第11章带传动

1、原动机部分传动部分执行部分 控制部分辅助部分机器的组成电传动电传动液、气传动摩擦传动啮合传动机械传动带传动的工作原理带传动的工作原理：由两个或多个带轮，带（中由两个或多个带轮，带（中间拉曳件），借助零件间的摩擦（或啮合）来传递间拉曳件），借助零件间的摩擦（或啮合）来传递运动和动力。运动和动力。11.1 11.1 概述概述带传动的分类带传动的分类 ：多楔带传动同步带传动带传动平带传动V带传动的分类带传动的分类123n2n1常用的传动形式、应用范围见表常用的传动形式、应用范围见表11.111.1。11.1.1 11.1.1 传动形式传动形式两轴交错，不能逆转半交叉传动两轴平行，转向相反交叉传动两轴

2、平行，转向相同开口传动11.1.2 11.1.2 优缺点优缺点优缺点优缺点11.1.3 11.1.3 应用范围应用范围V=525m/s; P500kw; P700kw(V带）带）多级传动中，带布置在高速级。为什么？11.2.2 V11.2.2 V带和带轮带和带轮11.2 带和带轮11.2.1 11.2.1 平带和带轮平带和带轮1 1 V V带带。带等宽带小约比普通带高度相同时，宽度窄七种型号、带：普通30VVVEAZYVV带的构造：带的构造：见图见图11.3基准长度：基准长度： 在规定的张紧力下，沿带的节宽巡行一周，在规定的张紧力下，沿带的节宽巡行一周，测得的带周长。测得的带周长。V V带的基

3、准长度见图带的基准长度见图11.411.4。V V带的截面尺寸带的截面尺寸和带轮的轮毂尺寸和带轮的轮毂尺寸见表见表11.411.4图图 节面节面带中长度和宽度尺寸与自由状态相比保持带中长度和宽度尺寸与自由状态相比保持不变的那个面。不变的那个面。节面的宽度。节面的宽度。节宽节宽b bp p基准直径（带轮）基准直径（带轮）D DV V带轮上，与所配用的带轮上，与所配用的V V带节面带节面宽度相对应的带轮直径。宽度相对应的带轮直径。基准直径也称基准直径也称计算直计算直径（径（P180)P180)节面图节面图11.2.3 11.2.3 带轮轮辐计算带轮轮辐计算 V V带的楔角为带的楔角为40400 0

4、 ，带轮的楔角应，带轮的楔角应40400 0。?11.3 带传动的几何计算带传动的几何计算 带传动的主要几何参数带传动的主要几何参数 : : ，L, DL, D1 1 D D2 2 ,a ,a 等等. .21图11.7 开口传动中的几何关系60180121aDD （11.4）a22cos222)(21212aDaDDDDLm （11.2）228)(414mmDLDLa （11.3）对于V带传动，带长应为基准长度Ld。212)2(211cos,2DD在上式中：212DDDm212DD 1 1带传递的力带传递的力11.4 11.4 带传动的计算基础带传动的计算基础11.4.1 11.4.1 作用力

5、分析作用力分析张紧力张紧力 F F0 0松边拉力松边拉力F F2 2 紧边拉力紧边拉力F F1 1211紧边紧边-带绕进主动轮的一带绕进主动轮的一边被拉紧边被拉紧有效拉力有效拉力FvPFFF100021 (11.5)联立式11.5和11.6，得到：211qveFeF221qveFF (11.6)eqvFqvF22212 2由离心力所产生的拉力由离心力所产生的拉力2qvFc图11.9 带运动时产生的拉力计算简图VDmin。2)最大应力发生最大应力发生在紧边进入在紧边进入小带轮处。小带轮处。 1 1带的弹性滑动和打滑带的弹性滑动和打滑11.4.3 11.4.3 弹性滑动、打滑和滑动率弹性滑动、打滑

6、和滑动率弹性滑动：弹性滑动：图11.12 带传动中的弹性滑动带为弹性体，由于带为弹性体，由于摩摩擦力擦力使带的两边使带的两边拉力不拉力不等等，发生不同程度的拉，发生不同程度的拉伸变形，使带和带轮间伸变形，使带和带轮间产生产生相对滑动。相对滑动。b仅发生在带从主从动轮上离开前的那一部分接触弧上。后果：后果：1) v1) v2 2vv1 1; 2) ; 2) 效率降低；效率降低；3 3）引起带的磨损等。）引起带的磨损等。 滑动率滑动率从动轮的圆周速度相对于主动轮从动轮的圆周速度相对于主动轮 的降低率的降低率。一般=12 2112)1 (nnDD2112)1 (DnDniDDnDnDnDnDnDvv

