机械设计基础带传动

1、机械设计基础带传动第1页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四工作原理13-1 带传动的类型和应用 : 带轮1、带轮2、环形带构成d2 ，d1大小轮直径 中心距 2 , 1大小轮包角L带长计算公式见p.205带轮1带轮2带21: 靠带与带轮接触弧间的摩擦力 传递运 动和动力第2页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四（一）带传动的类型 p.205开口传动 两轴平行，同向回转 交叉传动 两轴平行，反向回转 半交叉传动两轴交错，不能逆转 平带传动底面是工作面，可实现多 种形式的传动 带传动带两侧面是工作面，承载 力大，只用于开口传动 多楔带传动具平、带的优点同步带传

2、动具带与链传动的特点图13-2, p.210按形传式动分按带的截面分第3页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四（二）带的类型与结构 p.211 13-5 (2) 当带弯曲时中性层带长不变节面图13-13 , p.212表(13-1) , P.212 1.带的结构组成:(普通)2.带型号:带楔角变化(减小)带轮轮槽角 040 (1) 分类 普通带：Y、Z、A、B、C、D、E 窄带 ： SPZ、SPA、SPB、SPC第4页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四(2) 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(1)基准直径dd3.基准尺寸:p.20

3、1倒2 表(13-7) P.206,表(13-2)P.202与带节面对应的直径第5页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四（三）带轮设计 P.208 13-6 (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:2. 带轮设计要求： 轮缘安装带 图13-16 轮辐 联接轮缘与轮毂 P.208 轮毂安装轴 3. 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 轮缘轮辐轮毂第6页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式 表13-7 P.20640，d

4、(1)带轮直径(2)标准直径系列(3)轮槽角 图13-16 , 13-17dda4. 基本结构型式:P.223按带轮直径确定 5.结构尺寸基准直径d顶圆直径da（外径）第7页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四(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 带传动工作情况分析 P.196201(一)带传动中的力分析 P.206紧边松边一. 初始状态:二. 工作状态:拉力增加紧边 01 紧边拉力拉力减少松边 02 松边拉力 1.紧松边的判断1 1 2 200带两边拉力相等0 张紧力带两边拉力不相等 绕出从动轮的一边紧边绕出主

5、动轮的一边松边第8页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四分析: 设带在工作前后带的总长不变， 紧边由01拉力增加，带增长 松边由02拉力减少，带缩短3.摩擦力的方向:总长不变带增长量带缩短量o2o11002 ; 120 (13-5) 2. 紧松边力的大小带传动是靠带与带轮接触弧上的摩擦力传递运动和动力的。f带与轮接触面上 的总摩擦力第9页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四取主动轮端的带为分离体(逆转)，则f12f12 F1 + F2 = 2 F0 分析：4.1、2、f、的关系 (F有效拉力阻力)fo1F2F1O1fd122d121d120 *f不是作用于某

6、点 的集中力，而是带与轮接触面上各点摩擦力的总和静摩擦力fF1 = F0+ F/2F2 = F0F/2第10页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四5.带传动的功率 P.206但f有极限值， P = F V1000 kw (13-6) F = 1000 P / V F ，Vm / s当fmax打滑第11页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四(二）弹性滑动与打滑 P.211 13-4 1. 什么是弹性滑动, 什么是打滑? 2. 为什么会发生弹性滑动或打滑? 是否可以避免? 3. V1、 V2、V带之间的关系如何?为什么? 原因:当FFfmax 打滑 分析:2.

7、打滑先发生在 3. 打滑带与带轮间的相对滑动剧烈的磨损失效防止措施: 可以小带轮处 2. 增大F0Ffmax增大1. 减小F1. 打滑 避免一. 打 滑 p.211第12页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四二.弹性滑动 p.210 *带传动在工作时存在有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( 减速传动 ) 带传动传动比不稳定1.带是弹性体, 受载弹变, 变形量与外力 成正比小带轮处：带由A1绕上由B1绕出，拉力由F1F2 带 边绕进边后缩 带滞后于带轮 V1V带o1o2A1A2B1B2C1C2F1F22.带轮两边拉力不相等,

8、 F1F2大带轮处：带由A2绕上 由B2绕出，拉力由F2F1 带边绕进边伸长 带超前于带轮 V带V2V1V带V2 V1V2原因第13页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四1.弹性滑动 避免2.弹性滑动发生在带离开带轮的那段接触弧上不可o1o2A1A2B1B2C1C2F1F23.F 弹性滑动 弹性滑动范 围, 当弹性滑动扩展到整个接触弧时, FfFfmax*分析:第14页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四三.传动比 p.211(13-9)(13-10)近似计算取=0.01-0.02 滑动率第15页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四（三）带

