第6章 带传动

1、第6章 带传动§6-0机械传动概论2一、传动装置的作用2二、传动装置的分类2三、传动装置的基本参数计算2四、 本章内容概要3§6-1概述4一、 带传动的组成4二、传动带的分类4三、V带的类型与结构5四、 注意事项7§6-2 带传动工作情况的分析9§6-0机械传动概论一、传动装置的作用Ø 普通机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。主要用途为：1.减速（或增速）2.变速3.改变运动形式4.动力和运动的传递与分配二、传动装置的分类Ø 传动装置按原动力的产生形式分：电传动、流体传动、

2、机械传动。机械传动又可分为：按传力方式分摩擦传动直接接触：摩擦轮传动靠中间件：带传动啮合传动直接接触：齿轮、蜗杆及螺旋传动靠中间件：同步带传动、链传动按改变传动比的可能性分定传动比传动变传动比传动有级变速传动无级变速传动三、传动装置的基本参数计算Ø 以带式运输机的传动装置为例计算该传动装置的基本参数例图基本参数Ø 传动比；Ø 机械效率；Ø 功率；Ø 转矩.4、 本章内容概要Ø 力分析；Ø 应力分析；Ø 运动分析；Ø 设计计算、带轮结构；Ø 使用和维护。§6-1概述1、 带传动的组成&#

3、216; 三大部分：主动带轮、从动带轮、传动带。二、传动带的分类Ø 按其截面形状分为：靠摩擦传动的带平型带示意图特点Ø 带体薄、软，有良好的弯曲性能，适用于小直径带轮传动；Ø 高速运行时，带体容易散热，传动平稳；Ø 过去多采用丝、麻、合成纤维等编织物用耐磨胶粘合而成；Ø 近年普遍采用以尼龙薄片为强力层的片基复合胶带，可用于高速的磨床、精密包装机等高速装置的传动。多楔带示意图特点Ø 兼有V带和平带的优点，既有平带的柔软、韧性好的特点，又有V带结构紧凑、效率高的特点；Ø 带体为整体，消除了多根V带传动时长短不一的现象；Ø

4、; 空间相同时，可比普通V带的传动效率提高；Ø 带体薄，柔软性好，能适应于小带轮传动；Ø 适用于高速传动，发热少，运转平稳。V带V带是运用最广泛的传动带。详见下一段内容。靠啮合传动的带同步带示意图特点Ø 综合了带传动、链传动和齿轮传动的优点；Ø 由带的抗拉层承受载荷，带上的齿与带轮的齿槽相互啮合，带与带轮之间没有相对滑动，从而实现同步传动。Ø 速度范围宽，传动效率可达，传动功率从几瓦到数百千瓦；Ø 广泛运用于各种仪器、计算机、汽车、工业缝纫机机械装备中。三、V带的类型与结构普通V带示意图特点Ø 传动功率大，结构简单，价格便宜

5、；Ø 由于带与带轮之间是V形槽面摩擦，所以可产生比平型带更大的有效圆周力（约为3倍）；Ø 普通V带是应用最广泛的V带。标准普通V带的结构截面尺寸Ø 普通V带的截面尺寸分为：Y、Z、A、B、C、D、E七种：Ø 普通V带采用基准宽度制，即用基准线的位置和基准宽度来定带轮的槽型、基准直径和带在轮槽中的位置:窄V带示意图特点Ø 与同型号的普通V带相比，窄V带的高度为普通V带的倍；Ø 由于窄V带截面形状的优化设计，其承载能力较普通V带可提高，使用寿命长。截面尺寸Ø 窄V带的截面尺寸分为：、四种；Ø 窄V带也是采用基准宽度制。

6、齿形V带示意图特点Ø 是V带的一种特殊形式；Ø 工作时靠侧面实现摩擦传动；Ø 与普通V带的界面相同；Ø 增加的锯齿是为了提高带的纵向柔度，使其可在较小的带轮上工作，并不至于降低带 的横向刚度。宽V带联组V带4、 注意事项1、V带是标准件：不需要自己生产，由专门厂制造。2、 带传动的主要几何参数：Ø 带轮直径，中心距，包角及带长.Ø 计算式：§6-2 带传动工作情况的分析一、带传动的工作原理幻灯片14二、力分析未工作时：由于带紧套在两轮上，带各截面处均受预紧力F0轮与带间有正压力。启动时：轮与带间产生摩擦力，由带所受摩擦力方向

7、可知，带中的拉力发生了变化。下边带拉紧紧边F1上边带放松松边F2设带总长度不变，则： 紧边拉力的增加量=松边拉力的减少量 F1-F0=F0-F2； F1+F2=2 F0幻灯片15小结：1、Ff=F1-F2=Fe 带传动的有效拉力并不是作用于某固定点的集中力，而是带和带轮接触面上各点摩擦力的总和，也等于带轮两边带的拉力差。2、当F0一定时，带传动能力的大小取决于带与轮间所能产生的摩擦力总和的大小。FfFfmax取决于小带轮的包角。3、当FfmaxF阻时，带传动能正常工作 当FfmaxF阻时，带传动打滑带传动中，当带有打滑趋势时，摩擦力即达到极限值，亦即带传动的有效拉力达到最大值。根据欧拉公式，有

