机械工程学第08章

1、 第八章第八章 带传动带传动参考文献参考文献张策主编，张策主编，机械原理与机械设计机械原理与机械设计（下（下册），机械工业出版社，册），机械工业出版社，20042004濮良贵主编，濮良贵主编，机械设计机械设计，高等教育出，高等教育出版社，版社，20062006其他机械设计的相关书籍其他机械设计的相关书籍http:/ 概述概述带传动带传动：利用张紧在带轮上的传动带与带利用张紧在带轮上的传动带与带轮的摩擦或啮合来传递运动和动力。轮的摩擦或啮合来传递运动和动力。分类根据传动原理的不同分类根据传动原理的不同 1. 摩擦传动型摩擦传动型 2. 啮合传动型啮合传动型 （同步带）（同步带） 摩擦传动型摩擦传

2、动型 结构简单、结构简单、传动平稳、具传动平稳、具有过载保护功有过载保护功能，但不能保能，但不能保证恒定的传动证恒定的传动比，传动精度比，传动精度较低。较低。 啮合传动型（同步带）啮合传动型（同步带） 传动比准确，速比恒定，传动比范围大，传动比准确，速比恒定，传动比范围大，允许线速度高，传动效率可达允许线速度高，传动效率可达98%，结构，结构紧凑。紧凑。第二节第二节 带传动的计算基础带传动的计算基础一、带传动的几何关系一、带传动的几何关系21118057.3dda小带轮上的包角小带轮上的包角22112224ddladda带的基本长度带的基本长度222121212288lddldddda中心距中

3、心距传动带张紧传动带张紧 静止时传动带应张紧在带轮上，使得带静止时传动带应张紧在带轮上，使得带与带轮接触间产生一定的压力。与带轮接触间产生一定的压力。 带两边拉力相等，为初拉力带两边拉力相等，为初拉力f0 常用张紧方法常用张紧方法：调节两轮中心距、利用：调节两轮中心距、利用张紧轮张紧轮滑道式滑道式摆架式摆架式张紧轮张紧轮二、带传动的受力分析二、带传动的受力分析紧边拉力紧边拉力f1：带在进入主动轮一边被拉紧为：带在进入主动轮一边被拉紧为紧边，拉力由紧边，拉力由f0增加为增加为f1。松边拉力松边拉力f2：带在进入从动轮一边被放松称：带在进入从动轮一边被放松称为松边。拉力由为松边。拉力由f0减少为减

4、少为f2。有效拉力有效拉力ft：带传动所能传递的有效圆周：带传动所能传递的有效圆周力。力。ft= f1-f2 正常工作时正常工作时最大有效拉力：最大有效拉力： 当传递的圆周力超过此极限值时，带将当传递的圆周力超过此极限值时，带将在轮面上在轮面上打滑打滑。避免打滑的条件：有足够的避免打滑的条件：有足够的fv 值和值和f0值值201tfff202tfff02(1)1vvftff efe三、带传动的应力分析三、带传动的应力分析 带传动工作时的应力带传动工作时的应力：由紧边和松边拉：由紧边和松边拉力所产生的应力；由离心力产生的应力以力所产生的应力；由离心力产生的应力以及由于带在带轮上弯曲产生的应力。及

5、由于带在带轮上弯曲产生的应力。由紧边和松边拉力产生的应力由紧边和松边拉力产生的应力由离心力产生的应力作用于带的全长由离心力产生的应力作用于带的全长 1212ffaa2ccfqvaa带在带轮上弯曲产生的弯曲应力带在带轮上弯曲产生的弯曲应力最大应力发生在带紧边进入最大应力发生在带紧边进入小带轮处。小带轮处。 /2()/2beyeeddcb11max四、弹性滑动、打滑和滑动率四、弹性滑动、打滑和滑动率 弹性滑动弹性滑动：带是弹性体，受拉力作用后产生：带是弹性体，受拉力作用后产生拉伸弹性变形，工作时由于存在紧边拉力，拉伸弹性变形，工作时由于存在紧边拉力，松边拉力，带在通过带轮时拉伸变形发生变松边拉力，

