第13章带传动

1、 13-113-1 带传动的类型和应用带传动的类型和应用 13-213-2 带传动工作情况分析带传动工作情况分析 13-513-5 普通带传动的计算普通带传动的计算 13-713-7 带传动的张紧装置带传动的张紧装置第十三章 带传动 P.194工作原理工作原理13-1 带传动的类型和应用带传动的类型和应用 : 带轮1、带轮2、环形带构成构成d2 ，d1大小轮直径 中心距(13-3) 2 , 1大小轮包角 =1800(d2-d1/a)*57.30(13-1)带长带长L=2a+/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a(13-2)计算公式见p.205带轮1带轮2带21: 靠带与带轮靠带与带轮接触弧

2、间的摩擦力接触弧间的摩擦力 传递运 动和动力（一）带传动的类型（一）带传动的类型 p.204开口开口传动传动 两轴平行，同向回转两轴平行，同向回转 交叉交叉传动传动 两轴平行，反向回转两轴平行，反向回转 半交叉半交叉传动两轴交错，不能逆转传动两轴交错，不能逆转 平带平带传动传动底面是工作面底面是工作面，可实现多，可实现多 种形式的传动种形式的传动 带带传动带传动带两侧面是工作面两侧面是工作面，承载，承载 力大，只用于开口传动力大，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传动具带与链传动的特点具带与链传动的特点图13-2, p.204按形按形传式传式动分动

3、分按按带带的的截截面面分分（二）带的类型与结构 p.212 (2) 当带弯曲时中性层带长不变中性层带长不变节面节面(3)汽车V带：根据公称宽度公称宽度分为AV10,AV13,AV15AV17，AV22等五种。 有包布带和切边带：普通式、底胶夹布式，多楔式和同步式。 汽车汽车V带的标记内容带的标记内容：型号、有效长度、标准代号。如AV131000 GB/T12732-1996图13-13 , p.212图(13-13) , P.212 1.带的结构组成带的结构组成:(普通普通)2.带型号带型号: (1) 分类 普通带普通带：Y、Z、A、B、C、D、E p.212 表13-1 窄带 ： SPZ、S

4、PA、SPB、SPC(2) V带带基准长度基准长度d带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度 P.212(表表13-2) (1)基准直径基准直径dd3.基准尺寸基准尺寸:p.212 表表(13-1)V带截面尺寸带截面尺寸与带节面对应带节面对应的直径.P214(表表13-3）P224 表13-10 V带轮的轮槽尺寸带轮的轮槽尺寸V带楔角带楔角=400 (表13-1) P212带轮轮槽角带轮轮槽角 =32340、360、380. P.224（三） 13-6带轮的结构带轮的结构 P.222 (1)质量小、工艺性好、质量分布均匀、内应力小、 高速应经动平衡(2)工作面应精细加工1. 结构组成结

5、构组成:2. 带轮设计要求带轮设计要求： 轮缘安装带 图13-18 轮辐 联接轮缘与轮毂 P.223 轮毂安装轴 3. 带轮材料带轮材料灰铸铁HT150、HT200常用铸钢、焊接（钢板）高速 铸铝、塑料小功率 轮缘轮辐轮毂实心式 孔板式 （图13-17） 轮辐式（图13-18） 5.结构尺寸：结构尺寸：带轮直径：dda4. 基本结构型式基本结构型式:按带轮直径确定基准直径d（表13-3 ） P214V带轮最小基准直径 表13-9 P219顶圆直径da（外径）（四）、带传动的张紧、安装和维护四）、带传动的张紧、安装和维护 一、带传动的张紧装置一、带传动的张紧装置 由于V V带工作一段时间后带工作

6、一段时间后，会因永久性伸长而松弛伸长而松弛，影响带传动的正常工作。为了保证带传动具有足够的工作能力，应采用张紧装置来调整带的张应采用张紧装置来调整带的张紧力。紧力。定期张紧定期张紧（定期调整中心距）1.调整中心距调整中心距：自动张紧自动张紧（靠自重）2.利用张紧轮使带张紧利用张紧轮使带张紧：定期张紧定期张紧 自动张紧自动张紧（五） 带传动的优缺点 p.195倒3 缺点缺点: 1.不能保持准确的传动比不能保持准确的传动比, 效率低效率低 2.传递相同圆周力所需的轮廓尺寸和轴上 压力均比啮合传动的大 3.带的寿命短 4.需要张紧装置 5.不宜用于高温, 易燃场合优点优点: 1.缓冲吸振缓冲吸振,

