机械设计第9章 带传动 (工程班)新

第9章带传动9.1

概述

9.3

带传动工作情况分析9.2

V带和V带轮结构

9.4

普通V带传动的设计计算9.5

带传动的张紧装置和维护带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。9.6

同步带传动简介本章学习的基本要求：一、熟练掌握的内容1、带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动和打滑等基本理论；2、带传动的失效形式、设计准则及影响传动能力的主要因素；3、普通V带传动的设计计算及参数的选择。二、一般了解的内容1、带传动的主要类型、工作原理和应用特点；2、V带的结构和标准；本章的重点：1、带传动工作情况的分析（力和应力分析、弹性滑动和打滑）；2、普通V带传动的设计计算。3、带轮的材料和结构；4、带传动的维护和张紧。作业：Page(165～166)9.14、9.16(改)。9.1概述带传动的组成主动轮1、从动轮2、环形带3。工作原理：安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与带轮之间产生压力。312F0F0F0F0应用实例：皮带输送装置。n1Vn2F0F0F0F0主动轮转动时，依靠摩擦力带动从动轮一起同向回转。n1∑N∑N∑N∑N∑Ff∑Ff∑Ff∑Ff类型平带V型带多楔带摩擦型啮合型圆形带普通平带片基平带片基层布层覆盖层工作面覆盖层9.1.1带传动的类型9.1概述类型平带V型带多楔带摩擦型啮合型圆形带普通平带片基平带普通Ｖ带窄Ｖ带齿形Ｖ带宽Ｖ带联组Ｖ带大楔角Ｖ带9.1.1带传动的类型9.1概述类型平带V型带多楔带摩擦型啮合型圆形带普通平带片基平带普通Ｖ带窄Ｖ带齿形Ｖ带宽Ｖ带联组Ｖ带大楔角Ｖ带潘存云教授研制9.1.1带传动的类型9.1概述类型平带V型带多楔带摩擦型啮合型圆形带普通平带片基平带普通Ｖ带窄Ｖ带齿形Ｖ带宽Ｖ带联组Ｖ带大楔角Ｖ带抗拉体9.1.1带传动的类型9.1概述因此普通Ｖ带故可以产生比平型带更大的有效拉力（约3倍）。FQFQFNFN普通Ｖ带传动与平带相比，普通Ｖ带传动是带与带轮槽之间是V型槽面摩擦，在同样的张紧力下，其两者产生的摩擦力为：平带V带FNθ平带的工作面为内环表面普通Ｖ带的工作面为两侧面所以普通Ｖ带应用更加广泛。9.1.1带传动的类型9.1概述9.1.2带传动的特点(1)适用于中心距较大的传动；(2)带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；(3)过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零件的损坏；(4)结构简单、成本低廉。缺点：(1)传动的外廓尺寸较大；(2)需要张紧装置；(3)由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；(4)带的寿命较短；(5)传动效率较低。优点：9.1概述应用：两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。V带传动应用最广，带速v=5~25m/s

传动比i=5

效率η≈0.8~0.99.1.4带传动的应用实例潘存云教授研制试验仪器潘存云教授研制滑动轴承试验台实例:9.1概述9.1.4带传动的应用实例9.1概述潘存云教授研制印刷机械潘存云教授研制矿山机械潘存云教授研制动平衡机潘存云教授研制建筑机械潘存云教授研制试验台组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。潘存云教授研制帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶9.2.1

V带规格9.2

V带和V带轮结构帘布芯结构：绳芯结构：抗拉强度高；抗拉强度低；抗弯强度低；抗弯强度高；一般情况下选帘布芯结构，在小直径或转速高的情况下选绳芯结构。潘存云教授研制帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶节线节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。节面：全部节线构成的面。在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径dd(见表9.3)。ddbp9.2

