机械设计第 7 章

1、由主动轮、从动轮和传动带组成。8-1 概 述 啮合型带传动：靠带上的齿和带轮上的齿相 互啮合传递运动和动力。也称为 同步带传动1带传动的组成带传动的组成2传动原理传动原理主动轮从动轮 摩擦型带传动：靠带和带轮间的摩擦力传递运动和动力。123n2n13带传动的类型带传动的类型平带传动：V带传动：多楔带传动：应用不太广，例如：高速磨床。常多根并用，承载能力大。应用最为广泛相当于多个小V带组成，兼有平带传动和带传动的优点。适用于轻载的场合，例如：缝纫机。工作面工作面按截面形状的不同，摩擦带传动分为：圆带传动：平带传动分为：开口传动；交叉传动和半交叉传动。4、传动形式开口传动：两轴平行，1、2同向。交

2、叉传动：两轴平行，1、2反向。半交叉传动：两轴交错，不能逆转。交叉传动开口传动概 述2. 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小；3. 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。缺点：1. 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；2. 对摩擦带传动，传动比不恒定；优点： 1. 适用于中心距较大的传动，5带传动的特点带传动的特点在各类机械中应用广泛，但摩擦带传动不适用于对传动比有精确要求的场合。 5带传动的应用带传动的应用通常，传递的功率 700 kW；带速一般为525m/s；平带i5；三角带i7；不能用于易燃易暴场合。 3. 效率较低,平带=0.940.98；三角带=0.90.96 。轴和轴

3、承受力大；4. 结构简单，成本低；胶帆布平带、编织带、高速带。整卷出售、接头无接头平带： 结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场合应用较多。 以橡胶和纤维制造的平带国际上已淘汰，被各种高分子材料，如尼龙、聚氨脂等所替代。 V带有普通V带、窄V带、宽V带、联组V带等多种类型，其中普通V带应用最广，本节主要介绍普通V带传动。普通V带已经标准化，是无接头的环形带。包布顶胶承载层底胶七种截型：（见表8-1）基准长度 ：沿节面量得的周线长度。dL1. 普通普通V带带二、普通二、普通V带及带及V带轮带轮（h / bp 0.7）hpb节面v楔角40度，弯曲时楔角将减少，为保证带与带轮接触良好，带轮楔

4、角应适当减少。窄V带：采用合成纤维绳或钢丝绳作承载层；传递功率能力比普通V带大，允许速度和绕转次数高、中心距小；适用于大功率且结构紧凑的传动；型号：SPZ、SPA、SPB、SPC。注：V带在带轮上弯曲时，带中保持原有长度不变的周线称为节线；由全部节线组成的面称为节面 ；节面宽度称为节宽，用 表示。 pb普通V带宽V 带 应用最广的带传动，在同样的张紧力下，带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。V带：窄V带3. 普通普通V带轮带轮:带速V30m/s，用HT200，高速时用钢制带轮，速度可达45m/s，轮缘轮毂注：轮槽的楔角 应比普通V带的楔角（40）小。为什么？轮槽尺寸（见表810）。基准直径 ：

5、ddpbddV带轮的典型结构：实心式: D(2.53)ds时腹板式:孔板式: 轮辐式: D300时轮槽宽度等于 V 带节宽bp处的圆周直径 。腹板（或轮辐）带轮的材料：灰铸铁:钢铝合金工程塑料等。普通带传动设计D300mm时 兼有平带和V带的优点，工作接触面数多，摩擦力大，柔韧性好，用于结构紧凑而传递功率较大的场合。解决多根V带长短不一而受力不均。1）多楔带汽车发动机 啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的优点吸振、i 准确，在汽车、打印机中广泛应用。2）同步带机器人关节12aD12D2212121212122121221212)2(211cos22601801808)(414180222sin22

6、22cos222)(，其中：小带轮包角：中心距：带长：aDDDDDDDaDDDLDLaaDDaDDaDaDDDDLmmmma)张紧前b）张紧后c)工作时02120012FFFFFFF两个名词：（1）包角 1 ，2（2）中心距 a12a受力分析图：受力分析图：尚未工作状态 带传动尚未工作时，带所受的拉力称为张紧力，用 F0 表示。 工作状态 带传动工作时，一边拉紧，称为紧边；另一边放松，称为松边。0F0F0F0F2F2F1F1F松边拉力紧边拉力设带的总长度不变，则 F1F0F0F2即： F1 F22F0主动从动（1）1n2n摩擦力造成两边的拉力差： F=F1-F2 而圆周力Ft又是靠摩擦力F来传