7、v1111211221122111211 1160 1000Dnv22260 1000D nv带速带速v=v1传动比)1 (1221DDnni2 2、打滑、打滑总结：1）打滑是过载造成的，打滑是可以避免的。2）打滑过程中：，v2，传动失效。3） ，磨损， 打滑必须避免。214）打滑首先发生在小带轮上。（ ）区别：弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的。打滑是一种失效形式，是可以避免的，必须避免。载荷F，（F1-F2），弹性滑动区，1。11整个包角内全面的相对滑动“打滑”。当当 设计依据：设计依据：在在不打滑不打滑的前提下，具有的前提下，具有一定的一定的疲劳强度和寿命。疲劳强度和寿命。11.4

8、.4 带传动的疲劳强度带传动的疲劳强度主要失效形式主要失效形式：打滑和疲劳破坏打滑和疲劳破坏由于过载引起由于过载引起的带在带轮上的全的带在带轮上的全面滑动。面滑动。打滑打滑思考：带的弹性滑动和思考：带的弹性滑动和打滑有何区别？打滑有何区别？图11.12 带传动中的弹性滑动11maxbmdhpmLvtzCNC360022111()(1)()(1)100010001000( ) (1)1000uuubcFqvevAqvevFvPAevKW(11.16)11.4.5 11.4.5 提高带传动工作能力的措施提高带传动工作能力的措施3 .3 .适当增大张紧力适当增大张紧力1 1增大增大2 . 2 . 增

9、大包角增大包角带传动的张紧装置见带传动的张紧装置见P198表表11.150dvdPlim158. 03vqFvopt 最佳转速：最佳转速：5. 5. 采用新型带传动采用新型带传动6. 6. 采用高强度带材料采用高强度带材料4. 使带在靠近最佳速度下工作使带在靠近最佳速度下工作qAqFvb)(11lim021 qvF由(11.16) 极限转速：极限转速：11.5.2 V11.5.2 V带传动设计及参数的选择带传动设计及参数的选择设计设计V V带传动带传动原始数据：原始数据：P, nP, n1 1, i , i ,动力机，工作机的工况，传动外廓动力机，工作机的工况，传动外廓尺寸要求等。尺寸要求等。

10、11.5 V11.5 V带传动设计带传动设计验算：包角，带速验算：包角，带速;计算计算: a, F0,Q带带：型号、根数，：型号、根数，Ld; 带轮带轮：材料、结构、直径等：材料、结构、直径等 工作图；工作图；1. 1. 定带的型号定带的型号PKPAc 计算功率计算功率 弯曲应力是引起带疲劳损坏的重要原因。弯曲应力是引起带疲劳损坏的重要原因。D D1 1不可太小，表不可太小，表11116 6给出了给出了D Dminmin. .D D1 1的选取，参考图的选取，参考图11.1511.15和表和表11118 8取取. . 2. 带轮直径带轮直径D D1 1 、D D2 2D D1 1越小越小，1b

11、越大越大设计步骤：设计步骤：（1 1）型号）型号：由Pc和n1选取。图图11.1511.15D12112)1 (nnDD D D2 2 定后，验算定后，验算n n2 2 相对误差是否相对误差是否5 5以内。以内。 计算后，取推荐的标准值（计算后，取推荐的标准值（P180P180）3. 3. 验算带速验算带速10006011dnv（m/s） 5m/s25m/s 。4. 4. 确定带长确定带长LdLd（1 1）初取中心距）初取中心距a a0 0)(2)(55. 02121DDahDD初步计算带长初步计算带长L L0 0(2)(2)确定带长确定带长L Ld daL4)D(D2DD(2a212)210