V带和V带轮结构节面9.2.1

V带规格

V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度Ld

。标准基准长度系列详见9.4。bbph普通V带有：Y、Z、A、B、C、D、E等型号,已标准化YZABCDEF普通V带的尺寸（θ=40˚，h/bp

=0.7）型号YZABCDEF顶宽b610131722323850节宽

bp

5.38.5111419273242

高度h46810.513.51923.530楔角θ截面面积A/mm2

1847811382304766921173表9.2普通V带的截面尺寸（GB11544—89）40˚单位长度质量q/(kq/m)0.020.060.10.170.30.620.90.92θ9.2

V带和V带轮结构9.2.1

V带规格2240.8222401.101.061.00.912500.8425001.301.091.030.932800.8728001.111.050.953150.8931501.131.070.073550.9235501.171.070.974000.960.7940001.101.131.024501.000.8045001.151.045001.020.8150001.181.075600.8256001.096300.840.8163001.127100.860.8371001.158000.900.8580001.189000.920.870.8290001.2110000.940.890.84100001.2311200.950.910.861120012500.980.930.881250014001.010.960.901400016001.040.990.920.831600018001.061.010.950.86Ld/mmY

Z

ＡＢＣLd/mmＺＡＢＣ基准长度KL

基准长度

KL

表9.4普通V带的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1—92）2000.8120001.081.030.980.88

θ=40˚，h/bp

=0.9的V带称为窄V带。与普通V带相比，高度相同时，宽度减小1/3，而承载能力提高1.5~2.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。bh40˚型号宽度b/mm高度h/mm

3V9.5(3/8英寸)8A,B型

5V16.0(5/8英寸)13.5B,C,D型8V25.4(1英寸)23D,E,F型窄V带的结构及截面尺寸可替代的普通V带9.2

V带和V带轮结构9.2.1

V带规格9.2.2V带带轮结构1.V带带轮轮槽结构及尺寸e8±0.312±0.315±0.319±0.425.5±0.5槽型YZABCbd5.38.5111419hamin1.62.02.753.54.8famin67911.516hfmin4.77.08.710.814.3δmin55.567.510≤60≤80≤118≤190≤315≥60>80>118>190>315对应的dd32º34º36º38ºφ(˚)

表9.3普通V带轮的轮槽尺寸f1.61.66.3φHδeb0bpBh1haddda9.2

V带和V带轮结构dd

/mmZ

ＡＢdd

/mmＺＡＢＣDE表9.3普通V带带轮基准直径系列

200*

****

212

*

224*

***

250*

***50**265*56

*

280*

***

236

*63*

300*71*315*

***75*

**335*80*

*

355*

*****85*

375

*90*

*

400*

****95*

425*

100*

*

450****106*475112*

*

500*

******118

*530**

125*

***

560*

*****132*

**

600****140*

**

630*

*****150*

**

670*160*

**

710*****170*

750***180*

**

800****1）V带轮设计的要求结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使带的载荷分布较为均匀。2）带轮的材料通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。小功率时可用铸铝或塑料。2.带轮材料、结构3）带轮的结构与尺寸四种典型结构：实心式、腹板式、孔板式、轮辐式带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择结构形式。根据带的截型确定轮槽尺寸。带轮的其它结构尺寸通常按经验公式计算确定。9.2.2V带带轮结构9.2

V带和V带轮结构实心式——直径小实心式带轮的结构daddBLdhdSdh=(1.8～2)ds

L=(1.5~2)dSdS为轴的直径9.2.2V带带轮结构9.2

V带和V带轮结构实心式——直径小带轮的结构9.2.2V带带轮结构9.2

V带和V带轮结构dh=(1.8～2)ds

dr=da-2(H+δ)H

δ见表4.3s=(0.2～0.3)B

L=(1.5~2)dSdS为轴的直径腹板式腹板式——中等直径斜度1：25drdhdddaBSLdS实心式——直径小带轮的结构9.2.2V带带轮结构9.2

V带和V带轮结构腹板式——中等直径dh=(1.8～2)dsd0=(dh+dr)/2dr=da-2(H+δ)H

δ见表4.3s=(0.2～0.3)B

s1≥1.5s

s2≥0.5sL=(1.5~2)dSdS为轴的直径孔板式S1斜度1：25SS2drd0dhdddaLBS2dS孔板式——中等直径实心式——直径小带轮的结构9.2.2V带带轮结构9.2