9、传动最大有效拉力Fec p.206 P = FV/1000F F2 1 2b=2yE/d E带的弹性模量2.由带弯曲产生的弯曲应力:b1,b2 d1 d2 b1 b2一.带传动工作时,作用于带上应力为限制弯曲应力b不过大限制ddmin表(13-9) p.2193.由带弯曲运动而产生的离心拉应力第18页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四3.由带弯曲运动而产生的离心拉应力: FC C发生在带作圆周运动部分, 作用于带的全长FC=qV2为限制离心拉应力C不过大限制V Vmax25m/S但Vmin5 m/S (P=FV/1000)为限制b不过大限制dmin 5m/S Vmax 25

10、m/S为限制离心拉应力C不过大限制V b=2yE/dFC=qV2第19页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四一般 i1 (小轮主动) :特殊 i1 (大轮主动) :发生位置: 1 2 b1 b2带绕进小轮处带绕出小轮处max?2C1b2maxb1二.带传动工作时最大应力: p.209max 1+ b1+ c第20页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四 N = 3600 kTV/L V带速(m/S)L带长(m) V/L 绕转次数/秒K带轮数 (K次/周) T带的寿命(h)三. 应力循环次数: p.209第21页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星

11、期四（五） 带传动的优缺点 p.205 缺点: 1.不能保持准确的传动比, 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: 1.缓冲吸振, 传动平稳 2.过载具安全保护作用 3.适用于中心距较大的传动 4.结构简单, 要求精度低, 成本低第22页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四作业：P239 13-2主要内容：带传动最大有效拉力Fec 、传动比 以及带传动的应力分析 第23页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四13-5普通带传动的计算 P.213 (一)带传动的失

12、效形式及设计准则 失效形式 设计准则当fmaxec 当max 带传动的设计准则：保证带传动不打滑及具有一定的疲劳寿命。设计方法：求 0 0max1b1C 带疲劳破坏ec打滑=?第24页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四(二)单根普通带的许用功率0一.0计算式 0 ec1000 单根带可传递最大功率 ec1（11f ） 不打滑 1 1 1b1c 足够的疲劳强度 单根带可传递功率0: (13-13)0(b1c)(11f )1000 kw二. 单根带的基本额定功率0（特定条件）1. 0: 按1、1、型号查表(13-3) p.2132. 特定条件： 包角1=(=1); 载荷平稳;

13、特定基准长度第25页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四工作系数A 非平稳载荷A 1 表(13-6)p.217 包角修正系数: 表(13-7) P.217当1 (1)承载力 11 K长度系数L : 表(13-2) P.212当L特定条件绕转次数N传动功率L 1当L特定条件绕转次数N传动功率L 1 表（13-4）P.204当1d2b2 承载力传动功率 P0 04. 单根带功率增量P03. 非特定条件下的修正系数 P.213 P0= (P0+P0) KKL (13-14) PC = KA P Z= PC / P0 (13-15) 书Z10,建议Z6三.单根带的许用功率0第26页，

14、共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四 一. 设计方法：已知:选择:求: 验算：1.C0 2. FQ (压轴力) 1120 、V (25m/s Vmax5 m/s ) 、工作条件PCn带的型号(按PC、n1查图)d , d , a = (0.72)(d1+d2)(三) V带传动的设计计算(图13-15)二 . V带传动的设计步骤 例13-2 p.221第27页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四13-7 带传动的张紧装置F1000 调整F0 增大F定期张紧（定期调整中心）图(13-4a)自动张紧（靠自重）(一)原因:(二)张紧方法:使增大或使带张紧但安装制造误差 工作后的塑性变形 F0不保证设张紧装置2.张紧轮装置1.调整中 心距第28页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四 带传动：张紧轮设置在 松边内侧靠大轮处 (带只能单向弯曲，避免过多减小包角） 平带传动：张紧轮设置在 松边外侧靠小轮处 (平带可以双向弯曲，应尽量增大包角)利用张紧轮使带张紧图(13-4c)平带带2.张紧轮装置第29页，共31页，2022年，5月20日，3点23分，星期四（三）注意事项：1.中心距应可调: p.206第19max(0.03)d min(0.015)d2.带传动一般松边在上(边)(可