、轴间距及安装形式确根据带轮的节圆直径、轴间距及安装形式确定结构形式及尺寸
10、。定结构形式及尺寸。四、同步带传动的设计四、同步带传动的设计1.带的设计条件及内容带的设计条件及内容已知：已知：传动的用途和工作情况，传递的功率，传动的用途和工作情况，传递的功率，主、从动轮的转速或传动比，原动机类型主、从动轮的转速或传动比，原动机类型和传动空间尺寸的限制等。和传动空间尺寸的限制等。设计内容：设计内容：带的型号、长度及齿数、传动中心带的型号、长度及齿数、传动中心距、带轮节圆直径齿数、带宽及结构尺寸。距、带轮节圆直径齿数、带宽及结构尺寸。2.设计方法及步骤设计方法及步骤1)确定计算功率。确定计算功率。根据传递的功率，载荷性质及每天运转时根据传递的功率，载荷性质及每天运转时间的长短
11、等因素。间的长短等因素。2)选择带的型号选择带的型号 根据计算功率和小带轮转速因素，由图根据计算功率和小带轮转速因素，由图8-11确定。确定。3)确定带轮齿数确定带轮齿数 及节圆直径及节圆直径4)确定带的长度和齿数确定带的长度和齿数由表由表8-6初定中心距：初定中心距：5)确定实际中心距确定实际中心距6)计算小带啮合齿数计算小带啮合齿数要求要求7)选择带宽选择带宽基本额定功率基本额定功率基准长度及相应齿数：查表基准长度及相应齿数：查表8-2啮合齿系数啮合齿系数8)计算作用在轴上的力计算作用在轴上的力9)确定带轮的结构尺寸（略）确定带轮的结构尺寸（略）基准宽度下工作拉力，由表基准宽度下工作拉力，
12、由表8-9确定确定基准宽度下每米重量，由表基准宽度下每米重量，由表8-9确定确定带速带速例：例：设计某传动装置中的同步带传动。已知同步电机其设计某传动装置中的同步带传动。已知同步电机其额定功率额定功率 。电机转速。电机转速 ，从动轮转速，从动轮转速 ，每天工作，每天工作 ，传，传动时载荷变动较小，两轮的中心距大约为动时载荷变动较小，两轮的中心距大约为 。大带轮节圆直径不超过大带轮节圆直径不超过 。1)确定计算功率。确定计算功率。解：解：工况系数工况系数2)选择带的型号选择带的型号 确定选用确定选用L型带型带3)确定带轮的齿数确定带轮的齿数 和节圆直径和节圆直径 取取4)确定带的长度和齿数确定带的长度和齿数取取满足要求满足要求带长带长由表由表8-26)计算小带轮啮合齿数计算小带轮啮合齿数5)确定实际中心距和带的基准长度确定实际中心距和带的基准长度7)选择带宽选择带宽取取8)计算作用在轴上的力计算作用在轴上的力9)确定带轮的结构尺寸确定带轮的结构尺寸390 L 050390 L 050齿孔带传动齿孔带传动拖拖动动带带传传动动8-3 其它带传动简介其它带传动简介