V带和V带轮结构腹板式——中等直径孔板式——中等直径轮辐式——d>350mmh2drd0dha1L斜度1：25dddaBh1h2=0.8h1a1=0.4h1

a2=0.8a1

f1≥0.2h1

f2≥0.2h2L=(1.5~2)dSPnA3h1=290P功率n转速A轮幅数9.2.3带传动的几何关系中心距a包角α:

因θ较小代入得带长α2θα1θθaCADBdd1dd29.2

V带和V带轮结构带长已知带长时，由上式可得中心距

带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间之后，因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。α2α1θaCADBdd1dd29.2.3带传动的几何关系9.2

V带和V带轮结构从动轮主动轮n1n29.3带传动的工作情况分析静止时，带两边的初拉力相等：传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：F1=F2=F0为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。F1≠F2

F1↑

，紧边F2↓松边紧边松边设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：F1

–

F0=F0

–

F2

n1n2F0=(F1+F2)/29.3.1带传动中的受力分析∑Ff∑Ff1.紧边拉力、松边拉力和有效拉力

F0F0F0F0F1F2F1F2总摩擦力Ff与两边拉力F1

、F2对轴心的力矩为：称F1

-

F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：Fe=F1

-

F2且传递功率与有效拉力和带速之间有如下关系：得Ff=F1

-

F2=Ff

联立F0=(F1+F2)/2求得：F1=F0+Fe/2F2=F0

-Fe/2两边拉力大小取决于预紧力F0和有效拉力Fe传递功率增加时，有效拉力也增大两边拉力差值增大。在F0

一定时，两边拉力为有限值有效拉力也有限传递的功率也有限。那么，影响最大有效拉力的因素有哪些呢？FfD1/2－F1

D1/2+F2

D1/2=09.3带传动的工作情况分析9.3.1带传动中的受力分析1.紧边拉力、松边拉力和有效拉力

2.当带速v一定时分析该公式的意义：1.当传递功率P一定时带速v

→有效拉力Fe一般把带传动放在机械设备的高速级传动,以减小有效拉力Fe,另外将带传动放在高速级,可以防止后边的零件损坏,还可以吸振缓冲使传动平稳。带速v

→有效拉力Fe胶带与带轮面的摩擦力

带的根数传递的功率P

有效拉力Fe9.3带传动的工作情况分析9.3.1带传动中的受力分析1.紧边拉力、松边拉力和有效拉力

α当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最大值，有效拉力也达到最大。以平带为例，分析打滑时紧边拉力F1和松边拉力F2之间的关系。dNF1F2F+dFFfdNdθdθ2dθ2取一小段弧进行分析：参数如图

正压力dN

两端的拉力F

和F+dF

力平衡条件忽略离心力,水平、垂直力分别平衡摩擦力fdN

2.带传动的最大有效拉力及其影响因素dl9.3带传动的工作情况分析9.3.1带传动中的受力分析由力平衡条件积分得紧边和松边的拉力之比为绕性体摩擦的欧拉公式2.带传动的最大有效拉力及其影响因素9.3带传动的工作情况分析9.3.1带传动中的受力分析联立求解：Fec=F1

-

F2影响最大有效拉力因素：

1）预紧力F0,F0

↑

Fec

↑

F0过小,Fec

↓

影响带的工作能力，容易产生打滑。F0增大正压力ΣN增大产生的摩擦力Ff增大

Felim增大传递载荷能力增大不易打滑。但F0太大会使胶带在短时间内失去弹性,从而使其胶带在短时间内松驰,结果反而使F0降低,降低下胶带的寿命。2.带传动的最大有效拉力及其影响因素9.3带传动的工作情况分析9.3.1带传动中的受力分析在相同条件下