7、递的：Ft=F 故Ft=F=F1-F2=F因此：当传递功率为P(KW)时，需要传递的圆周力：可见V ，传递同样P，Ft 故带传动宜放在高速级。 2222002001FFFFFFFFFFttVPDTFFt1000200011当FtFmax打滑： Fmax与带和带轮材料、张紧程度及1有关，F0 ，1 ，Fmax 故必须限制1min=120。即将打滑时：若v，故在同样条件下三角带传递的圆周力大于平带；即使传递相同功率，三角带比平带允许的包角小（但应限制1120，特殊情况1 90)，因此三角带比平带结构紧凑，三角带适用于： a较短，I较大的传动；也适用于垂直传动或倾斜传动；运动平稳；但带的寿命较短。离

8、心力所引起的拉力： 带的离心拉力：Fc=qv2。带的应力：紧边应力、松边应力、张紧应力：即紧边和松边的应力差：离心应力：既故高速时宜采用轻质带；对于平带和V带，=12501400kg/m3。弯曲应力：AFAFAF002211，AF2122vAqvAFccryEb弹 性 模 量 ： 平 带 E = 2 0 0 3 5 0 M p a ； V 带E=250400Mpa；曲率半径：平带：r=(D+h)/2；V带r=D/2;带中性层到最外层的距离：平带y=h/2；V带y=ha；带在小带轮上的弯曲应力比大带轮大，因此应使D1Dmin最大应力发生在紧边进入小带轮处； 一般弯曲应力最大，离心应力最小，离心应

9、力随速度的增加而增加： ) 1(111121111maxbcbbbeAFeqveFeAAF弹性滑动、打滑和滑动率：带的弹性滑动和打滑：由于带是弹性体，受力不同时伸长量不同，使带传动发生弹性滑动现象：主动边，V带V从轮=V2；弹性滑动是带传动的固有特性；弹性滑动的后果：V2V带V1；传动效率下降；引起带的磨损，使带的温度升高。 1n1F2F主动轮选较大的E可降低弹性滑动； 弹性滑动只发生在接触弧的一部分区域：打滑：当 到=，带传动的有效拉力达到最大值，带开始打滑，带相对于带轮的全面滑动；打滑造成带严重磨损，并使带的运动处于不稳定状态；打滑总是在小轮上先开始；打滑是由于过载所引起的带在带轮上的全面

10、滑动，打滑可以避免，弹性滑动不可避免。滑动率：从动轮圆周速度低于主动轮，其相对降低叫。 V2V带1时：1 2，打滑从小带轮开始，限制1不能太小。结论：1）11202）水平或近似水平布置：松边在上。3）采用张紧装置。3、适当增大F00maxFFF0正压力Ff Fmax Pmax 但： F0内应力带疲劳寿命带的磨损寿命F0带传动的工作能力不能充分发挥，易打滑。应严格控制F0大小。为保证工作中初拉力不变，可设计张紧装置。 尽量使传动在靠近最佳速度下工作：1）F 1-qv2 =0，则P=0，即带速很大时，紧边拉力全部用来承担离心力；极限速度： 传递最大功率时得最佳速度： ，此速度可充分发挥带的工作能力

11、。一般选取的带速总低于该值。采用新型带传动； 采用高强度带材料。 qAqFvb11limlim158. 03vqFvopt 验算速度： 速度： 应满足：5m/sV25m/s。)/(100060)/(100060222111smnDVsmnDVV，则离心力，接触面上的正压力，承载能力，则传递的功率，即承载能力FP 压轴力中心距a，带的基准长度Ld：a ，颤动 ；a ，循环次数 ，疲劳损坏 ，1 ；一般取：取a0 带长L0 选取相近基准长度Ld 计算实际中心距a：考虑安装调整和补偿张紧力的需要，中心距变动范围：（a-0.015Ld）(a+0.03Ld)包角1和传动比I：1120（90） i7。hDDaDD212155. 02200LLaad张紧力F0：F0 ，摩擦力 ，易打滑；F0 ，则寿命 ，轴和轴承受力 。对V带，既保证传递功率又不打滑的单根带最适合的张紧力：根数计算：在特定长度条件（1=2=180，定长，载荷平稳，普通V带）单根带所能传递的功率P0； 根数： 205 . 2500qvKKvzPFc121000LcKKPPPz作用在轴上的载荷：为设计带轮的轴和轴承，需求出作用于轴上的载荷FQ：1802sin22cos21100zFzFFQ2）带初装时张紧力比合适的张紧力大很多，所以FQ应加大50