7、传动平稳传动平稳 2.过载具安全保护作用过载具安全保护作用 3.适用于中心距较大的传动适用于中心距较大的传动 4.结构简单, 要求精度低, 成本低(二)弹性滑动与打滑(三)带传动最大有效拉力Fec(四)带传动的应力分析(五)带传动的优缺点13-2 带传动的受力分析带传动的受力分析 P.206(一)带传动中的力分析 P.196紧边紧边松边松边一. 初始状态:二. 工作状态:拉力增加紧边紧边 0 1 紧边紧边拉力拉力减少松边松边 0 2 松边松边拉力 1.紧松边的判断1 1 2 200带两边拉力相等相等0 张紧力张紧力带两边拉力不相等不相等 绕出从动轮绕出从动轮的一边紧边紧边绕出主动轮绕出主动轮的

8、一边松边松边分析: 设带在工作前后带的总长不变， 紧边紧边由0 1 松边松边由0 2两边拉力之差拉力之差称为带传动的有效拉力有效拉力，也就是也就是带所传递的圆周圆周力力F 即即 F=F1-F2带传动的功率带传动的功率：P = F V1000 kw (13-6) P.206 F = 1000 P / V N F ，Vm/ s总长不变带增长量带缩短量带增长量带缩短量1002 ; 0= (12) (13-4) 2. 紧.松边力的大小210012 打滑打滑：如果带所传递的如果带所传递的圆周力圆周力F超过带与轮面间的超过带与轮面间的极限摩擦力总和极限摩擦力总和时时，带与带轮将发生带与带轮将发生相对滑动相

9、对滑动，这种现象称为打滑打滑。打滑的危害打滑的危害：打滑带与带轮间的相对滑动剧烈的磨损磨损,传动效率降低效率降低失效失效1.平带传动平带传动F：分析带打滑时紧边拉力F1和松边拉力F2的关系：如右图，在平带上截取一微弧段dL，对应的包角d。设微弧段两端的拉力分别为F和F+dF，带轮给微弧段的正正压力为压力为dFN，带与轮间的摩擦力为fdFN，由法向和切向各力的平衡得：经公式推导：紧边和松边的拉力比紧边和松边的拉力比为为： （13-7） f=0.3为摩擦系数，为包角（弧度）e为自然对数的底，e=2.718.（二）带传动最大有效拉力FdFNdld F+dF Fd/2d/2F2F1fdFN2sin)(

10、2sinddFFdFdFNfeFF21联解 F=F1-F2 和上式 （13-7）得：)11 (11112121ffffeFFFFeFFeeFFfFfFfFfFFQQQNf) 2sin() 2sin(lim2sinff FQFQFNFN/2FN/2/22. V带传动：带传动：与平带的初拉力相等时，它们的法向力与平带的初拉力相等时，它们的法向力FN则不同，则不同，平带的极限摩擦力为平带的极限摩擦力为FNf=FQf,而而V带的极限摩擦力为带的极限摩擦力为：当量摩擦系数当量摩擦系数将将f 用用f(当量摩擦系数当量摩擦系数) 代入代入(13-8)应用于应用于V带传动。带传动。(13-8）由此可知：增大包

11、角和增大包角和增大摩擦系数增大摩擦系数，都可以都可以提高带所传递的圆周力提高带所传递的圆周力。因小带轮包角1小于大带轮包角2 ，故计算带故计算带传动所能传递的圆周力传动所能传递的圆周力时，时，上式中应取上式中应取1feFF21平带平带 V带带13-3带的应力分析 （P.208) 一、带传动时,带中应力由以下三部分组成带中应力由以下三部分组成：1.紧边和松边拉力产生的紧边和松边拉力产生的拉应力拉应力:紧边拉应力1=F1/A MPa松边拉应力2= F2/A MPa F1 F2 1 2b=2yE/d E带的弹性模量，y为带的中性层到最外层的垂直距离。dy2. 弯曲应力弯曲应力:带绕过带轮时，因弯曲而

12、产生弯曲应力：b1,b2 d1 d2 b1 b2为限制弯曲应力b不过大限制小带轮的之最小直径ddmin表(13-3) p.2143.离心力产生的离心力产生的离心拉应力离心拉应力: FC C发生在带作圆周运动部分, 作用于带的全长FC=qV2 C=Fc/A=qV2 /A MPa 为限制离心拉应力为限制离心拉应力C不过大不过大限制限制V Vmax25m/S 5m/S Vmax 25m/S2C1b2maxb1二.带传动工作时最大应力带传动工作时最大应力: max 1+ b1+ c发生位置发生位置: i1 (小轮主动) :带绕进小轮带绕进小轮 i1 (大轮主动) :带绕出小轮带绕出小轮则应力循环总次数