，V带与平带比较能传递较大的功率，或在传递功率相同时，V带传动的结构更为紧凑。用fv代替f后，得到V带传动的计算公式3）摩擦系数f↑

Fec

↑，对传动有利。影响f的因素有材料、表面状况、带的截面形状,但不能用增加轮槽的粗糙度来增加摩擦系数。因为α1<α2用α1

α2）包角

α↑

总摩擦力Ff↑

Fec

↑，对传动有利。所以要求

α1≥120º2.带传动的最大有效拉力及其影响因素9.3带传动的工作情况分析9.3.1带传动中的受力分析9.3.2带传动的应力分析1.紧边和松边拉力产生的拉应力紧边拉应力松边拉应力A为带的横截面积2.离心力产生的离心拉应力带在微弧段上产生的离心力

带工作时应力由三部分组成dNcr

dθdlF1F29.3带传动的工作情况分析离心力dNc在微弧段两端会产生离心拉力Fc。

由力平衡条件得dθ2dθ2离心力只发生在带作圆周运动的部分，但由此引起的拉力确作用在带的全长。

离心拉应力

往x轴投影dNcr

dθdlF1F2Fc

Fc

9.3.2带传动的应力分析9.3带传动的工作情况分析2.离心力产生的离心拉应力ddV带轮的基准圆hσmaxσ1σb2σcσb1σ2离心应力拉应力弯曲应力α2n1n2α13.由弯曲产生的弯曲应力当带绕过带轮时，因为弯曲而产生弯曲应力设h为带的厚度；dd为带轮基准直径,则有E为带的弹性模量；弯曲应力为由材料力学公式得弯曲应力与带轮直径成反比，为了避免弯曲应力过大，带轮直径不得小于最小值(表9.6)。4.应力分布及最大应力1)最大应力σmax出现在紧边与小轮的接触处。9.3.2带传动的应力分析9.3带传动的工作情况分析2)胶带上的应力大小是变化的,胶带是处于变应力状况下工作,当传递一定的功率时,当应力循环次数达到一定值后,胶带会因疲劳而损坏,影响带的工作寿命。▲降低σ1——则应降低F0,而F0与带传动的传动能力有直接的关系,F0降低、传动能力降低,所以对于一定的带传动,F0也要求有一定值,那么就会产生一个σ1,因此拉应力是不可能降低的,也就不能限制的σ1大小。▲降低σb1——则小带轮的最小直径ddmin不能过小,所以对带传动ddmin也有一个规定值。当传动结构确定后,则小轮直径ddmin也就确定,因此对一定的传动σb1也就是一定值,这样σb1的大小也不能改变。为了限制带的应力不致过大,可降低：9.3.2带传动的应力分析9.3带传动的工作情况分析▲降低σC——即应限制带速v不能太大。所以限制带的工作应力不致过大,主要是限制带速v的大小。另外为了保证带有足够的寿命,则应使：F2F2F1F19.3.3

带的弹性滑动与打滑设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则变形量为：紧边松边从动轮n2主动轮n1因为F1>

F2所以ε1>ε2带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带速落后于轮速。9.3.2带传动的应力分析9.3带传动的工作情况分析F2F2F1F1从动轮n2主动轮n1这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。带经过从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使带速超前于轮速。总有v2<v1得从动轮的转速定义为滑动率。带传动的传动比9.3带传动的工作情况分析9.3.3