12、0参考参考L L0 0选基准长度选基准长度Ld(Ld(见图见图11.4)11.4)。5.5.求中心距求中心距a a和验算包角和验算包角1 1228)(41)(41mmDLDLa安装、调整及补偿安装、调整及补偿F F0 0的需要：的需要：(a-0.015Ld)(a-0.015Ld)(a+0.03Ld)a+0.03Ld)小带轮包角：小带轮包角：12060180121aDDLckkPPPz)(006. 求带根数求带根数z z7. 7. 求轴上载荷求轴上载荷F FQ Q（1）合适的F0202.5)500(cPkFqvvzkZ Z 应取整数，应取整数，z8z88 . 8 . 带轮结构带轮结构（2 2）轴

13、上载荷）轴上载荷F FQ Q2sin210zFFQ 图11.17 作用于带轮上载荷的计算简图带轮材料v30m/s HT200 ，HT150高速用铸钢或钢制带轮 v45m/s注： D基准直径 小带轮直径不能太小D1Dmin 带轮楔角小于40。 D已系列化结构轮缘：与带相连部分轮毂：安装在轴上部分轮辐：联接部分实心式：小直径腹板式：中等直径轮辐式：大直径小功率用铸铝或塑料11.7 11.7 带传动的带传动的张紧装置张紧装置两轴平行或倾斜不大垂直或接近垂直1、定期张紧1、带传动的主要失效形式及设计准则各是什么？、带传动的主要失效形式及设计准则各是什么？2、为什么弹性滑动是带传动的固有特性？弹性滑、为

14、什么弹性滑动是带传动的固有特性？弹性滑动对传动有何影响？动对传动有何影响？3、带传动中，打滑常在什么情况下发生？打滑多、带传动中，打滑常在什么情况下发生？打滑多发生在大轮上还是小轮上？刚开始打滑前，紧边拉发生在大轮上还是小轮上？刚开始打滑前，紧边拉力与松边拉力有什么关系？力与松边拉力有什么关系？4、带传动的弹性滑动与打滑主要区别是什么？、带传动的弹性滑动与打滑主要区别是什么？影响带传动工作能力的因素有哪些？影响带传动工作能力的因素有哪些？5、当带传递的功率一定时，采用较大的小带轮直、当带传递的功率一定时，采用较大的小带轮直径径D1，其主要优缺点是什么？，其主要优缺点是什么？6、带传动的圆周速度

15、带传动的圆周速度v为什么控制在为什么控制在525m/s之之间？间？8、带传动设计时，带的型号根据什么来选取？、带传动设计时，带的型号根据什么来选取？9、设计、设计V带传动时，若算出的带根数带传动时，若算出的带根数Z太多，则减太多，则减少少Z的有效办法是什么？的有效办法是什么？10、增大张紧力可使带和带轮间摩擦力增加，但为、增大张紧力可使带和带轮间摩擦力增加，但为什么带传动不能过大地增大张紧力来提高传动能力，什么带传动不能过大地增大张紧力来提高传动能力，而是把张紧力控制在一定数值上？而是把张紧力控制在一定数值上？11、张紧力的大小对带传动工作能力有何影响？、张紧力的大小对带传动工作能力有何影响？

16、12、有、有A、B两组普通两组普通V带传动，已知带轮直径、带带传动，已知带轮直径、带的型号、根数及转速都相同，而的型号、根数及转速都相同，而A组的带长为组的带长为B组组带长的两倍，问哪组带长的两倍，问哪组V带的承载能力强？为什么？带的承载能力强？为什么？14、带传动工作时，带上应力由哪些应力组成，、带传动工作时，带上应力由哪些应力组成，最大应力发生在什么位置？最大应力发生在什么位置？15、带传动中，为什么要限制包角的最小值？如、带传动中，为什么要限制包角的最小值？如何增大包角？何增大包角？16、带传动中，为什么要限制传动的最小中心距？、带传动中，为什么要限制传动的最小中心距？选取中心距时要考虑

17、哪些问题？选取中心距时要考虑哪些问题？带截面尺寸21图11.7 开口传动中的几何关系顶胶承载层底胶包布帘布芯结构绳芯结构图11.3 带的构造 带弯曲时，从剖面看，顶胶变窄，底胶变宽，在顶带弯曲时，从剖面看，顶胶变窄，底胶变宽，在顶胶和底胶之间的某个位置处宽度不变胶和底胶之间的某个位置处宽度不变节面的宽度。节面的宽度。节宽节宽b bp p带的节面图11.9 带运动时产生的拉力计算简图图11.11 带的应力分布从动主动1212最大应力发生最大应力发生在紧边进入小带轮处。在紧边进入小带轮处。图11.12 带传动中的弹性滑动FN图平带和带的比较 FN 1001251602002503154005006

