第07章带传动

1、第7章 带传动结构简单，中心距大；传动平稳，能缓冲吸振；传动比结构简单，中心距大；传动平稳，能缓冲吸振；传动比不稳定；过载打滑保护作用。不稳定；过载打滑保护作用。下一页下一页7.1 概述概述1.带传动的特点：带传动的特点：按照带的形状分类：按照带的形状分类：平带；平带；V V带；多楔带；同步带带；多楔带；同步带。下一页下一页7.1.1带传动的类型、特点及应用带传动的类型、特点及应用下一页下一页带传动的类型 按照传动比分类：按照传动比分类：定传动比，有级变速；无级变速定传动比，有级变速；无级变速下一页下一页带传动的类型 按照两轴的位置和转向分类：下一页下一页 V带和V带带轮 普通普通 窄窄 联组

2、联组 齿形齿形V V带带 多楔带多楔带下一页下一页普通普通V V带的结构：带的结构： 帘布芯帘布芯V V带带：制造方便：制造方便抗拉体抗拉体 绳芯绳芯V V带带：柔韧性好、抗弯强度大：柔韧性好、抗弯强度大 普通普通V V带的截型分带的截型分YZABCDEYZABCDE七种七种 窄窄V V带的截型分带的截型分SPZ,SPA,SPB,SPCSPZ,SPA,SPB,SPC四种四种 截面尺寸截面尺寸表表7.17.1基准长度系列基准长度系列表表7-27-22.抗拉体1.顶胶4.包布3.底胶下一页下一页7.1.2 V带的类型与结构带的类型与结构7.2.1带传动的受力分析带传动的受力分析10021202(7

3、3)FFFFFFF紧边拉力增量松边拉力减小量下一页下一页7.2 带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析取小轮一端带为分离体：T=0带轮所受力矩：11112120222(7 1)ffeDDDFFFFFFF得：kWvFpe1000带传动功率：下一页下一页带的摩擦传动原理带的摩擦传动原理( (小结）小结）带上的作用力带上的作用力初拉力初拉力0F带张紧在带轮上，受工作载荷前带张紧在带轮上，受工作载荷前紧边拉力紧边拉力1F作用在紧边上的拉力作用在紧边上的拉力松边拉力松边拉力2F作用在松边上的拉力有效拉力有效拉力eF带和带轮接触面上的摩擦力总和各个力之各个力之间的关系间的关系1202(7 3)FFF12

4、(7 1)efFFFF带传动所传递的功率带传动所传递的功率10202(7 5)2eeFFFFFF21000eF vPKW（ 7）下一页下一页带传动的最大有效拉力及其影响因素带传动的最大有效拉力及其影响因素12(7 11)vfFFee-自然对数的底（e=2.718）-带在带轮上的包角 rad （平行传动时为小轮包角）2111806027DDa（7）柔韧体的欧拉公式（极限拉力时紧边与松边关系）柔韧体的欧拉公式（极限拉力时紧边与松边关系）：max1211111=vvvfffeFFFFFee极限有效拉力（） （）2Vsinff下一页下一页max100111 1/()22(7 13)11 1/vvvvv

5、vffffffeeeFFFFeee极限有效拉力又为：极限有效拉力又为：120f1110fff10f2F1 eFF()2FeeeF2F()e1vvvvvFFF 将欧拉公式代入：将欧拉公式代入：下一页下一页 预紧力 ： 包角 ： 摩擦系数 ：0F0FecFF0,f 越大越好吗？越小呢？ecFffecF摩擦系数：橡胶钢 f=0.4 ； 橡胶铸铁 f =0.8001122(7 13)11vvvvffecffeeFFFee下一页下一页7.2.2带的应力分析带的应力分析 n1n2松边拉应力紧边拉应力AF22松边拉应力：AF11紧边拉应力n1n2离心应力n1n2弯曲应力dbdhE2弯曲应力：Aqvc2:离心

6、应力q-带单位长度上的质量，Kg/m（表7-1）A-带的截面面积,mm2 h-带的外表面到节面间的距离下一页下一页n1n2cb11max 轮径减小10% 或功率提高10% 带寿命缩短一半。 或带长减小50%最大应力在紧边最大应力在紧边绕入小带轮处绕入小带轮处下一页下一页n n1 1n n2 27.2.3带的弹性滑动和打滑带的弹性滑动和打滑紧边松边下一页下一页1、带的弹性滑动、带的弹性滑动产生的原因产生的原因带的弹性、松边与紧边拉力差定义定义由于带的弹性变形而产生的带与带轮之间的相对滑动称为弹性滑动。%100121vvv弹性滑动的特点弹性滑动的特点不可避免的传动比不准确；带的磨损，效率降低121

7、221)1(DDDDnni弹性滑动的后果弹性滑动的后果弹性滑动率下一页下一页2、带的打滑、带的打滑产生的原因产生的原因外载荷增加，使得maxfeceFFF造成的后果造成的后果带的磨损急剧增加、从动轮的转速急剧下降，直至传动失效。打滑的特点打滑的特点可以避免的带打滑时的现象？带打滑时的现象？如何避免带发生如何避免带发生打滑？打滑？下一页下一页带的弹性滑动和打滑带的弹性滑动和打滑 小结小结 1.1.动弧是接触弧的一部分动弧是接触弧的一部分 2.2.动弧位于主动轮的出口边动弧位于主动轮的出口边 3.3.当动弧扩展到整个接触弧时发生打滑当动弧扩展到整个接触弧时发生打滑 4.4.弹性滑动不可避免，打滑可

