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1、1 1机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分带传动带传动2 2机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分8 8.1.1带传动的组成带传动的组成 、类型、特点及其应用、类型、特点及其应用 如图所示，带传动一般是由主动轮、从动轮、如图所示，带传动一般是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传动带及机架组成。当原动机紧套在两轮上的传动带及机架组成。当原动机驱动主动带轮转动时，由于带与带轮之间摩擦驱动主动带轮转动时，由于带与带轮之间摩擦力力(或啮合或啮合)的作用，使从动带轮一起转动，从的作用，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。而实现运动和动力的传递。一一.带传动的组成带传动的组成
2、 3 3机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分二二.带传动的类型带传动的类型 1 1）按传动原理分）按传动原理分：（1 1）摩擦带传动：靠传动带与带轮间的摩擦力实）摩擦带传动：靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如现传动，如V V带传动、平带传动等；带传动、平带传动等；（2 2）啮合带传动：靠带内侧凸齿与带轮外缘上的）啮合带传动：靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。4 4机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分 2 2）按传动带的截面形状分）按传动带的截面形状分（1 1）平带：平带的截面形状为矩形，内表面为工）平带：平带
3、的截面形状为矩形，内表面为工作面。结构简单、带轮易制造、传递功率小。作面。结构简单、带轮易制造、传递功率小。（2 2）V V 带：带：截面截面形状为梯形，两侧形状为梯形，两侧面为工作表面。传面为工作表面。传递功率大递功率大(普通普通V V带、带、窄窄V V带）带）5 5机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分（3 3）多楔带：它是在平带基体上由多根）多楔带：它是在平带基体上由多根V V带组成带组成的传动带。可传递很大的功率。的传动带。可传递很大的功率。兼有平带弯曲应力小和兼有平带弯曲应力小和V V带摩擦力大等优点。带摩擦力大等优点。多用于传递多用于传递 动力较大、结构紧凑的场合。动力较
4、大、结构紧凑的场合。工作面：工作面：侧面侧面6 6机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分（4 4）圆形带：横截面为圆形。只用于小功率传动。）圆形带：横截面为圆形。只用于小功率传动。牵引能力小。常用于仪器、家用器械、人力机械中牵引能力小。常用于仪器、家用器械、人力机械中7 7机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分能够保证准确的传动比，传动比能够保证准确的传动比，传动比i12i12，适应带速范围广，同步齿形带的带速为适应带速范围广，同步齿形带的带速为40-50m/s40-50m/s，传递功率可达传递功率可达200KW,200KW,效率高达效率高达98%-99%98%-99%。（
5、5 5）齿形带（同步带）：）齿形带（同步带）：8 8机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分齿形带齿形带9 9机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分（6 6）齿孔带：）齿孔带：1010机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分3 3）按用途分：）按用途分：（1 1）传动带）传动带 传递动力用传递动力用（2 2）输送带）输送带 输送物品用。输送物品用。输送带输送带传动带传动带1111机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分三、带传动的优缺点三、带传动的优缺点优点：优点：缺点：缺点：带传动是具有中间挠性件的一种传动，所以：带传动是具有中间挠性件的一种传动，所以：1)
6、1)能缓和载荷冲击；能缓和载荷冲击；2)2)运行平稳，噪声小；运行平稳，噪声小；3)3)制造和安装精度不像啮合传动那样严格：制造和安装精度不像啮合传动那样严格：4)4)过过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏；零件的损坏；5)5)可增加带长以适应中心距较大可增加带长以适应中心距较大的工作条件。的工作条件。带传动和摩擦轮传动一样，也有下列缺点：带传动和摩擦轮传动一样，也有下列缺点：1)1)有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确的传动比确的传动比(同步带传动是靠啮合传动的，所以同步带传动是靠啮合传动的
7、，所以可保证传动同步可保证传动同步)，2)2)传递同样大的圆周力时，传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大：轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大：3)3)带的带的寿命较短。寿命较短。4 4）不适用于高温、易燃及有腐蚀介）不适用于高温、易燃及有腐蚀介质的场合。质的场合。1212机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分四、带传动的应用四、带传动的应用 摩擦带传摩擦带传动适用于要求动适用于要求传动平稳、传传动平稳、传动比要求不准动比要求不准确、中小功率确、中小功率的远距离传动。的远距离传动。1313机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分 8.2 8.2 带传动的受力
