机械制图第八章

第八章带传动机构及其设计内容§8-1带传动的基本知识§8-2普通V带的设计计算

重点、难点1.熟练掌握带传动的工作原理和传动比的计算及带传动的特点；2.带传动的失效形式和设计准则；3.带传动的张紧装置及其调整方法。一、带传动的类型、特点、应用和几何计算传动原理：在一定的初拉力下，以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间的摩擦或啮合来传递运动与动力（两轮转向相同，平行轴传动）。带传动的组成：1、主动轮2、从动轮3、传送带§8-1带传动的基本知识带传动可分为摩擦传动型和啮合传动型两大类。

（1）摩擦传动型摩擦传动型是利用传动带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力。带截面形状圆带1.带传动的类型：（2）啮合传动型啮合传动型是指同步带传动，同步带传动是靠带上的齿与带轮上的齿槽的啮合作用来传递运动和动力的。同步带传动工作时带与带轮之间不会产生相对滑动，能够获得准确的传动比，

传动平稳,噪声小,可缓冲吸振,有过载保护,可远距离传动,结构简单,制造、安装和维护方便,但传动比不准确,效率较低,寿命较短,且对轴的压力大。2.特点：3.应用：常应用于传动比不要求准确、功率P<100kW、v=5~25m/s、传动比i<5以及有过载保护的场合.

3.平带传动平带传动是由带和带轮组成的摩擦传动，带的工作面与带轮的轮缘表面接触。平带传动的形式开口传动交叉传动半交叉传动角度传动1.V带的类型二、V带传动的设计

普通V带窄V带联组V带宽V带包布层顶胶层抗拉层底胶层2.V带的结构绳芯：抗拉体分别由一层胶线绳组成。绳芯结构柔韧性好，抗弯强度高，适用于带轮直径较小、载荷不大、转速较高的场合。目前国产绳芯结构的V带仅有Z、A、B、C四种型号。帘布芯：抗拉体由几层胶帘布组成。帘布芯结构制造方便，抗拉强度高，型号齐全（Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ七种），应用较多。3.V带的标准a.普通V带（楔角400、相对高度h/bp=0.7）（1）节面（中性层）：当代垂直底面弯曲时，带中保持长度不变的平面（2）节宽bp：节面宽度.b.窄V带（楔角400、相对高度h/bp=0.9）型号按截面尺寸由小到大：SPZ、SPA、SPB、SPC（3）带轮的基准直径D：带轮上与节宽相对应的带轮直径（4）带的基准长度Ld：在规定张紧力下，位于带轮直径上的节线长度。是V带传动设计中所用带长（标准值）4.普通V带传动的正确使用

正确的安装、调整、使用和维护是保证V带传动正常工作和延长寿命的有效措施。◆选用普通V带时，要注意带的型号和基准长度不要搞错，以保证V带在轮槽中的正确位置。V带顶面和带轮轮槽顶面取齐(新安装时V带顶面可略高出)，以保证V带和轮槽的工作面之间充分接触。◆安装带轮时，各带轮轴线应相互平行，各带轮相对应的V形槽的对称平面应重合，误差不得超过20′。带轮安装在轴上不得摇晃摆动，轴和轴端不应有过大的变形，以免传动时V带的扭曲和工作侧面过早磨损。◆V带的张紧程度要适当，不宜过松或过紧。过松时，不能保证足够的张紧力，传动时容易打滑，传动能力不能充分发挥；过紧时，带的张紧力过大，传动中磨损加剧，使带的使用寿命缩短。实践经验表明，在中等中心距情况下，V带安装后用大拇指能将带按下15mm左右时张紧程度合适。◆对V带传动应定期检查及时调整。如发现有不能继续使用的V带，应及时更换，更换时必须使一组V带中各根带的实际长度尽量接近相等，以使各根V带在传动时受力均匀。不允许新旧带并用。◆

V带传动必须装防护罩，这样既可防止伤人事故，又可防止润滑油、切削液、其它杂物等飞溅到V带上而影响传动。此外，使用防护罩可避免V带在露天作业下受烈日曝晒而过早老化变质。