8、以避免弹性滑动不可避免，打滑可以避免 5.5.弹性滑动造成传动比不稳定弹性滑动造成传动比不稳定下一页下一页失效形式：打滑；磨损；疲劳折断打滑；磨损；疲劳折断；设计准则： 在保证带传动不打滑的前提下，在保证带传动不打滑的前提下， 具有一定的疲劳强度和寿命具有一定的疲劳强度和寿命. .下一页下一页7.3 普通普通V带传动的设计计算带传动的设计计算7.3.1.带传动的失效形式、设计准则和单根带传动的失效形式、设计准则和单根V带的基本额定功率带的基本额定功率 单根V带传递的最大载荷：max1111 -bcbc 所以：1max1211111(1)11(1)( ) (1)vvvvffbcffFFFFFFe

9、eAAee下一页下一页V V带的基本额定功率带的基本额定功率101( )(1)1000vbcfAvePkW由式中看出由式中看出P P0 0与带的型号，材料，长度，轮径，包角，速度与带的型号，材料，长度，轮径，包角，速度等诸多因素有关等诸多因素有关下一页下一页在满足设计准则的前提下，特定条件下单根在满足设计准则的前提下，特定条件下单根V V带所能传递带所能传递的额定功率的额定功率P P0 0为：为：1101( )(1)1000vbcfAvePkWP144 表表7-3, 单根单根V带的基本额定功率带的基本额定功率（条件：包角（条件：包角 =180，特定长度，平稳工作），特定长度，平稳工作）下一页下

10、一页7.3.2单根单根V带的实际额定功率带的实际额定功率实际工作条件下，传动比，V带长度，带轮包角与实验条件不同，对基本额定功率P0进行修正，可以得到实际工作条件下单根V带的实际额定功率，记作Prr00()LPPP K KP0-基本额定功率增量值基本额定功率增量值K-包角包角180的修正系数的修正系数KL-长度不是特定长度的长度不是特定长度的修正系数修正系数7.3.3 V带传动的设计步骤和参数选择带传动的设计步骤和参数选择 功率功率P主动轮转速主动轮转速n1被动轮转速被动轮转速n2（ 或或i）工作条件工作条件带型号带型号带轮直径带轮直径D1,D2带根数带根数z中心距中心距 a带长带长 L初拉力

11、初拉力F0压轴力压轴力Q带轮结构带轮结构1、已知条件和设计内容、已知条件和设计内容下一页下一页下一页下一页2、设计步骤和参数选择：、设计步骤和参数选择：Pd=KAP kW （KA见表见表7.6工作情况系数）工作情况系数）1）确定计算功率）确定计算功率Pd 下一页下一页n12）初选带的型号）初选带的型号下一页下一页PdPd=6.4kW,n1=1440rpm,查表选择查表选择A型带型带1440rpm6.4kW200C75A20Y50035512550dminEDBZ带型12ddiddsmvndv/3025106max411按带轮的基准直径系列圆整（表按带轮的基准直径系列圆整（表7-87-8）验算带

12、速：验算带速：普通普通V带轮最小基准直径带轮最小基准直径下一页下一页3）确定带轮的基准直径）确定带轮的基准直径dd1和和dd2，验算带速，验算带速v002ddLLaa实际中心距：22100120()2()24dddddddLadda初定带长：)( 2)( 7 . 021021ddddddadd初定中心距：见下一页见下一页由表由表7.2选择最接近的带的基准长度选择最接近的带的基准长度Ld下一页下一页4）确定中心距）确定中心距a和和V带的基准长度带的基准长度Ld 下一页下一页 考虑到安装、调整和补偿张紧的需要，中心距考虑到安装、调整和补偿张紧的需要，中心距留有一定的调整范围留有一定的调整范围120

13、3 .57180121addddLaaLaa03. 0015. 0maxmin5.验算小轮包角a1下一页下一页Ka 当包角不为当包角不为1800时的包角系数时的包角系数 ( (表表7.8)7.8)KL 长度系数长度系数( (表表7.2)7.2)P P0 0 单根胶带所能传递的功率（表单根胶带所能传递的功率（表7.37.3）P P0 0 当传动比不等于当传动比不等于1 1时，单根带额定功率的增量时，单根带额定功率的增量( (表表7.4)7.4)d00()drLPPzPPP K K下一页下一页5）确定）确定V带的根数带的根数z 将计算值圆整成整数，一般不超过将计算值圆整成整数，一般不超过6 6根（