6、带在通过带轮时拉伸变形发生变化，使带与带轮之间产生相对滑动，化，使带与带轮之间产生相对滑动， 这种滑动与带的弹性变形有关。这种滑动与带的弹性变形有关。 弹性滑动是由拉力弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递差引起的，只要传递圆周力，弹性滑动就圆周力，弹性滑动就不可避免。不可避免。打滑打滑：当外载荷大到一定值时，带与带轮间：当外载荷大到一定值时，带与带轮间产生全面滑动；产生全面滑动； 打滑是由过载引起的全面滑动，只要限制打滑是由过载引起的全面滑动，只要限制载荷，就可以避免，而且应当避免。载荷，就可以避免，而且应当避免。滑动率从动轮速度的降低率滑动率从动轮速度的降低率 带传动的实际传动比带传动的实际传

7、动比%100121vvv)1 (1221ddnni第三节第三节 同步带传动同步带传动运行时，带齿与带轮的齿槽相啮合传递运动运行时，带齿与带轮的齿槽相啮合传递运动和动力。综合了皮带传动、链传动和齿轮传和动力。综合了皮带传动、链传动和齿轮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 组成：组成： 1. 强力层：多采用钢丝绳或玻璃纤维。布强力层：多采用钢丝绳或玻璃纤维。布置在带的节线位置。置在带的节线位置。 2. 基体：带齿基体：带齿与带轮轮齿啮合与带轮轮齿啮合 带背带背用来粘结包覆强用来粘结包覆强力层。常用材料为聚氨脂力层。常用材料为聚氨脂和氯丁橡胶。和氯丁橡胶

8、。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。节距节距pb ：在规定的张紧力下，同步带纵向截：在规定的张紧力下，同步带纵向截面上相邻两齿中心轴线间节线上的距离。面上相邻两齿中心轴线间节线上的距离。节线：指当同步带垂直其底边弯曲时，在带节线：指当同步带垂直其底边弯曲时，在带中保持原长度不变的周线，通常位于承载层中保持原长度不变的周线，通常位于承载层的中线上。的中线上。梯形齿同步带分为梯形齿同步带分为单面同步带（常用）单面同步带（常用）和和双面同步带两种。双面同步带两种。同步带按节距不同分为最轻型同步带按节距不同分为最轻型mxl、超轻、超轻型型xxl、特轻型、特轻型

9、xl、轻型、轻型l、重型、重型h、特、特重型重型xh、超重型、超重型xxh七种。七种。同步带的标记内容和顺序为带长代号、带同步带的标记内容和顺序为带长代号、带型、宽度代号，如型、宽度代号，如xxl型单面带的标记：型单面带的标记：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304.8mm304.8mm 特点特点1. 带与带轮间无相对滑动；带与带轮间无相对滑动；2. 允许较高的线速度。齿形带较薄，单位长允许较高的线速度。齿形带较薄，单位长度质量小。度质量小。3. 允许带轮直径

10、较小，传动比较大。带的柔允许带轮直径较小，传动比较大。带的柔性好。性好。4. 初拉力小。轴及轴承上受的载荷小；初拉力小。轴及轴承上受的载荷小；5. 噪声小。噪声小。6. 中心距要求严格，安装精度要求较高。否中心距要求严格，安装精度要求较高。否则同步带工作中会跑偏。则同步带工作中会跑偏。二、带轮设计二、带轮设计 带轮的结构设计，主要是根据带轮的节圆带轮的结构设计，主要是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直径、轴间距及安装形式确定结构形式及尺寸。寸。三、同步带传动的设计计算三、同步带传动的设计计算 已知：传动的用途、传递的功率、大小带已知：传动的用途、传递的功率、大小带轮的转速或传动比以及传动系统的空间尺寸