第二章--带传动

1、2021/8/61第二章第二章 带传动（带传动（ belt drive）类型和工作原理带传动的受力分析带传动的应力分析弹性滑动的打滑带传动的传动比带传动的计算准则带传动的设计计算带传动的布置和张紧2021/8/62第二章第二章 带传动（带传动（belt drive ）第一节第一节 带传动的类型和工作原理带传动的类型和工作原理一、工作原理一、工作原理T1n1n21、组成：、组成：主动轮从动轮FfFf扰性带紧套在轮上，靠带与轮间的扰性带紧套在轮上，靠带与轮间的摩擦力摩擦力传递运动和动力。传递运动和动力。 2、工作原理：、工作原理：绕绕性摩擦传动。性摩擦传动。2021/8/63二、带传动的类型二、带

2、传动的类型按带的截面形状分：按带的截面形状分：平皮带（平皮带（flat belt ）V型带（型带（V-belt ） 多楔带（多楔带（poly V-belt ）圆形带（圆形带（round belt ）同步带（同步带（synchronous belt ）2021/8/642021/8/65二、带传动的类型二、带传动的类型按带的传动方式分按带的传动方式分开口传动开口传动交叉传动交叉传动半交叉传动半交叉传动2021/8/66V带的类型与结构带的类型与结构 普通V带 窄V带 联组V带 齿形V带 大楔角V带 宽V带2021/8/67普通普通V型带为封闭的环状，有七种断面尺寸：型带为封闭的环状，有七种断面尺

3、寸： y、Z、A、B、C、D、E。y型断面最小，型断面最小，E型最大。见表（型最大。见表（3-1）窄窄V带带 SPZ、SPA、SPB、SPC。三、三、V型带的标准型带的标准1、断面形状和结构、断面形状和结构2、标准、标准2021/8/68每一种截面对应有不同的带长，以基准每一种截面对应有不同的带长，以基准长为公称长度长为公称长度Ld。标记：带型、带长和标准代号组成。标记：带型、带长和标准代号组成。例：例：A-1600 GB11544-19892021/8/69三、带传动的优缺点三、带传动的优缺点优点：缓和冲击、吸收振动、传动平稳优点：缓和冲击、吸收振动、传动平稳 噪音低噪音低 有过载保护作用有

4、过载保护作用 结构简单、制造维护方便。结构简单、制造维护方便。 可实现大距离的直接传动。可实现大距离的直接传动。缺点：传动比不准、传动效率低缺点：传动比不准、传动效率低 作用在轴上的力较大作用在轴上的力较大 外廓尺寸大外廓尺寸大2021/8/610四、适用场合 中心距较大、不需要精确传动比、中心距较大、不需要精确传动比、50KW以下、无腐蚀介质、无淋水淋油、以下、无腐蚀介质、无淋水淋油、速度较高速度较高525m/s、单级传动比、单级传动比i 平皮带。平皮带。2节2021/8/619b2b12maxcb 11max1cF1F2MPaAF11 紧紧边边拉拉应应力力MPaAF22 松松边边拉拉应应力

5、力：1、拉应力、拉应力MPaAqvc2 2、离心应力、离心应力MPadhEdab23、弯曲应力、弯曲应力 第三节第三节 带传动的应力分析带传动的应力分析2021/8/620式中式中：E-带的弹性模量带的弹性模量,MPa。Ha（y）-带的中性层到最外层之间的垂直距带的中性层到最外层之间的垂直距 离，离，mm。dd-带的基准直径，带的基准直径，mm。q-带的质量，带的质量，kg/m。（表。（表3-1）2021/8/621最大应力：最大应力： max =1+c+bMPa AqvAF2Cc分析：分析：V， FC ，C，寿命，寿命v, FC ,带对轮的压力带对轮的压力，摩擦力，摩擦力，传动能力，传动能力

6、。q， FC q和和v均与均与FC 成正比，但成正比，但v的影响较大。的影响较大。V不可太小，否则传递载荷的能力会下降。不可太小，否则传递载荷的能力会下降。P=FeV/1000 KW1、V=525m/s2021/8/6222、 b 与与dd 成反比，与成反比，与ha（带的型（带的型号）成正比。弯曲应力号）成正比。弯曲应力 b只发生在带只发生在带有弯曲变形的部分。有弯曲变形的部分。MPadhEdab22021/8/623max=1+C+b1应力： 大-小-大 .。变应力2021/8/624四、带的弹性滑动、打滑和传动比四、带的弹性滑动、打滑和传动比（一）、弹性滑动（一）、弹性滑动T1n1n2AB

7、CDEFAB- 静弧；静弧；BC-滑动弧。滑动弧。ABACDE -静弧；静弧；EF-滑动弧。滑动弧。DEF22021/8/625滑动率滑动率)1(d-1 1V m/s V100060V m/s V1000601221112221222D111 ddddddAddnnindnVVndndV2021/8/626二、打滑当带传递的有效圆周力大于带的传动能力，当带传递的有效圆周力大于带的传动能力，即即Fe Fmax时，滑动弧扩展到整个包角上时，时，滑动弧扩展到整个包角上时，带和带轮之间会产生显著的相对运动，带不带和带轮之间会产生显著的相对运动，带不再随同带轮运动，再随同带轮运动，这种现象称为打滑这种现