带的弹性滑动与打滑V带传动的滑动率ε=0.01~0.02，一般可忽略不计。带的弹性滑动并不是发生在相对于全部包角α的接触弧上,当有效拉力Fe较小时,弹性渭动只发生在胶带由带轮离开以前的那一分接触弧,称滑动弧。若带的工作载荷进一步加大，则有效拉力Fe的增加,静弧逐渐减小滑动弧也将扩大,当弹性滑动区域扩大到整个接触弧时,带传动有效拉力Fe达到最大值Felim,即Fe=Felim,如外载荷再进一步增大,则带与轮之间将产生显著的相对滑动,即产生打滑(小带轮上)。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，带传动失效，这种情况应当避免。9.3带传动的工作情况分析9.3.3

带的弹性滑动与打滑带传动的弹性滑动：产生的原因：胶带为弹性体，且传动过程中存在拉力差。产生的后果：使传动比不稳定，不为常数。是否能避免：对带传动而言弹性滑动是不可避免的。带传动的打滑：产生的原因：有效拉力超过了最大摩擦力，即Fe>Ffmax。产生的后果：使带传动失效。是否能避免：对带传动而言打滑是可以避免的，只要Fe≤Ffmax即可。9.3带传动的工作情况分析9.3.3

带的弹性滑动与打滑9.4.1V带的失效形式和设计准则

带传动有效拉力Fe达到最大值Felim,即Fe=Felim时,带会在带轮上打滑,从而使传动失效；另外带处于变应力情况下工作,故带的工作寿命受到影响,所以带传动的主要失效形式即为：打滑和传动带的疲劳损坏。9.4普通V带传动的设计与实例分析在保证带传动不打滑的前提条件下，使胶带具有一定的疲劳强度和寿命。设计准则：

带传动的承载能力取决于传动带的材质、结构、长度，带传动的转速、包角和载荷特性等因素。9.4.2

单根V带的额定功率单根带所能传递的有效拉力为传递的功率为为保证带具有一定的疲劳寿命，应使带载带轮上打滑或发生脱层、撕裂、拉断等疲劳损坏时，就不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。代入得为设计时便于计算,将α=180°、特定长度、工作平稳条件下,单根V带所传递的基本额定功率列成表格表9.7—表9.17。9.4普通V带传动的设计与实例分析表9.7—表9.17单根普通V带的基本额定功率P0（i=1，特定带长，载荷平稳(kW)型号小带轮基准直径dd1/mm小带轮的转速n1/(r/min)200400700800950120014501600200024002800320040005000Y20——－－0.010.020.020.030.030.040.040.050.060.0831.5——0.030.040.040.050.060.060.070.090.100.110.130.1540——0.040.050.060.070.080.090.110.120.140.150.180.20500.040.050.060.070.080.090.110.120.140.160.180.200.230.25Z500.040.060.090.100.120.140.160.170.200.220.260.280.320.34630.050.080.130.150.180.220.250.270.320.370.410.450.490.50710.060.090.170.200.230.270.300.330.390.460.500.540.610.62800.100.140.200.220.260.300.350.390.440.500.560.610.670.66900.100.140.220.240.280.330.360.400.480.540.600.640.720.73A750.150.260.400.450.510.600.680.730.840.921.001.041.091.02900.220.390.610.680.770.931.071.151.341.501.641.751.871.821000.260.470.740.830.951.141.321.421.661.872.052.192.342.251250.370.671.071.191.371.661.922.072.442.742.983.163.282.911600.510.941.511.691.952.362.732.543.423.804.064.193.982.679.4普通V带传动的设计与实例分析9.4.2

单根V带的额定功率型号小带轮基准直径dd1/mm小带轮的转速n1/(r/min)200400700800950120014501600200024002800320040005000B1250.480.841.301.441.641.932.192.332.642.852.962.942.511.091600.741.322.092.322.663.173.623.864.404.754.894.803.820.812001.021.852.963.303.774.505.135.466.136.476.435.953.47－2501.372.504.004.465.106.046.827.207.877.897.145.60——2801.582.894.615.135.856.907.768.138.608.226.804.26——C2001.391.922.412.873.694.074.585.295.846.076.346.025.013.232502.032.853.624.335.646.237.048.219.049.389.628.756.562.933152.844.045.146.178.098.9210.0511.5312.4612.7212.149.434.16—4003.915.547.068.5211.0212.1013.4815.0415.5315.2411.954.34——4504.516.408.029.8112.6313.8015.2316.5916.4715.579.64———表9.7—表9.17单根普通V带的基本额定功率P0（i=1，特定带长，载荷平稳(kW)9.4普通V带传动的设计与实例分析9.4.2

