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1、 8 8 带传动带传动带传动的特点和类型 带传动的工作情况分析 V带传动的设计及实例分析 1 12 23 3认识了解学会8.1 8.1 概述概述（主动轮）一.带传动的组成 （从动轮）（传动带）8.1 8.1 概述概述平型带普通平带片基平带普通带窄带齿形带宽带类型V 型带多楔带摩擦型啮合型圆形带联组带大楔角带二.带传动的类型8.1 8.1 概述概述二、带传动的分类8.1 概述概述1.开口传动三、带传动的形式2.交叉传动3.半交叉传动平带圆带两轮同向转动两轴空间交错带磨损快两轮反向转动8.1 概述概述8.1 概述概述四.带传动的特点及应用运行平稳，噪声小，能缓冲吸振；结构简单，适用于精度要求低，特
2、别是中心距大的场合；不用润滑，成本低；过载时打滑，可保护其他零件。带传动缺点：存在弹性滑动，传动效率低；带寿命短，且不宜高温、易燃、易爆场合；传递同样大圆周力时，压轴力和轮廓尺寸都比啮合传动大。带的弹性和柔性使其有以下优点：8.1 概述概述应用：V带传动应用最广。常应用于传动比不要求准确、功率P100kW、v=525m/s、传动比i7，传动效率=0.900.95以及有过载保护的场合。试验仪器滑动轴承试验台实例:8.1 概述概述五、V带类型与标准帘布芯结构线绳芯结构节面节面组成：包布顶胶抗拉体底胶节线节线节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。节面：全部节线构成的面。在V带轮上，与所配用V带的节面宽
3、度相对应的带轮直径称为基准直径dd。bpddh抗拉体、顶胶、底胶、包布。8.1 概述概述 V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基准长度Ld。标准长度系列详见，P145表8-2 bbph 型 号 Y Z A B C D E F 顶宽b 6 10 13 17 22 32 38 50节宽 bp 5.3 8.5 11 14 19 27 32 42 高度 h 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角截面面积A（mm2）18 47 81 138 230 476 692 1173 表8-1 普通V带的截面尺寸（GB11544-89）40 普通V带有：Y、Z、A、B、C、D
4、、E 等型号,已标准化 YZABCDEF普通V带的尺寸（=40，h/bp=0.7）8.1 概述概述表8-2 V带基准长度Ld和带长修正系数KL8.1 概述概述 =40，h/bp=0.9的V带称为窄V带。与普通V带相比，高度相同时，宽度减小1/3，而承载能力提高1.52.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。bh40 型 号 宽度b(mm)高度 h(mm)3 v 9.5(3/8英寸)8 A,B型 5 V 16.0(5/8英寸)13.5 B,C,D型8 V 25.4(1英寸)23 D,E,F型窄V带的结构及截面尺寸可替代的 普通V带8.1 概述概述 普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记
5、号组成，如下示例：A1400 GB115442012国标代号基准长度V带型号带传动是依靠来传递运动和功率的。带与带轮接触面之间的正压力带与带轮接触面之间的摩擦力带的紧边拉力带的松边拉力ABCD提交单选题1分与平带传动相比较，V带传动的优点是 。传动效率高带的寿命长带的价格便宜承载能力大ABCD提交单选题1分与V带传动相比较，同步带传动的突出优点是传动功率大传动比准确传动效率高带的制造成本低ABCD提交单选题1分下列普通V带中，以_型带的截面尺寸最小。ACEZABCD提交单选题1分相同条件下，普通V带横截尺寸 ，其传递的功率也 。越小，越大越大，越小越小，越小越大，越大ABCD提交单选题1分V带
6、带轮槽形角随带轮直径的减小而_。减小增大不变先增大，后减小ABCD提交单选题1分窄V带的相对高度值与普通V带的相对高度值相比，其数值 。更大更小相同有时更大有时更小ABCD提交单选题1分窄V带已广泛用于（）且结构要求紧凑的机械传动中。高速，小功率高速，大功率低速，小功率低速，大功率ABCD提交单选题1分8.2 8.2 带传动工作情况的分析带传动工作情况的分析8.2 8.2 带传动工作情况的分析带传动工作情况的分析从动轮从动轮主动轮主动轮n1n2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：F1 =F2 =F0F1 F2 F1，F2 紧边紧边松边松边设带的总长不变，