8、象称为打滑。三、传动比1221ddddnni )1(1221 ddddnni2021/8/627第四节第四节 普通普通V型带的失效和计算准则型带的失效和计算准则一、带传动的失效形式传动的失效形式1、打滑、打滑2、疲劳破坏、疲劳破坏二、计算准则：二、计算准则：1、最大限度发挥带传递载荷的能力、最大限度发挥带传递载荷的能力Fe Fmax2、保证足够的寿命、保证足够的寿命max=1+C+b11= C -b12021/8/628三、单根带的许用功率三、单根带的许用功率P01000)11)(1000)11(1000)11(10001011max0AvePveAveFvFPvvvfbcff 1、P0试验条

9、件：载荷平稳、特定带长、包试验条件：载荷平稳、特定带长、包角角1=、i=1、N=108、化纤强力层。、化纤强力层。P0值见表值见表3-4。2021/8/629P0dd12021/8/630使用P0值注意事项：1、使用条件与试验条件一致：、使用条件与试验条件一致：2、使用条件与试验条件不一致时：、使用条件与试验条件不一致时：P0=（ P0 +P0）KKLP0-功率增量功率增量kWK-包角影响系数，见表包角影响系数，见表3-7。KL-长度影响系数，见表长度影响系数，见表3-8。P0值的修正值的修正07.2-4节2021/8/631表3-7 包角影响系数K表表3-8 带的基准长带的基准长Ld和长度影

10、响系数和长度影响系数KL2021/8/632第五节第五节 普通普通V型带的设计计算型带的设计计算一、原始数据一、原始数据动力装置、载荷大小、转速情况、中心距限制、工动力装置、载荷大小、转速情况、中心距限制、工作条件。作条件。二、设计内容：二、设计内容：带带型号、根数型号、根数Z Z、长度、长度L Ld d、张紧力、张紧力带轮带轮直径直径d dd1 d1 、d dd2d2轮宽轮宽B B、材料和结构、材料和结构传动布置传动布置中心距中心距a a，转向，张紧方式、压轴力等，转向，张紧方式、压轴力等2021/8/633三三. .约束条件：约束条件：传动条件传动条件 i = n i = n1 1/ /

11、n n2 2 d dd2d2 / d / dd1d1几何条件几何条件中心距中心距a a 与长度与长度L Ld d 和和 包角包角 1 1匹配；匹配； 2 12021/8/634其他约束条件：其他约束条件：为增大为增大F Fmaxmax: : 1 1 120120 为减小弯曲应力：为减小弯曲应力：d dd1d1 d dminmin 为减小离心力影响：为减小离心力影响：V V V V maxmax dbdhEAqAFcc21120maxffeeFF强度条件强度条件 Z K Z KA A P/P/（ P P0 0 P P0 0） K KL L K K弧度）( 3.5718012101201addad

12、ddddd小带轮包角：小带轮包角：2021/8/6351、确定计算载荷PCa Pca=KAP KA查表3-6，2、确定带的型号根据Pca和n1，由图3-10选择带的型号。四四、设计计算步骤设计计算步骤2021/8/636图3-10 普通V带的型号选择2021/8/6373、确定带轮直径dd1；dd2（表3-2、表3-3） dd1ddmin ；dd2=idd1dd2应符合带轮的基准直径系列(表3-2）。ddmin2021/8/638带轮的基准直径dddd2021/8/6394、验算带速V（525m/s）5、初选中心距a0 ： 0.7（dd1+dd2）aFmax （284.5244.7），传动打滑

13、，传动能力不够。），传动打滑，传动能力不够。提高传动能力的措施（增加张紧力）：提高传动能力的措施（增加张紧力）： 由由 F max=2F0(e f -1)/(e f +1)得：得： F0=233.2N2021/8/643五、带轮 1、轮缘：有标准槽形，见表（、轮缘：有标准槽形，见表（3-2）2、轮毂：长度、轮毂：长度L =（1.5 2）d ;当轮缘宽当轮缘宽B 100时可采用孔板式。时可采用孔板式。 轮辐式：轮辐式：dd 300mm时时ha2021/8/644带轮结构2021/8/645带轮结构2021/8/646带轮结构2021/8/647带轮结构2021/8/648带轮结构带轮轮缘(装带)轮毂(装轴)轮辐和腹板(联接缘和毂)2021/8/649材料：当v25m/s时，用HT150；当v=2530m/s时用HT200；当2545m/s时用球墨铸铁、铸钢或锻钢；小功率时可用铸铝或塑料.2021/8/650 带传动的张紧装置根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；张紧的目的运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须 重新张紧，才能正常工作。 常见的张紧装置有定期张紧装置和自动张紧装置，见表11.15。1.定期张紧装置2021/8/65111.7 带传动的张紧装置2.自动张紧装置张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