单根V带的额定功率型号小带轮基准直径dd1/mm小带轮的转速n1/(r/min)2004007008009501200145016002000240028003200D3555.317.359.2410.9013.7014.8316.1517.2516.7715.63——4507.9011.0213.8516.4020.6322.2524.0124.8422.0219.59——56010.7615.0718.9522.3827.7329.5531.0429.6722.5815.13——71014.5520.3525.4529.7635.5936.8736.3527.887.99———80016.7623.3929.0833.7239.1439.5536.7621.32————E50010.8614.9618.5521.6526.2127.5728.3225.5316.82———63015.6521.6926.9531.3637.2638.5237.9229.178.85———80021.7030.0537.0542.5347.9647.3841.5916.46————90025.1534.7142.4948.2051.9549.2138.19—————100028.5239.1747.5253.1254.0048.1930.08—————表9.7—表9.17单根普通V带的基本额定功率P0（i=1，特定带长，载荷平稳(kW)9.4普通V带传动的设计与实例分析9.4.2

单根V带的额定功率9.4普通V带传动的设计与实例分析9.4.2

单根V带的额定功率当实际工作条件与确定基本额定功率P0值的条件不同时，则应对表9.7—表9.17中的P0数值加以修正，而得到实际工作条件下单根V带能传递的功率[P0]为：通常带传动的i≠1,因此当i≠1时就应考虑大、小带轮对弯曲应力的影响,在i＞1时,带绕经大带轮时的弯曲应力小于绕经小带轮的弯曲应力,因此对同一工作寿命的带来说,所传递的功率则可增大一些,即△P0

。Kα—包角系数,即考虑包角不同时的影响系数,见图9.12；KL—长度系数,即考虑带长不同时影响系数,见表9.4；Kb、Ki—弯曲影响系数、传动比系数,即考虑i≠1弯曲应力不同时影响系数,见表9.18、表9.19；9.4.3

V带传动的设计计算一、原始数据及设计内容：1.传动的用途和工作情况,载荷性质和工作环境；2.原动机种类；3.所传递的功率、大小带轮的转速；4.传动位置的要求。二、设计内容：1.选择合理的传动参数；2.确定V带的型号、规格及根数；3.确定带轮的直径和中心距；4.求作用在轴上的力；5.确定带轮的材料和结构尺寸。9.4普通V带传动的设计与实例分析KA——工作情况系数表9.21。

计算功率Pca是根据需要传递的功率,再考虑载荷性质和每天工作时间的长短而确定的。1.确定计算功率(选择合理的传动参数)

Pca=KAP2.选择V带的型号带的型号应根据Pca和小带轮转速n1由图9.13选取。当落在两种型号交线上时,可两种型号同时计算,最后选择较好的。9.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算表9.21工作情况系数载荷性质载荷变动很小载荷变动小载荷变动较大载荷变动很大工作机原动机电动机（交流启动、三角启动、直流并励）、四缸以上内燃机电动机（联机交流启动、直流复励或串励）、四缸以下内燃机液体搅拌机、通风机和鼓风机、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机。每天工作小时数/h<1010~16>16<1010~16>161.01.11.21.11.21.31.11.21.31.21.31.41.21.31.41.41.51.61.31.41.51.51.61.8带式输送机、旋转式水泵和压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、木工机械。制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械等。破碎机（旋转式、颚式）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）。300050002000160040002008005001004003001000小带轮的转速n1/(r/min)125025000.811.2523.154581016203040506380100200250普通V带选型图ZABCDEd1=50~71d1=80~100d1=112~140d1=125~140d1=160~200d1=200~315d1=355~400d1=450~500d1=80~100<-点击按钮图9.13普通V带选型图Pca/Kw3.确定带轮基准直径dd为了能减小弯曲应力,应采用稍大的小带轮基准直径dd1。1)