7、则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：F1 F0=F0 F2 n1n2F0=(F1+F2)/2一.带传动受力分析F0F0F0F0F1F2F1F2总摩擦力Ff 与两边拉力F1、F2对轴心的力矩为：称 F1-F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：Fe=F1-F2且传递功率与有效拉力和带速之间有如下关系：得：Ff=F1-F2=Ff 联立 F0=(F1+F2)/2求得：F1=F0+Fe/2 F2=F0-Fe/2Ff dd1/2-F1 dd1/2+F2 dd1/2=0n1n2F1F2F1F2Ff8.2 8.2 带传动工作情况的分析带传动工作情况的分析 当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最大值，有效拉
8、力也达到最大。称为临界有效拉力，Fec二.带传动的最大有效拉力及其影响因素紧边和松边的拉力之比为：柔韧体摩擦的欧拉公式 联立求解：Fec=F1-F28.2 8.2 带传动工作情况的分析带传动工作情况的分析影响最大有效拉力因素：1）预紧力F0,F0 Fec 2）包角 总摩擦力Ff Fec，对传动有利。P159 1=120 F0过大,带的磨损加剧,加快松弛,降低寿命。F0过小,影响带的工作能力，容易产生打滑。3）摩擦系数 f Fec ，对传动有利。影响 f 的因素有材料、表面状况、带的截面形状。8.2 8.2 带传动工作情况的分析带传动工作情况的分析三.带的应力分析1.由紧边和松边拉力产生的拉应力
9、紧边拉应力：松边拉应力：A为带的横截面积 2.由离心力产生的拉应力带在微弧段上产生的离心力：dNcddlr F1F28.2 8.2 带传动工作情况的分析带传动工作情况的分析3.由带弯曲产生的弯曲应力设h为带的厚度；dd为带轮基准直径,则有：弯曲应力与带轮基准直径成反比，为了避免弯曲应力过大，带轮直径不得小于最小值。弯曲应力为:ddV带轮的带轮的基准圆基准圆hE为带的弹性模量；8.2 8.2 带传动工作情况的分析带传动工作情况的分析4.应力分布及最大应力 带受交变应力的作用，最大应力max出现在紧边与小轮的接触处。max1b2cb122n1n218.2 8.2 带传动工作情况的分析带传动工作情况
10、的分析F2F2F1F1四.带传动的弹性滑动、打滑和滑动率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微量滑动被称为弹性滑动。紧边：松边：F1 F2 1 2总有：v2 v dd1vbvaPbPa图a传动装置中带的寿命更长，因为其速度低，应力循环次数少V 带传动中，已知主动带轮基准直径 dd1=180 mm，从动带轮基准直径 dd2=180 mm，两轮的中心距 a=630 mm，主动带轮转速 n1=1450 r/min，能传递的最大功率 P=10 kW，B 型带。试计算 V 带中的各应力，并画出各应力分布图。附：V 带的弹性模量 E=170 MPa，V 带每米长质
11、量 q=0.18 kg/m，带与带轮间的当量摩擦系数 fv=0.51 ，B型带截面积 A=138 mm2，B 型带的高度 h=10.5 mm。作业8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计一、失效形式：打滑、疲劳破坏二、设计准则：不打滑、有足够的疲 劳强度和使用寿命一.带传动的失效形式和设计准则1 1）疲劳强度条件max=1+b+c 1=-b-c2 2）不打滑条件8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计 单根V带所传递的功率是指在一定初拉力作用下，带传动不发生打滑且有足够疲劳寿命时所能传递的最大功率。二、单根V带的基本额定功率由疲劳强度 得 在传动比i=1、包角180、特定长度、平稳的工作载荷下
12、试验测得。P151页，表8-48.3 V8.3 V带传动设计带传动设计实际工作条件下，单根普通V带所能传递的基本额定功率为其中：功率增量 ；P152页，P8-5包角修正系数，考虑 时对传动能力的影响；P155，表8-6 带长修正系数，考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响。P145页，P8-2 8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计三、V带传动设计步骤 设计的已知条件为：传动的工作情况，功率P，转速n1、n2（或传动比i），以及空间尺寸要求。设计内容：确定V带的型号、长度L和根数Z、传动中心距a及带轮基准直径，结构尺寸，作用在轴上的压力及画出带轮零件图等。8.3 V8.3 V带传动设计带传动