α25.带传动的几何尺寸计算α1ɑγγBACD2.小带轮包角α11.带轮直径d1和d2（根据工作要求选择）3.带长Ld′4.中心距a（主从带轮的中心距离）1.带传动的受力分析工作前:两边初拉力Fo=FoF1-Fo=Fo-F2F1-F2=摩擦力总和∑Ff=有效圆周力Fe①紧边Fo→F1；②松边Fo→F2工作时:两边拉力变化所以:

紧边拉力F1=Fo+F/2松边拉力F2=Fo－F/2

紧边松边三、带传动的工作情况分析影响带传动最大有效圆周力Fmax的主要因素有：初拉力F0;小轮包角α;摩擦系数f带传动的最大有效拉力（不发生打滑现象）σb2σ1σ2σb1α1

α2

n1n2σCσCσB=σC+σ2+σb1σC=σC+σ2+σb2σD=σC+σ1+σb2σmax=σA=σC+σ1+σb1Eσmax=σA=σC+σ1+σb12.传动带的应力分析2).紧、松边拉应力1).离心拉应力3).弯曲应力◆如图最大应力产生在由紧边进入小带轮处带相对2轮的滑动方向带相对1轮的滑动方向α2CD1).弹性滑动:是带的弹性变形量的变化而引起带与带轮之间微量相对滑动的现象，称为弹性滑动。ιδ1ιδ2vvn1n2α1AB3.带传动的弹性滑动与传动比◆弹性滑动会引起下列后果：从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度升高；并引起传动带磨损滑动率：由于弹性滑动引起从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度，其相对降低率通常称为带传动滑动系数或滑动率。通常传动比2).打滑:若传递的基本载荷超过最大有效圆周力,带在带轮上发生显著的相对滑动即打滑。◆打滑是由于过载所引起的带在带轮上的全面滑动◆带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以打滑总是在小轮上先开始的

◆打滑将造成带的严重磨损，带的运动处于不稳定状态，致使传动失效。

§8-3普通V带传动的设计计算一、带传动的失效形式和设计准则失效形式

1)带在带轮上的打滑；2)带的疲劳破坏另外：磨损静态拉断等设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的

疲劳强度和寿命

最大有效拉力：

二、单根V带的基本额定功率由疲劳强度条件：可得单根三角带在不打滑的前提下所能传递的功率为：

（特定带长，平稳工作条件下）单根V带基本额定功率P0表

普通V带窄V带单根V带额定功率增量ΔP0表

三、V带传动的设计计算及参数选择已知：P，n1，n2

或i,传动布置要求（中心距a）,传动用途及工作情况

设计：带：型号，根数，长度轮：材料，Dmin，中心距a，结构尺寸，轴压力Q设计步骤：1.确定计算功率Pc(KW)：P——传递的额定功率（KW）KA—工况系数，2.选择带型号：根据Pc，n1查表3.确定带轮的基准直径d1、d2

（1）初选小带轮的基准直径d1

（根据带型）参考表8-6（最小带轮直径）表8-4（V带轮的基准直径）选取d1

≥

dmin,宜选较大直径。v太小:由P=Fv可知，传递同样功率<P时，圆周力F太大，寿命↓v太大:离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力↓，传递载荷能力↓（2）验算带的速度v(m/s)

要求:最佳带速普通V带v=5~25m/s（3）计算大带轮直径D2

圆整4.确定中心距a和带的基准长度Ld

（1）初选a0

（2）由a0定计算带长（开口传动）

（3）查表确定相近的基准长度Ld

（4）由Ld求实际中心距a（5）中心距变动范围（调整初拉力F0）5.验算小轮包角不满足措施：1）a↑2）加张紧轮6.计算带的根数ZKa—包角系数

（α≠1800时的影响）KL—长度系数

（带长不是特定长度时的影响）7.确定带的初拉力F0（单根带）

8.计算带作用于轴的压力FQ

评价——Zv、QF0a>120°2~410~20小适当小1.设计要求

2.带轮材料

重量轻，结构工艺性好，无过大的铸造内应力、质量分布均匀，高速时要经动平衡，轮槽表面要经过精细加工（表面粗糙度一般为3.2），以减轻带的磨损。各轮槽尺寸与角度要有一定的精度，以使载荷分布较均匀。铸铁HT200（v≤30m/s）、铸钢（v≥25～45m/s）铸铝或塑料（小功率）3.V带轮的结构四、普通V带轮的设计4、带传动的标记方法如：三根B型帘布芯结构V带，基准长度Ld