18、3080010001250160020002500315040001.252.03.155.08.012.520.031.550.080.0125.0200.01.62.546.31016254063100160计算功率Pc/kW小带轮转速n1(r/min)图11.15 普通V带型号的选择缺点：缺点：1)1)有弹性滑动和打滑，效率低，不能保持准确有弹性滑动和打滑，效率低，不能保持准确的传动比；的传动比；2)2)传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上压力比啮合传动大；上压力比啮合传动大；3)3)带的寿命较短。带的寿命较短。优点：优点：1)1)缓和载荷冲击，运行平稳

19、，无噪声；缓和载荷冲击，运行平稳，无噪声；2)2)过过载打滑，可起保护作用；载打滑，可起保护作用；3)3)制造、安装精度不象制造、安装精度不象啮合传动那么严格；啮合传动那么严格；4)4)可增加带长以适应中心距大可增加带长以适应中心距大的工作条件。的工作条件。2.按带的截面分按带的截面分 平带平带传动传动底面是工作面底面是工作面，可实现多种形式，可实现多种形式 的传动的传动 带传动带传动带带两侧面是工作面两侧面是工作面，当量摩擦，当量摩擦 系数大，承载力大，只用于开口传动系数大，承载力大，只用于开口传动 多楔带多楔带传动具平、带的优点传动具平、带的优点同步带同步带传动具带与链传动的特点传动具带与

20、链传动的特点图11.1 带传动的类型同步带多楔带带平带平带平带 Flat Belts 普通普通V带带 Conventional多楔带多楔带 Ribbed Belts 同步带同步带(RUBBER) Round Tooth(STPD)圆形圆形Round普通普通V带带Conventional窄窄V带带Narrow双面齿同步带双面齿同步带(RUBBER) Double sided同步带同步带(RUBBER) Round Tooth(STPD)圆弧齿同步带圆弧齿同步带(RUBBER) Round Tooth (HTD)包布包布V带带 Wrapped V-belts同步带同步带 Synchronous B

21、elts变速变速V带带Variable Speed六角带六角带 Hexagonal异型带异型带 Rugged基本要求1.1.熟悉带传动的工作原理、传动特点熟悉带传动的工作原理、传动特点2.2.熟悉带传动受力分析、弹性滑动与打滑熟悉带传动受力分析、弹性滑动与打滑现象和带传动的失效形式现象和带传动的失效形式3.3.掌握掌握v v带传动的设计方法带传动的设计方法4.4.掌握提高带传动承载能力的措施掌握提高带传动承载能力的措施5.5.了解各种类型带传动的结构形式、特点了解各种类型带传动的结构形式、特点和应用，并加以比较。着重了解平带传和应用，并加以比较。着重了解平带传动与动与v v带传动的特点带传动的

22、特点返回返回重点、难点 重点：重点：带传动的工作原理；带传动的工作原理；V V带传动的特点、带传动的特点、标准；标准；弹性滑动和打滑理论；弹性滑动和打滑理论；受力分析、应受力分析、应力分析；带传动的失效形式和计算准则；普力分析；带传动的失效形式和计算准则；普通通V V带传动的设计计算。带传动的设计计算。难点：难点：带传动的受力分析；弹性滑动与打滑；带传动的受力分析；弹性滑动与打滑；普通普通V V带传动的设计准则和设计方法。带传动的设计准则和设计方法。返回返回11.2 11.2 带和带轮带和带轮11.1 11.1 概述概述11.3 11.3 带的几何计算带的几何计算11.4 11.4 带传动的计算基础带传动的计算基础11.5 V11.5 V带传动设计带传动设计11.4.5 V11.4.5 V带传动与平带传动比较带传动与平带传动比较 图平带和带的比较FN FN平带：平带： QFFV V带：带： )2cos2sin(2FFNQQvQNF2cos2sinFF2F与平带传动相比与平带传动相比V V带的带的优点：优点：（1 1）在同样的张力下产生较大的摩擦力）在同样的张力下产生较大的摩擦力( (楔形增压原理楔形增压原理) )；（2 2）V V带传动适用于短中心距和传动比较大的情况；带传动适用于短中心距和传动比较大的