13、设计1.确定计算功率确定计算功率Pc2.选择选择V带的型号带的型号 3.确定带轮确定带轮基准直径基准直径及验算及验算带速带速 4.初定中心距初定中心距a0和初选带长和初选带长L0 5.确定中心距确定中心距a和基准带长和基准带长Ld并验算小带轮包角并验算小带轮包角 6.确定确定V带根数带根数Z7.单根单根V带的初拉力带的初拉力F0 8.带传动作用在带轮轴上的压力带传动作用在带轮轴上的压力FQ 8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计1.确定计算功率式中：传递的名义功率（如电动机的额定功率，kW）工作情况系数表8-8工作情况系数KA8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计2.选择V带的型号 根据计
14、算功率Pc和主动轮（通常是小带轮）转速n1 由右图选择V 带型号。8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计3.确定带轮基准直径 设计时应取小带轮的基准直径dd1 ddmin，ddmin的值查表8-7，P155页。型型 号号 Y Z A B C D E dmin 20 50 75 125 200 315 500表表8-7带带轮的最小直径轮的最小直径dmin限制带轮的最小直径的目的是什么？限制带轮的最小直径的目的是什么？b1 寿命 V P一定时，F 打滑z d1 d2 尺寸 d1 8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计4.验算带速 v P v 寿命 单位时间绕转圈数，应力循环次数，相对寿命 离心
15、力P 不变F Z 验算带速的目的是什么？验算带速的目的是什么？8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计5.初定中心距a和基准带长Ld 按下式初步确定中心距a0初选 a0 后，可根据下式计算V带的初选长度给定中心距取值范围的目的是什么？给定中心距取值范围的目的是什么？a 尺寸 由于载荷变化带的松边抖动，动载荷 a 小轮包角 1 传动能力 带长较短，v 一定时，单位时间绕转圈数，应力循环次数 相对寿命 8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计 考虑到安装调整和带松弛后张紧的需要,中心距的变动范围为 根据初选长度 ，由表8-2选取与之相近的基准长度 Ld 作为所选带的长度，然后就可以近似计算出实际中
16、心距 a，即 8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计小带轮包角可按下式计算 一般要求 ，否则应适当增大中心距或减小传动比，也可以加张紧轮。7.确定V带根数Z 计算结果超出范围，应改V带型号或加大带轮直径后重新设计。若若 1 1不满足，怎么办？不满足，怎么办？z10Z10，怎么办？，怎么办？8.3 V8.3 V带传动设计带传动设计83 V带传动设计8.单根V带的初拉力F0 由于新带易松弛，对不能调整中心距的普通V带传动，安装新带时的初拉力应为计算值的1.5倍。9.带传动作用在带轮轴上的压力FQ 10.带轮设计 带轮设计包括以下内容：确定结构类型结构尺寸轮槽尺寸材料画出带轮工作图。8.3 V8.
17、3 V带传动设计带传动设计V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了_。使结构紧凑限制弯曲应力限制小带轮上的包角保证带和带轮接触面间有足够摩擦力ABCD提交单选题1分确定单根V带许用功率P0的前提条件是_。保证带不打滑保证带不打滑，不弹性滑动保证带不打滑，不疲劳破坏保证带不疲劳破坏ABCD提交单选题1分设计V带传动时，发现带的根数过多，可采用_来解决。换用更大截面型号的V带增大传动比增大中心距减小带轮直径ABCD提交单选题1分设计V带传动时，选取V带的型号主要取决于_。带的紧边拉力带的松边拉力传递的功率和小轮转速带的线速度ABCD提交单选题1分带的中心距过大时，会导致_。带的寿命缩短带的弹
