第四章带 传 动

1、概述带与带轮带传动的几何计算带传动的计算基础带传动的计算基础带传动的设计准则和许用功率V带传动的设计计算带传动的张紧装置带 传 动1 1 概述概述一、传动概述一、传动概述机器：动力机传动装置工作机电传动液、气传动机械传动摩擦传动：(力闭合)啮合传动：(形闭合)齿轮传动、链传动、蜗杆传动等带传动二、二、带传动带传动概述概述1、组成及工作原理123n2n1 两个或多个带轮间用带作为挠性拉曳零件的传动。带张紧在两轮上，主动轮转Ff 带运动Ff从动轮转动：摩擦传动2、类型 根据截面形状分胶帆布平带、编织带、高速带。整卷出售、接头无接头1）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。

2、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。2）V带窄V带 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。3）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。4）同步带机器人关节3、传动形式开口传动：两轴平行，1、2同向。交叉传动：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4、特点1）带有弹性弹性滑动，i不准确。2）靠摩擦传动过载打滑，保护损坏其他零件；磨损大、低、寿命，压轴力大。缓冲吸振、传动平

3、稳、无噪音；3）中间挠性件适于远距离传动；结构尺寸大。4）结构简单，制造安装方便，成本低。5、应用传动比要求不高，要求过载保护，中心距较大场合。不可用于易燃、易爆场合外。v= 525m/si 平5， i v7多级传动中，带布置在高速级。为什么？2 2 带与带轮带与带轮一、平带和带轮一、平带和带轮普通平带有接头（传动不平稳），高速带无接头。 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。二、二、V V带和带轮带和带轮1、V带普通V带、窄V带、宽V带应用最广美国50年代研制：承载高、尺寸小。用于调速机构中。 普通V带已标准化，共有七种型号：Y、Z、A、B、C、D、E

4、GB/T1313575.1-92GB/T1313575.1-92小大AYZEBCD环形、无接头（传动平稳）楔角均为4040基准长度Ld为标准值 （P179 图11.4）顶胶承载层底胶包布a)帘布芯结构b)绳芯结构直径小速度高场合V带截面组成帘布结构：一般传动绳芯结构：柔韧性好2、带轮材料v30m/s HT200 高速用钢制带轮 v45m/s注： D节圆直径 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213 .57180 12dd包角: 2因较小,sin以代入得:)(12rad

5、dd带长:2dLABBCAD)2(2)2(2cos212ddaadd212)()(2cos21221ddddaaCADBD1D23 3 带传动的几何计算带传动的几何计算中心距a4 4 带传动的计算基础带传动的计算基础一、作用力分析一、作用力分析1、带传递的力接触面产生正压力，带两边产生等值初拉力F0。带张紧在带轮上 a 、工作前：b 、工作时：形成紧边：F0F1（下）松边：F0F2（上）：轮对带摩擦力：带对轮摩擦力各力之间关系？（）取主动轮一端带为分离体FfF2F1O1MO1=0022211121DFDFDFfFf=F1-F2（）取主动轮为分离体FfT1MO1=00211DFTfFf=2T1/

6、D1而带传动的有效圆周力：（有效拉力）vPDTF1000211F=Ff=F1-F2 即：带传动的有效圆周力等于带与带轮的摩擦力，即紧边与 松边的拉力差。（）F1、F2、F与F0间的关系？变形协调条件：带总长不变，紧边拉力增量=松边拉力减量。即：F1-F0=F0-F2F1+F2=2F0c 、开始打滑时，Ff max F Fmaxv 10m/s：离心力不计eFF21挠性体欧拉公式eqvFqvF2221（推导：P183 图11.8） 由、式21111qveFeF2211qveFF对于V带：v若v1时，r1b2小带轮直径不能太小 带内最大应力：11maxb1、拉应力1=F1/A（紧边拉力）2=F2/A

7、（松边拉力）12aeb2fmaxb1c1bc2b1b1max 1cb2df1ad2b21a2cb紧边开始绕上小带轮处11maxb结论：1、带内最大应力发生在：紧边开始绕上小带轮处；三、弹性滑动与打滑三、弹性滑动与打滑 机理：带为弹性体主动轮： b 点:开始接触，拉力F1，V带b=V轮1。cb ：拉力F1F2，弹性变形，轮1：bc带：bc即带在带轮上发生了相对滑动11 滑动角静角使得：V带V轮1从动轮：同理，只是： V轮2 Dmin。max2、带在变应力状态下工作 防疲劳失效： ；带逐渐缩短。1、弹性滑动c仅发生在带从主从动轮上离开前的那一部分接触弧上。 结论1）由于拉力差引起的带的弹性变形而产

8、生的滑动现象弹性滑动2）弹性滑动是不可避免的，是带传动的固有特性。 （ 只要带工作，必存在有效圆周力，必然有拉力差）3）速度间关系：v轮1v带v轮2。量关系滑动率表示：%21%100121vvv传动比)1 (1221DDnni100060111nDv100060222nDv或2112)1 (DnDn4）后果：a 、 v轮21时：1Dmin2）验算带速smnDv/25510006011vFc 应减小D1v，功率一定时 Fz 带轮宽度，轴承尺寸3）D2iD1 或 1212)1 (DnnD系列值由于取标准，使i变化，应保证传动比相对误差：%5%100原实原iii3、确定a、Lda 结构尺寸，高速时带

9、颤动，1不稳定a 结构紧凑a 1 降低传动能力带长 带绕转次数带寿命经验公式：2(D1+D2)a0.55(D1+D2)+h计算过程：1）由经验公式初选a0；2）由式11.2 L 选标准值Ld；3）由式11.3 a变动范围4、验算包角1、传动比i一般：1120、i78、带轮设计9、张紧装置F0F0F0F0FQ2sin210zFFQ7、计算压轴力FQ6 6 带传动设计带传动设计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、定期张紧电动机Ft2H12注意：张紧轮位置2、自动张紧张紧轮张紧平带传动：张紧轮宜装于松边外侧(带薄)靠近小轮,主要用以增大平带传动包角。V带传动：张紧轮不宜装在紧边,应装

10、于松边内侧(带厚),使带只受单向弯曲,且靠近大轮,防止小带轮包角减小。图示为带传动的张紧方案，试指出不合理之处。o2o1张紧轮节圆节圆节线节线组成：同步带（同步齿形带）是以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。6 6 同步带传动简介同步带传动简介结构特点：横截面为矩形，带面具有等距横向齿的环形传动带，带轮轮面也制成相应的齿形。传动特点：靠带齿与轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，而使圆周速度同步，故称为同步带传动。Pb重要参数优点：1. 传动比恒定；2. 结构紧凑；3. 由于带薄而轻，抗拉强度高，故带速高达40 m/s，传动比可达10， 传递功率可达200 KW；4.效率高，高达0.98。缺点：成本高；对制造和安装要求高。pb节距节距 直径系列：20、22.4、25