自动化知识讲座_带传动_带传动.

1、機械設計-帶傳動機構設計課課程內容 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：啮合传动：齿轮传动、链传动、蜗杆传动等带传动、磨擦輪傳動等二、二、帶帶傳動概述傳動概述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

2、传动中心距较大的场合应用较多。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V帶和帶輪有兩種寬度制，即基準寬度制和有效寬度制。基準寬度制是以基準線的位置和基準寬度bd(圖a)來定義帶輪的槽型和尺寸，當V帶的節面與帶輪的基準直徑重合時，帶輪的基準菩薩即為V帶節面在輪槽內相應位置的槽寬，用以表示輪槽截面的特征值，它不受公差影響，是帶輪與標準化的基本尺寸。有效寬度制規定輪槽兩側邊的最外端寬度為有效寬度be (圖b) 。該尺寸不受公差影響，在輪槽有效寬度處的直徑是有效直徑。由於尺寸制的不同，帶的長度分別以基準長度和有效長度來表示。基準長度是在規

3、定的張緊力下，V帶位於測量帶輪基準直徑處的周長；有效長度是在規定的張緊力下，位於測量帶輪有效直徑處的周長。普通V帶是用基準寬度制，窄V帶則由於尺寸制的不同，有兩種尺寸系列。a)b)a) 基準寬度制b) 有效寬度制V帶有兩種寬度制 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。交叉传动开口传动其

4、它傳動：有張緊輪的平行軸傳動；有導輪的相交軸傳動；多從傳動；撥叉移動的帶傳動。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？6、帶傳動的效率傳動的效率可用下式表示： 式中： T轉矩(N.m) n轉速(r/min) (0)輸出 (I)輸入1）滑動損失：帶在工作時，由於帶輪兩邊的

5、拉力差及其相應的變形差形成彈性滑動，導致帶與從動輪的速度損失。彈性滑動與載荷、速度、帶輪直徑和帶的結構有關。彈性滑動率通常在1%2%之間。有些帶傳動還有幾何滑動。 過載時將引起打滑，使帶的運動處於不穩定狀態，效率急劇下降，磨損加劇，嚴重影響帶的壽命。2）滯後損失：帶在運行中會產生反復伸縮，特別是在帶輪上的撓曲會使帶體內部產生磨擦，引起效率損失。3)空氣阻力：高速傳動時，運行中的風阻將引起轉矩的損耗，其損耗與速度的平方成正比。因此設計高速帶傳動時，帶的表面積宜小，晝量用厚而窄的帶，帶輪的輪輻表面要平滑(如輪輻用橢圓形截面)或用輻板以減小風阻。軸承的磨擦損失：軸承受帶拉力的作用，也是引起轉矩損失的

6、重要因素。滑動軸承的損失為2%5%，滾動軸承為1%2%。 考慮上述損失，帶傳動的效率約在80%98%范圍內，根據帶的種類而定。 1100nTnT2 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、EGB/T1313575.1-92GB/T1313575.1-92小大AYZEBCD环形、无接头（传动

7、平稳）楔角均为4040基准长度Ld为标准值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12aD12D23 3 带传动的几何计算带传动的几何计算a 、L、1、2包角12注意：4 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

8、力F0。带张紧在带轮上 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/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

9、max F Fmaxv 10m/s：离心力不计eFF21挠性体欧拉公式eqvFqvF2221 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（松边拉力）12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

10、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）D

11、2iD1 或 1212)1 (DnnD由于取标准，使i变化，应保证传动比相对误差：%5%100原实原iii1）由经验公式初选a0；2）由式 L d选标准值Ld0；3）由式 a变动范围3、确定a、Lda 结构尺寸，高速时带颤动，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)a0.7(D1+D2)计算过程：4、验算包角1、传动比i一般：1120、i70212210422aDDDDaLd200ddLLaadLaa015. 0mindLaa03. 0max小輪包角012013 .57180aDD5、张紧力F0：6、带的根数zP0单根V带的实际使用功率，使用条件与实验条件不同。修正如下：LkkPPP)(0000Pi1时，功率增量k包角系数(1801)Lk长度系数(非特定带长)100PPzc圆整承载不均2015 . 2500mvzvPKFcamV帶每米長的重量8、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