14、防止带根（防止带之间受力不均）可以根据表之间受力不均）可以根据表7-77-7选取。选取。1002cos2sin(738)22rFzFzFzF0zF0Fr 2d02.5500(1)(7 33)PFmvvz k下一页下一页6）确定初拉力）确定初拉力F0 7）确定轴上压轴力）确定轴上压轴力Fr 例例7.1设计一带式输送机用的普通设计一带式输送机用的普通V带传动，已知用电动机驱带传动，已知用电动机驱动，额定功率动，额定功率P=5.5KW，小带轮转速，小带轮转速n1=1440r/min，大带轮，大带轮转速转速n2=740r/min，班制工作班制工作,要求结构尽量紧凑。要求结构尽量紧凑。 KA-查表查表7

15、.6带的型号带的型号-查图查图7.11下一页下一页下一页下一页表7-8表7-2P0,P0,K,KL下一页下一页下一页下一页下一页下一页带轮材料：带轮材料：v30m/s用用HT200，速度更高，速度更高时，还可以用铸钢，或焊接钢板，小功率：铸铝，塑料等时，还可以用铸钢，或焊接钢板，小功率：铸铝，塑料等下一页下一页7.4 V带轮的设计带轮的设计 1. V带轮设计的要求带轮设计的要求重量轻、结构工艺性好、质量分布均匀，轮槽表面粗糙度适当重量轻、结构工艺性好、质量分布均匀，轮槽表面粗糙度适当2. V带轮的材料和结构带轮的材料和结构 V带轮的结构带轮的结构下一页下一页下一页下一页下一页下一页具体结构尺寸

16、见图具体结构尺寸见图7.17实心式实心式腹板式腹板式孔板式孔板式轮辐式轮辐式下一页下一页 常见的三种张紧装置常见的三种张紧装置（图（图7-18）1.定期张紧装置定期张紧装置 a）b)2.自动张紧装置自动张紧装置 c）3.采用张紧轮的装置图采用张紧轮的装置图 d）下一页下一页7.5 V带传动的张紧、安装与防护带传动的张紧、安装与防护1. V带传动的张紧带传动的张紧定期张紧定期张紧定期张紧定期张紧自动张紧自动张紧张紧轮涨紧张紧轮涨紧7.18带传动张紧下一页下一页1）合理安排松边、紧边的位置）合理安排松边、紧边的位置下一页下一页2）合理张紧）合理张紧不好不好好好下一页下一页2、其它带传动、其它带传动

17、1）同步齿形带）同步齿形带2）窄）窄V带带下一页下一页 同步带按材质可分为氯丁橡胶加纤维绳同步带，聚氨酯同步带按材质可分为氯丁橡胶加纤维绳同步带，聚氨酯加钢丝同步带。加钢丝同步带。 按齿形目前主要分为：梯形齿和圆弧齿两大类。按齿形目前主要分为：梯形齿和圆弧齿两大类。 按带齿的排布面又可分为单面齿同步带和双面齿同步带。按带齿的排布面又可分为单面齿同步带和双面齿同步带。 同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，可精密传动比，可精密传动,传动平稳，能吸震，噪音小，传动速比范围传动平稳，能吸震，噪音小，传动速比范围大，一般可达大，一般可达

18、1 10，允许线速度可达，允许线速度可达50m/s，传动效率高，传动效率高，一般可达一般可达9899。传递功率从几瓦到数百千瓦。结构紧凑。传递功率从几瓦到数百千瓦。结构紧凑还适用多轴传动，张紧力小，不需润滑，无污染，因而可在还适用多轴传动，张紧力小，不需润滑，无污染，因而可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场合下正常工作。不允许有污染和工作环境较为恶劣的场合下正常工作。 带传动习题7-11、7-12/ 22/2 140000/ 2001400ffFDTFTDN121400fFFFN7610.312100=sin ()30200718030210()6/=3vfFFee弧度123FF2联立求解得

19、F =700N1、正转解正转解：取制动轮为研究对象：，2100100700200350350wFFN/ 22/2 140000/ 2001400ffFDTFTDN121400fFFFN7610.312100=sin ()30200718030210()6/=3vfFFee弧度21/3FF1联立求解得F =2100N2、反转解反转解：取制动轮为研究对象：，11001002100600350350wFFN截型YZ/SPZA/SPA B/SPB C/SPCDEddmin2050/63 75/90125/140200/224355500V带带轮最小基准直径 （单位：mm） 多楔带带轮多楔带轮传动多楔带

20、带轮的偏心轮涨紧返回例题返回例题01.62 1.391.39(1440 1200) ()1.601460 1200P00.170.150.15(1440 1200) ()0.1681460 1200P返回习题返回习题定期张紧定期张紧定期张紧定期张紧自动张紧自动张紧张紧轮张紧张紧轮张紧表表7-1 7-1 普通普通V V带的截面尺寸带的截面尺寸返回返回返回返回返回返回返回返回下一页下一页表7-8 普通V带轮的基准直径系列带型基 准 直 径（dd/mm）Y20，22.4，25，28，31.5，35.5，40，45，50，56，63，71，80，90，100，112，125Z50，56，63，71，75，80，90，100，112，125，132，140，150，160，180，200，224，250，280，315，355，400，500，630A75，80，85，90，95，100，106，112，118，125，132，140，150，160，180，200，224，250，280，315，355，400，450，500，560，630，710，