机械零部件设计 第2版 课件 学习情境五 任务5.3设计带传动

《机械零部件设计》

情境五

设计

带式输送机传动装置设计某一带式输送机传动装置：用一级斜齿（或直齿）圆柱齿轮减速器。运输机二班（或三班、单班）制连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限10年，运输带速度允差±5％。原始数据：运输带工作拉力F=2000N

运输带工作速度V=1.30m/s

卷筒直径D=180mm

卷筒效率设计任务书任务一带式输送机的结构分析及传动方案设计任务二电动机的选择任务三带传动设计任务四减速器设计任务五减速器装配图设计及设计说明书整理工作任务任务三带传动设计工作任务1、了解带传动的类型、特点及应用场合；2、能进行V带传动的工作能力分析；3、掌握V带传动的设计方法及步骤；4、熟悉V带传动的使用和维护。学习目标1、带传动概述；2、Ｖ带和V带轮；3、带传动的工作能力分析；4、普通Ｖ带传动设计；5、带传动的使用和维护。主要内容1、带传动的组成及工作原理（1）组成——带传动一般由主动轮１、从动轮3和适度张紧在两轮上的封闭环形传动带2组成。（2）传动原理摩擦型带传动：靠带和带轮间的摩擦力传递运动和动力。啮合型带传动：靠带上的齿和带轮上的齿相互啮合传递运动和动力。也称为同步带传动。

本任务主要介绍摩擦带传动。主动轮从动轮一、带传动的类型、特点及应用2、带传动的类型按截面形状的不同，摩擦带传动分为：a.平带传动——最简单，适合于中心距a较大的情况。b.V带传动———三角带，一般机械制造中多采用。c.多楔带传动——适于传递功率较大要求结构紧凑场合。d.圆形带传动——传递功率小，用于轻型机械中。一、带传动的类型、特点及应用3、带传动的特点优点：（1）运行平稳，噪声小；（2）能缓和载荷冲击；（3）构造简单，对制造精度要求低，特别是在中心距大的地方；（4）不用润滑，维护成本低；（5）过载时打滑，但可保护系统中的其他零件。缺点：（1）存在弹性滑动，传动效率降低，传动比不准确；（2）带的寿命较短，且不宜于高温、易燃、易爆等场合；（3）传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大。一、带传动的类型、特点及应用4、带传动的应用范围带传动应用范围非常广，多用于两轴中心距较大，传动比要求不严格的机械中。（1）传动效率较齿轮传动低，所以大功率的带传动较为少用，常见的一般不超过50kW；（2）带速不宜过低或过高；（3）不能用于有爆炸危险的场合。一、带传动的类型、特点及应用二、Ｖ带和V带轮小大V带有普通V带、窄V带、宽V带、联组V带等多种类型，其中普通V带应用最广，本节主要介绍普通V带传动。

普通V带已经标准化，是无接头的环形带。包布顶胶承载层底胶

七种截型：Y，Z，A，B，C，D，E

基准长度：沿节面量得的周线长度。（1）普通V带1、普通V带及V带轮（h/bp≈0.7）注：V带在带轮上弯曲时，带中保持原有长度不变的周线称为节线；由全部节线组成的面称为节面；节面宽度称为节宽，用表示。节面（2）普通V带轮轮缘轮毂注：轮槽的楔角应比普通V带的楔角（40°）小。为什么？轮槽尺寸。基准直径：V带轮的典型结构：实心式腹板式孔板式

轮辐式轮槽宽度等于V带节宽bp处的圆周直径。腹板（或轮辐）带轮的材料：灰铸铁钢铝合金工程塑料等。二、Ｖ带和V带轮三、带传动的工作能力分析两个名词：（1）包角

1

，2（2）中心距a1、受力分析尚未工作状态

带传动尚未工作时，带所受的拉力称为张紧力，用F0表示。工作状态

带传动工作时，一边拉紧，称为紧边；另一边放松，称为松边。松边拉力紧边拉力设带的总长度不变，则

F1－F0＝F0－F2即：F1＋F2＝2F0主动从动（1）三、带传动的工作能力分析有效拉力F＝F1－F2有效拉力F（N）的大小取决于所传递的功率P（kW）。即带速（m/s）

有效拉力F是由带与带轮接触面上的摩擦力提供的。当传递的功率超过极限摩擦力（即过载）时，将发生“打滑”现象。打滑是由过载引起的一种失效形式。缠绕在带轮上的带作圆周运动，带的全长都将受到离心拉力：式中：q－每米带长的质量，kq/m。（2）由上面公式可知：即将打滑时，有效拉力达到最大。此时，F1和F2之间的关系为：

摩擦因数－－－－－－欧拉公式忽略离心拉力时（3）由（1）、（2）、（3）式整理得：最大有效拉力

预紧力F0↑，则Fmax↑

包角α↑，则Fmax↑

摩擦因数

↑，则Fmax↑三、带传动的工作能力分析在工作中，带所受的应力有：2、带传动的应力分析松边拉应力：（作用于带的全长）（2）离心拉应力：（1）紧边拉应力：；三、带传动的工作能力分析（3）弯曲应力：带绕在带轮上时产生的弯曲应力式中：E－－带的弹性模量（Mpa）h－－带的厚度（mm）－－带轮的直径（mm）三、带传动的工作能力分析3、带传动的弹性滑动

带传动中由于带的弹性和拉力差所引起的带与带轮之间的微小相对滑动，称为弹性滑动。考虑弹性滑动时，传动比为：主动轮后果：＜用滑动率表示弹性滑动的程度。通常，，一般工程计算可以忽略不计，则带传动的主要失效形式是：打滑和带的疲劳破坏。带传动的设计准则：不打滑，带又具有一定的疲劳强度。1、带传动的设计准则式中：—

带的许用拉应力，由实验测得。单根V带的基本额定功率P1≤由和得：单根普通V带在特定条件下的基本额定功率P1。特定带长，载荷平稳四、普通Ｖ带传动设计四、普通Ｖ带传动设计V带传动的设计12、设计计算及参数选择原始数据：功率P，转速n1、n2（或传动比i）及工作条件等。设计内容：确定带的型号、长度、根数、传动中心距、带轮直径、

压轴力、张紧力等。（1）求计算功率Pc式中：－工况系数。（2）确定带的截面型号根据Pc和小轮转速n1查图选取。（3）确定带轮直径dd注：为减小弯曲应力，规定了最小带轮直径dmin。dd1≥ddmin

；四、普通Ｖ带传动设计（4）验算带速，则离心力，接触面上的正压力，承载能力，则传递的功率，即承载能力合适的带速为：5~25m/s（5）中心距a和带的基准长度

Lda过大，带容易颤动；a过小，则带容易疲劳。初定中心距：按书中公式计算所需的带长选标准的按书中公式计算实际中心距a。

P1——

考虑时，单根V带的功率增量。P1——单根普通Ｖ带的基本额定功率。按书中公式计算。越小，则承载能力就越低。故，要求：（7）计算带的根数Z≥KL——带长修正系数。K

——包角修正系数。四、普通Ｖ带传动设计（6）验算小轮包角α1

四、普通Ｖ带传动设计（8）张紧力F0

F0越大，则承载能力越大，但带所受的拉力也越大，使带的寿命降低。

合适的张紧力F0

按书中公式计算。（9）压轴力FQ

按书中公式计算。（10）带轮结构设计

五、带传动的使用和维护◆带必须在张紧后，传动才能正常工作；◆运转一定时间后，带会松弛，必须重新张紧，才能正常工作。常见的张紧装置有定期张紧装置和