13、： N = 3600 kTV/L 设V带速(m/S)L带长(m) V/L 绕转次数/秒K=2带轮数 (2次/周) T带的寿命(h)三. 应力循环次数: p.199第4. 13-4带传动带传动弹性滑动 和传动比 p.210 *带传动在工作时存在有带与带轮间的弹性滑动带与带轮间的弹性滑动 V1V带, V带V2V1V带V2 V1V2 实际传动比理论传动比实际传动比理论传动比( 减速传动 ) 带传动的传动比不稳定带传动的传动比不稳定1.带是弹性体弹性体, 受载弹变, 变形量与外力 成正比小带轮处：小带轮处：带由A1绕上由B1绕出，拉力由F1 F2 带 边绕进边后缩 带滞后于带轮带滞后于带轮 V1V带带

14、o1o2A1A2B1B2C1C2F1F22.带轮两边拉力不相等带轮两边拉力不相等, F1F2大带轮处：大带轮处：带由A2绕上 由B2绕出，拉力由F2 F1 带边绕进边伸长 带超前于带轮带超前于带轮 V带带V2V1V带带V2 V1V2原原因因传动比传动比 p.211)1 (1221ddnni1221ddnni(13-9)2112)1 (ddnn(13-10)其值甚微，在一般计算中不予考虑：=0.01-0.02 滑动率11221122111212221111100060100060ndndndndndVVVndVndV分子分母同除以d1n1得；整理得：一.单根带单根带可传递功率可传递功率0计算式计

15、算式 (推导推导） 0 1000 (13-6) 单根带可传递最大功率单根带可传递最大功率0 P206 圆周力圆周力=1（11f ）（13-8） P207 紧边拉力紧边拉力1 1= b1c A为了使带具有一定的疲劳强度：max=1+b1+c 1= b1c (13-12) 单根带可传递功率单根带可传递功率0:0(b1c) (11f )1000 kw（13-13） p214二二.（查表）查表）单根带的单根带的基本额定功率基本额定功率0（特定条件下制钉）特定条件下制钉）1. 0: 按按d1、1、型号型号查表查表(13-3) p.214 0称为基本额定功率，它是称为基本额定功率，它是在在特定条件下特定条

16、件下 包角1=(=1); 载荷平稳 带长L为特定长度由（13-13）求得的求得的，设计时可查此表设计时可查此表。但设计时的实际工作情况不是特定条件但设计时的实际工作情况不是特定条件，必须必须于以修正。于以修正。13-5 普通普通带传动的计算带传动的计算 P.211带传动的失效形式及设计准则带传动的失效形式及设计准则 ：1.失效形式失效形式：打滑或带发生疲劳破坏打滑或带发生疲劳破坏。2.带传动的设计准则：带传动的设计准则：保证带传动保证带传动不打滑不打滑及具有及具有一定的疲劳寿命。一定的疲劳寿命。工作情况系数A 非平稳非平稳载荷A 1 表(13-8) p.218 包角修正系数: 表(13-7)

17、P.217当1 (1)承载力 11 K 带带长修正系数L : 表(13-2) P212当L特定条件特定条件绕转次数N传动功率L 1当L特定条件特定条件绕转次数N传动功率L 1 表（13-5.13-6）P.216 P217当当1d2b2 承载力承载力传动功率传动功率 P0 0 3. 单根带单根带功率增量功率增量P02. 实际工作（非特定条件下）的实际工作（非特定条件下）的修正系数修正系数 P216 1.单根单根V带的许用功率带的许用功率：P0= (P0+P0) KKL (13-14) P216 2.计算功率：计算功率：PC = KA P（P为传动为传动 的额定功率的额定功率Kw）3.带的根数：带

18、的根数：Z= PC / P0 =Pc/ (P0+P0) KKL (13-15) P218 书Z10,建议Z6 (常取4-6根）（ P0为单根V带基本额定功率）4.普普V带的选型：带的选型：按小带轮的转速按小带轮的转速n1和计算功率和计算功率Pc查图查图13-15 P219三三.带的型号和根数的确顶：带的型号和根数的确顶： 单根带的许用功率单根带的许用功率0：修正后单根修正后单根V带所能传递的功率带所能传递的功率: 7.求V带根数.C0 =3.39 取4根8.求作用在带轮轴上的压力 FQ (压轴力) =1733N 例13-2 设计一通风机用的V带传动。选用异步电机驱动。已知电机转速1=1460r/