18、性滑动加剧带的工作噪声增大带在工作中发生颤动ABCD提交单选题1分一定型号的V带传动，当小带轮转速一定时，其所能传递的功率增量，取决于 。小带轮上的包角带的线速度传动比大带轮上的包角ABCD提交单选题1分设计初探1.4 根 B 型V 带，小带轮基准直径 dd1=125 mm，大带轮基准直径dd2=450 mm，带速 v=6.3 m/s，中心距 a=435.5 mm，带的基准长度 Ld=1800 mm ，包角 1=137.2o，单根 V 带所能传递的功率(P0+P0=1.44W)。1)现将此带用于一减速器上，三班制工作(工作情况系数 KA =1.1)，要求传递功率为 5.5kW，试验算该传动的承
19、载能力是否足够?2)若承载能力不够，请提出两种效果较显著的改进措施(可不进行具体数值计算，但应作扼要分析)。已知：dd1=125 mm，dd2=450 mm，v=6.3 m/s，a=435.5 mm，带的 Ld=1800 mm ，1=137.2o，P0+P0=1.44W，KA =1.1，PCa=5.5kW解:1)验算该传动的承载能力根据包角1 和带长Ld，查表得：该传动承载能力不够（需要5根B 型带）。2）改进措施改变带的型号，用 C型带。增加根数，z 5根。用张紧轮，增加张紧力和小轮包角。8.4 V8.4 V带轮的设计带轮的设计结构轮缘：与带相连部分轮毂：安装在轴上部分轮辐：联接部分8.4
20、V8.4 V带轮的设计带轮的设计一、V带轮的设计内容 确定带轮的材料、结构形式、轮槽、轮辐和轮毂的几何尺寸、公差和表面粗糙度以及相关技术要求。二、带轮的材料通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。小功率时可用铸铝或塑料。三、带轮的结构与尺寸四种典型结构：实心式、腹板式、孔板式、轮辐式 8.4 V8.4 V带轮的设计带轮的设计实心式-直径小；实心式带轮的结构 dd 2.5d daddBLdd18.4 V8.4 V带轮的设计带轮的设计腹板式-中等直径；实心式-直径小；带轮的结构 dd 300mm腹板式腹板式1:25dddaBCLd1d8.4
21、 V8.4 V带轮的设计带轮的设计腹板式-中等直径；实心式-直径小；孔板式-中等直径；带轮的结构 1:25dddaBd1dD1CLd0D0S D1-d1 100mm8.4 V8.4 V带轮的设计带轮的设计轮辐式-dd300 mm；腹板式-中等直径；带轮的结构 实心式-直径小；孔板式-中等直径；h2drdkdhb1L1:25dddaBh1d8.4 V8.4 V带轮的设计带轮的设计8.4 V8.4 V带轮的设计带轮的设计V带轮是采用实心式、轮辐式或腹板式，主要取决于_。传递的功率带轮的截面尺寸带轮的直径带轮的线速度ABCD提交单选题1分8-5 V8-5 V带的张紧、安装与防护带的张紧、安装与防护一
22、、V带轮的张紧装置8-5 V8-5 V带的张紧、安装与防护带的张紧、安装与防护1.定期张紧装置8-5 V8-5 V带的张紧、安装与防护带的张紧、安装与防护一、V带轮的张紧装置1.定期张紧装置2.自动张紧装置8-5 V8-5 V带的张紧、安装与防护带的张紧、安装与防护一、V带轮的张紧装置3.张紧轮装置8-5 V8-5 V带的张紧、安装与防护带的张紧、安装与防护一、V带轮的张紧装置3.张紧轮装置8-5 V8-5 V带的张紧、安装与防护带的张紧、安装与防护一、V带轮的张紧装置（1）各带轮的轴线必须保持规定的平行度，两轮轮槽中心线要共面且与轴线垂直。二、V带轮的安装8-5 V8-5 V带的张紧、安装与
23、防护带的张紧、安装与防护（2）安装皮带时，应通过调整中心距使皮带张紧，严禁强行撬入和撬出，以免损伤皮带。（3）不同厂家的V带和新旧不同V带，不能同组使用。（4）按规定的初拉力张紧。对于中等中心距的带传动，可凭经验张紧（测定方法如右图）（5）新带使用前，最好预先拉紧一段时间后再使用。8-5 V8-5 V带的张紧、安装与防护带的张紧、安装与防护三、V带轮的维护带传动带装置应加防护罩，以保证安全；带传动无需润滑，禁止加润滑油或润滑脂，及时清理带轮槽内及带上的油污；定期检查胶带，如有一根松弛或损坏应全部更换；工作温度不应超过60度；若带传动装置需闲置一段时间，应将带放松。8-5 V8-5 V带的张紧、安装与防护带的张紧、安装与防护图中所示V带在轮槽中的 3 种位置，其中位置 正确。ABC提交单选题1分结构分析题如图所示，采用张紧轮将带张紧，小带轮为主动轮。在图a，b，c，d，e，f，g和 h 所示的八种张紧轮的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的？结构分析题张紧轮一般应放在松边内侧。同时张紧轮还应尽量靠近大轮。故图a、b、c、d四种布置中，图b最合理。张紧轮也宜安装于松边外侧，并靠近小带轮，故图e、f、g、h四种布置中，图e最合理。