8、： F1=F2ef另外 F1+F2=2 F0 F1-F2= Fe 可以得到 幻灯片16讨论：有效拉力Fe的大小与F0、f有关。1、 F0： F0NFfFe带的弹性易松弛寿命2、：产生摩擦力的区域FeFf（1）a一定时：i（dd2-dd1）结论：i不能太大，i7（2）i一定时：a结论：a不能太小，0.7（dd1+dd2）a2（ dd1+dd2）3、f：fFfFeV带fv=f/sin（/2）f 平型带橡胶对钢f=0.4，橡胶对铸铁f=0.8但，F0，f不可能无限增大，因此，带传动所能传递的有效拉力Fe总是有一定的极限值的。幻灯片17三、应力分析1、工作应力紧边：1=F1/A松边：2=F2/As1s

9、2sb2b1sC2、离心应力sc=Fc/A=qv2/As2sb2sb1s1sC3、弯曲应力小带轮：b1=2Ey/dd1大带轮：b2=2Ey/dd2小结：1、带传动时，带中各截面处的应力是不相等的，即带是处于变应力下工作的，当带绕两带轮循环一周时，带中某点的应力变化四次，当应力循环次数达到一定值后，将产生疲劳破坏。2、带中的最大应力发生在紧边开始绕上小带轮处max=1+b1+c 最小应力发生在松边 min=2+c 幻灯片183、保证带使用寿命可采用的措施：疲劳破坏由max和应力循环次数决定的：1）限制max的大小1F0FfF0适当dd1ddminb1dd1v不要太大，vmax30m/sc2）限制

10、应力变化频率：频率：带在单位时间内绕过带轮的次数，U=v/LdLdU带寿命增加四、运动分析1、理论传动比若主动轮和从动轮的转速分别为n1和n2，直径分别为dd1和dd2，则传动带的速度v为：幻灯片192、打滑与弹性滑动1）打滑在带传动中，F阻Ff 传动带在带轮上产生显著的相对滑动称为打滑 带传动正常工作时是不允许的2）弹性滑动在带传动中，F阻Ff 带传动正常工作时带与带轮之间还会产生一定的滑动。带传动中的弹性滑动是不可避免的，使带传动不能保持准确的传动比，造成传动带的磨损。设主动轮的圆周速度为v1，从动轮的圆周速度为v2，其相对减少率称为滑动系数：小结：1、弹性滑动是带传动中不可避免的一种固有

11、现象，只要带传动传递动力时，带中就必然出现拉力差，而带本身为一弹性体、受力不同，弹性变形亦不同。弹性滑动是不可避免的幻灯片20因此，从动轮的圆周速度v2小于主动轮的圆周速度v1。由于传动带的弹性变形的变化而引起的滑动称为弹性滑动。滑动弧 滑动角 静弧 静角幻灯片212、由于弹性滑动的影响，使得从动带轮圆周速度v2小于主动带轮圆周速度v1，其影响随着传递功率的变化而变化。不能保持瞬时传动比固定不变3、打滑是一种有害现象，它使带磨损剧烈，从动轮转速下降，甚至使带传动提早失效。必须避免由于打滑是带传动过载引起的，所以，它是完全可以避免的。幻灯片22§6-3 V带传动的设计计算一、失效形式、

12、正常工作条件失效形式整体打滑F阻Ff 将发生打滑带在变应力作用下，当应力循环次数达到一定值后，发生疲劳破坏疲劳破坏带传动的计算准则：既要避免带传动在工作中出现打滑现象，又要保证带具有一定的疲劳强度和使用寿命。1、传动能力正常工作条件2、疲劳强度max=1+b1+cv不要太大（1020m/s，最佳）dd1ddminF0适当1120°3、限制条件幻灯片23三、V带传动的设计步骤设计前一般已知条件：P（kw），n1（r/min），n2（r/min）或i工作条件：载荷情况（变动否），班次，寿命。要求：带：型号、带长、根数。 轮：直径、宽度、材料、结构。 传动：中心距。一般设计步骤：1、从分析

13、基本公式着手，2、对每一个参数分析其是已知的还是未知的，3、当未知参数多时，可试取几个，4、随时检验试取参数的合适性，5、进行一定的方案比较。幻灯片24带传动的基本公式：具体情况修正特定情况KA工作情况系数（已知）； P传动功率（已知）；带的型号（未知）小带轮直径dd1（未知）小带轮转速n1（已知）P1单根V带的基本额定功率P1（未知）带的型号（未知）P1额定功率的增量（i的影响）P1（未知）小带轮转速（已知）传动比i（已知）K包角的影响大带轮直径dd2=i*dd1dd1（未知）中心距a（未知）K（未知）KL带长的影响带轮直径dd1（未知）KL（未知）中心距a（未知）幻灯片25未知参数有：dd

14、1，a，型号。关键参数是dd1v传动能力P疲劳寿命dd1b1dd1ddmin结构尺寸增大aa根据题目限制或根据经验试取型号根据经验或实验图表取定幻灯片26具体设计步骤：1、按KA*P=Pca，n1选型号2、取定dd1dd2=i*dd1按直径系列圆整3、校核v=（530）m/s4、试取a0，几何计算，Ld标准化Ld5、校核1120°6、求：7、确定带的预紧力：幻灯片278、求作用在轴上的力FP：9、结构设计例 某颚式破碎机采用普通V带传动、由普通交流电动机驱动。已知电动机额定功率P=5.5kW，转速n1=1440r/min，从动轴转速n2=400r/min，每天两班制工作，试设计此V带传动。P129幻灯片28作用在轴上的力幻灯片29§6-4V带轮结构，张紧装置一、V带轮设计的要求应满足的要求：质量小；结构工艺性好；无过大的铸造内应力；质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；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，以使载荷分布较为均匀。二、材料HT150v25m/sHT200v=2530m/s铸钢v25m/s铸铝或塑料小功率或航空三、结构尺寸带轮