初选小带轮基准直径dd1所以根据实际情况确定,一般可根据表9.6选dd1≥ddmin

。在T相同时dd1→Fe→胶带根数→传动尺寸→结构

9.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算表9.6普通V带带轮基准直径系列YＺＡＢＣDEV带型号最小基准直径ddmin/mm基准直径系列/mm20507512520035550020、22.4、25、28、31.5、35.5、40、45、50、56、63、71、75、80、85、90、95、100、106、112、118、125、132、140、150、160、170、180、200、224、236、250、265、280、315、335、355、375、400、425、450、475、500、560、600、630、670、710、750、800、900、1000、1060、1120、1250、1400、1500、1600、1800、2000、2240、25009.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算2)

验算带速v应使5≤v≤

vmax=25m/s。根据可知,当P一定时,由a)v

→Fe

→胶带根数→Fc

→

ΣN

→

Ff→传动能力→σc

→疲劳强度

b)v(＜5m/s)→dd1

→

Fe→胶带根数→带轮宽度9.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算若5＞v＞25m/s,则不能继续进行设计,而应重新选择dd1,再验算v直到符合要求为止,才可进行下一步工作。3)

计算从动轮基准直径dd2应圆整为标准直径(表9.3)。

所以一般要求v=5~25m/s内,通常v=20~25m/s,这时胶带根数最少。4.确定传动中心距a和带的基准长度Ld1)

初选中心距a09.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算中心距a0可根据结构要求初步确定。a0↓→结构尺寸↓传动紧凑a0↓↓→带长↓→单位时间内带绕经带轮次数↓→包角α1↓→Ff↓→传动能力↓→应力循环次数↑

→寿命降低↓0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)a0↑→包角α1↑→Ff↑→传动能力↑a0↑↑→结构↑→带抖动↑→传动平稳性↓

→带长↑→单位时间内带绕经带轮次数↓→应力循环次数↓

→寿命提高↑→传动能力↓4.确定传动中心距a和带的基准长度Ld1)

初选中心距a09.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算2)

确定胶带基准长度Ld根据初算的L'd按表9.2圆整到接近的基准长度Ld。为了张紧调整,中心距a应设计成可调的。初选a0后,带的初算基准长度L'd就可根据几何关系求得3)

计算实际中心距aamin

=a－0.015Ld

、

amax

=a+0.03Ld。

4.确定传动中心距a和带的基准长度Ld9.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算5.验算主动轮上的包角α1若α1＜120°则应增大a或加张紧轮。上式表明：α1与两轮直径有关,而dd1与dd2值就可以决定传动比,所以α1与传动比i有关。dd1与dd2相差越大,即i越大,则α1越小。为了在中心距a不致过大的条件下,保证包角α1不致过小,所以传动比i不宜过大,一般对V带传动比i≤5。9.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算

Z应圆整为整敉,为了避免载荷分布不均匀,带的根数不宜过多,一般不超过10根,如根数过多则应改大型号的带重新计算。

6.确定带的根数Z9.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算表9.7—表9.17图9.12表9.4表9.19表9.187.确定带的预紧力F0

适当的预紧力F0是保证带传动正常工作的重要因素,F0不足则Ff小,可能出现打滑；F0过大则使胶带寿命降低,对轴、轴承压力大。因此为保证带能传递功率,又不出现打滑,则F0应有一适宜值,一般为：9.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算图9.12表9.6为了设计安装带轮的轴和轴承,必须确定带传动作用在轴上的压力,它等于带两边拉力的合力,若忽略两边的拉力差,即认为两边拉力均为预紧力F0,则由力平衡条件可得静止时压轴力FQ为：8.计算带对轴的压力FQF0F0α1FQF0F0FQα12α129.4普通V带传动的设计与实例分析三、设计步骤和方法9.4.3