8、分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析 一、带传动的受力分析一、带传动的受力分析 把一根或多根环形把一根或多根环形V V带带张紧套装在主动轮张紧套装在主动轮1 1和从动和从动轮轮2 2上，使带与带轮的接触上，使带与带轮的接触面间产生压力。工作时，靠面间产生压力。工作时，靠带与带轮间的摩擦力传递运带与带轮间的摩擦力传递运动与动力。在一定的条件下，动与动力。在一定的条件下，摩擦力有一极限值，如果工摩擦力有一极限值，如果工作阻力超过了摩擦力的极限作阻力超过了摩擦力的极限值，带将在带轮面上打滑，值，带将在带轮面上打滑，带传动将不能正常工作。带传动将不能正常工作。1414机械基础部分机械基础部分机械基
9、础部分机械基础部分 为保证带传动正常为保证带传动正常工作，传动带必须以一工作，传动带必须以一定的张紧力套在带轮上。定的张紧力套在带轮上。当传动带静止时，带两当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，称边承受相等的拉力，称为为初拉力初拉力F F0 0。1515机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分 当传动带传动时，当传动带传动时，由于带与带轮接触面之由于带与带轮接触面之间摩擦力的作用，带两间摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等，如边的拉力不再相等，如图所示。一边被拉紧，图所示。一边被拉紧，拉力由拉力由F F0 0增大到增大到F F1 1，称称为为紧边紧边；一边被放松，；一边被放松，拉力由拉力
10、由F F0 0减少到减少到F F2 2，称称为为松边松边。1616机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分1.1.受力特点分析受力特点分析单位：单位：Fc(NFc(N)，v v(m/sm/s)，P(KW)P(KW)当当FcFcF F 时：时：打滑打滑F F1 1F FO O=F FO OF F2 2正常工作时：正常工作时：FcFc=带与带轮带与带轮间摩擦力的总和间摩擦力的总和F F FcFc=F=F1 1F F2 2有效拉力有效拉力上边：上边：F FO O F F2 2下边：下边：F FO O F F1 1拉力差拉力差P=Fc v/10001717机械基础部分机械基础部分机械基础部分机
11、械基础部分带与带轮即将打滑时：带与带轮即将打滑时：2.2.欧拉公式欧拉公式（对于（对于V V带以带以v v代替代替）小带轮的包角小带轮的包角1 1，单位：，单位：radrad欧拉公式欧拉公式1818机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分初拉力初拉力F F0 0：3.3.影响有效拉力影响有效拉力F F的因素的因素功率小（浪费）功率小（浪费）但是但是F F0 0过大：过大：F F 与与 F F0 0、(v v)、有关有关FF 小，带不易运转（影响工作）小，带不易运转（影响工作）对轴及轴承的压力大对轴及轴承的压力大 （不利）（不利）带磨损大带磨损大 （发热、易坏）（发热、易坏）F FF F
12、0 0F FN NFF F F0 0F F0 0过小：过小：FF 1919机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分包角包角：不能过小，要求不能过小，要求1 1120120摩擦系数摩擦系数（v v）：）：(v(v)随结构、材料而定随结构、材料而定FF F FFF F F(v(v)2020机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分结论：结论：二、带的应力分析二、带的应力分析当当v v 一定时，一定时，F Fc c、c c一定，并作用于带的全长一定，并作用于带的全长1.1.由拉力产生的由拉力产生的拉应力拉应力q q 单位长度上的质量单位长度上的质量 kN/mkN/m2.2.由离心力产生
13、的拉应力由离心力产生的拉应力结论：结论：F Fc c=q v q v 2 2，从从主主带绕过带绕过为避免为避免c c过大，则过大，则 v v25253030m m/s/s2121机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分弯曲应力只发生在带与带轮的圆弧弯曲应力只发生在带与带轮的圆弧接触部分，且接触部分，且b1b1b2b23.3.弯曲应力弯曲应力d dd d 基准直径（计算直径）基准直径（计算直径）（槽轮基准宽度（槽轮基准宽度b bd d处带轮的直径）处带轮的直径）结论：结论：d dd dbhahaV带外层处的弯曲带外层处的弯曲应力最大应力最大ha为带的最外层到节面的距离为带的最外层到节面的
14、距离2222机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分4.4.总应力总应力带受交变应力的作用带受交变应力的作用max=1 1+c c+b1b1maxmax发生在紧边绕入小带轮处发生在紧边绕入小带轮处结论：结论：2323机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分 传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主伸长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由动轮进入松边时，带的拉力由F1F1减小为减小为F2,F2,其弹性伸其弹性伸长量也减小长量也减小。带在绕过带轮的过程中，相对于轮面
15、带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩向后收缩，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度。致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度。8.3 8.3 带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比 一一.带传动的弹性滑动带传动的弹性滑动2424机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分 由于带弹性变形而产生的带与带轮间的局部相由于带弹性变形而产生的带与带轮间的局部相对滑动称为对滑动称为弹性滑动弹性滑动。当带由松边绕过从动轮进入紧边时，拉力增加，当带由松边绕过从动轮进入紧边时，拉力增加，带逐渐被拉长，沿轮面产生向前的弹性滑动，使带带