V带传动的设计计算a调整螺钉调整螺钉滑道式张紧装置摆架式张紧装置a二、带传动的张紧方法1.调整中心距9.5

V带传动的张紧、正确安装与维护(1)根据摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；一、张紧的目的(2)运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力必须重新张紧，才能正常工作。张紧轮二、带传动的张紧方法1.调整中心距2.采用张紧轮3.自动张紧自动张紧装置销轴9.5

V带传动的张紧、正确安装与维护节园节线组成：同步带（同步齿形带）是以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。9.6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节距潘存云教授研制Pb重要参数潘存云教授研制优点：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40m/s，传动比可达10，传递功率可达200kw；4.效率高，高达0.98。缺点：成本高；对制造和安装要求高。9.6同步带传动简介重点：1.带传动的工作原理及V带结构标准；2.带传动的工作情况分析；3.带传动的设计要点。作业：Page(165～166)9.14、9.16。第9章带传动带传动的设计实例设计某带式输送机传动系统中第一级用的V带传动。已知电动机型号为Y112M-4，额定功率P=4kW，转速n1=1440rpm，传动比i=3.8，一天运转时间<10h。解：由工作情况系数表9.21查KA1.确定计算功率(选择合理的传动参数)第9章带传动表9.21工作情况系数载荷性质载荷变动很小载荷变动小载荷变动较大载荷变动很大工作机原动机电动机（交流启动、三角启动、直流并励）、四缸以上内燃机电动机（联机交流启动、直流复励或串励）、四缸以下内燃机液体搅拌机、通风机和鼓风机、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机。每天工作小时数/h<1010~16>16<1010~16>161.01.11.21.11.21.31.11.21.31.21.31.41.21.31.41.41.51.61.31.41.51.51.61.8带式输送机、旋转式水泵和压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、木工机械。制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械等。破碎机（旋转式、颚式）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）。1.1带传动的设计实例设计某带式输送机传动系统中第一级用的V带传动。已知电动机型号为Y112M-4，额定功率P=4kW，转速n1=1440rpm，传动比i=3.8，一天运转时间<10h。解：由工作情况系数表9.21查KA1.确定计算功率(选择合理的传动参数)第9章带传动计算载荷Pca=PKA=

1.1×4=4.4由Pca和转速n1由图9.13选择带型——

KA=1.1

2.选择V带的型号300050002000160040002008005001004003001000小带轮的转速n1/(r/min)125025000.811.2523.154581016203040506380100200250普通V带选型图ZABCDEd1=50~71d1=80~100d1=112~140d1=125~140d1=160~200d1=200~315d1=355~400d1=450~500d1=80~100图9.13普通V带选型图Pca/Kw选取A型A带传动的设计实例设计某带式输送机传动系统中第一级用的V带传动。已知电动机型号为Y112M-4，额定功率P=4kW，转速n1=1440rpm，传动比i=3.8，一天运转时间<10h。解：由工作情况系数表9.21查KA1.确定计算功率(选择合理的传动参数)第9章带传动计算载荷Pca=PKA=

1.1×4=4.4由Pca和转速n1由图9.13选择带型——

KA=1.1

2.选择V带的型号——

A型V带

3.确定带轮的基准直径dd1

、dd21)初选小带轮基准直径dd1

由表9.6和图9.13初选小带轮基准直径dd1

dd

/mmZ

ＡＢdd

/mmＺＡＢＣDE表9.6普通V带带轮基准直径系列

200*

****

212

*

224*

***

250*

***50**265*56

*

280*

***

236

*63*

300*71*315*

***75*

**335*80*

*

355*

*****85*

375

*90*

*

400*

****95