16、逐渐被拉长，沿轮面产生向前的弹性滑动，使带的速度逐渐大于从动轮的圆周速度。的速度逐渐大于从动轮的圆周速度。2525机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分弹性滑动的分析弹性滑动的分析（v 相等）相等）拉力降拉力降A AA A1 1B B1 1B BA A重合重合带带轮轮A A1 1B BB B1 1带回缩带回缩 AB ABA A1 1B B1 1即即：v v1同理在从动轮一边有：同理在从动轮一边有：v2 2v微量相对滑动微量相对滑动 （弹性滑动）（弹性滑动）2626机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分 由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的
17、降低率称为带传动的滑动系数。率称为带传动的滑动系数。考虑弹性滑动时的传动比为考虑弹性滑动时的传动比为 ：一般带传动的滑动系数一般带传动的滑动系数 ，因值很小，因值很小，非精确计算时可以忽略不计。非精确计算时可以忽略不计。2.2.带传动的传动比带传动的传动比 2727机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分 弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的，打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的，后果：带严重磨损，不能正常工作。而弹性滑后果：带严重磨损，不能正常工作。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就动是由于
18、拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。避免的。弹性滑动和打滑的区别：弹性滑动和打滑的区别：2828机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分8.4 8.4 普通普通V V带的结构和标准带的结构和标准 V V带有普通带有普通V V带、窄带、窄V V带、宽带、宽V V带、汽车带、汽车V V带、大楔角带、大楔角V V带等。其中以普通带等。其中以普通V V带和窄带和窄V V带应用较广。带应用较广。一一.V.V带的规格标准带的规格标准 普通普通V V带已标准化，按截面尺寸从小到大可分为带已标准化，按截面尺寸从小到大可
19、分为Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E七种型号。七种型号。标准标准V V带都制成无接头的环形带，其横截面结构如带都制成无接头的环形带，其横截面结构如图所示。抗拉体的结构形式有帘布结构（制造方便型图所示。抗拉体的结构形式有帘布结构（制造方便型号多）和绳芯结构（柔性好，抗弯强度高）。号多）和绳芯结构（柔性好，抗弯强度高）。2929机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分V V带结构带结构3030机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分 二、二、V V带的相关参数带的相关参数 带绕在带轮上时产生弯曲，外带绕在带轮上时产生弯曲，外层受拉伸长，内层受压缩短，内层受拉伸
20、长，内层受压缩短，内外层之间必有一长度不变的中性外层之间必有一长度不变的中性层，其宽度层，其宽度b bp p称为称为节宽节宽。V V带轮上与带轮上与b bp p相应的带轮直径相应的带轮直径d dd d称为称为基准直径基准直径。与带轮基准直径相应的带的周与带轮基准直径相应的带的周线长度称为线长度称为基准长度基准长度，用，用L Ld d表示。表示。两带轮轴线间的距离两带轮轴线间的距离a a称为称为中中心距心距。带与带轮接触弧所对应的中带与带轮接触弧所对应的中心角称为心角称为包角包角。3131机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分设计要求：设计要求：质量小且质量分布均匀；质量小且质量分布均
21、匀；足够的承载能力；足够的承载能力；良好的结构工艺性；良好的结构工艺性；轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损；轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。载荷分布较为均匀等。8.5 8.5 普通普通V V带轮的常用材料和结构带轮的常用材料和结构3232机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分一一.V.V带带轮材料选择带带轮材料选择 带轮的材料：带轮的材料：带轮的材料主要采用带轮的材料主要采用铸铁铸铁，常用材料的牌号为常用材料的牌号为HT150HT150或或HT200,HT200,允许的允许的最大圆
22、周速度为最大圆周速度为25m/s25m/s；转速较高时宜采转速较高时宜采用用铸钢铸钢（或用钢板冲压后焊接而成）；（或用钢板冲压后焊接而成）；小功率时可用小功率时可用铸铝或塑料铸铝或塑料。3333机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分 结构设计结构设计:带轮由轮带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。部分组成。轮缘是带轮的工作部分，轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮毂是带轮制有梯形轮槽。轮毂是带轮与轴的联接部分，轮缘与轮与轴的联接部分，轮缘与轮毂则用轮辐（腹板）联接成毂则用轮辐（腹板）联接成一整体。一整体。V V带轮按腹板结构的不同带轮按腹板结构的不同分为以下几种型式：分为以下几种型式：实心带实心带轮轮、腹板带轮腹板带轮、孔板带轮、孔板带轮、轮辐带轮轮辐带轮。二二.V.V带带轮的结构设计带带轮的结构设计3434机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分1 1、实心带轮、实心带轮d dd d(1.5(1.53)3)d d0 02 2、腹板带轮、腹板带轮d d0 0轴的直径轴的直径d dd d 300 300 mmmm3535机械基础部分机械基础部分机械基础部分机械基础部分3.3.孔板带轮孔板带轮4.4.椭圆轮辐带轮椭圆轮辐带轮d dd d 400 400 mmmmd dd d 400 400 mmmm