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1、第八章 带传动,第一节 带传动类型及其工作原理 第二节 带传动工作情况分析 第三节 普通V带传动的设计计算 第四节 V带传动结构设计,第一节 带传动类型及其工作原理,定义带传动是一种通过中间挠性体（传动带），将主动轴上的运动和动力传递给从动轴的机械传动形式。,组成主动带轮1、从动带轮2、传动带3和机架。,中间元件具有挠性，可以起到缓冲和吸振的作用，传动平稳噪声小，能够实现较大距离间两轴的 动；通过改变带长，能适合不同的中心距要求。,一般特点：,适用场合：通常应用于传动功率不大（50100kW），速度适中（带速一般为530 m/s），传动距离较大的场合。,分类根据工作原理不同 一、摩擦型带传动
2、二、啮合型带传动,大理石切割机,拖拉机,电影放映机,桑塔纳轿车,一、摩擦型带传动,依靠挠性带与带轮接触面上的摩擦力来传递运动和动力 具备带传动的一般特点，还具有：,1.过载时带沿着带轮工作面打滑，起到安全保护作用； 2.结构简单，制造成本低，拆装方便； 3.带与带轮面之间存在弹性滑动，传动效率较低，传动比不准确，带的寿命较短。 4.带与轮的摩擦易产生电火花，故不适用于易燃易爆场合。,按用途,传动带传动,输送带传动,按带的形状,V带传动,圆带传动,平带传动,多楔带传动,(a)平带传动 （b）V带传动 （c）多挈带传动 （d）圆形带传动,啮合性带传动(称同步带传动),优点:传动比准确，较高的传动效
3、率（98以上）；适应的传动比较大，可达10，且适应于较高的速度，带速可达50ms。 缺点:同步带及带轮制造工艺复杂，安装要求较高。,依靠同步带上的齿与带轮齿槽之间的啮合来传递运动和动力,应用:中小功率、传动比要求精确的场合。(如打印机、绘图 仪、录音机、电影放映机等精密机械中),第二节 带传动工作情况分析,一、带传动的受力分析 二、带的应力分析 三、带传动的弹性滑动,工作中： 1.紧边拉力增至F1 ，拉力变化 松边拉力降至F2，拉力变化 变形前后带长不变,一、带传动的受力分析,工作前：,2.力、力矩平衡条件 有效圆周力 F= Ff =F1- F2,3.有效圆周力F、功率P 和带速 v之间的关系
4、,2.一定结构的带传动(f、1)，在张紧力为F0时可传递的最大有效圆周力为:,最大有效圆周力及其影响因素,4.有效圆周力F、F1、F2和F0之间的关系,1.挠性体摩擦传动的基本关系，即绕过带轮时带的张力的变化关系，由欧拉公式确定：,当F载Fmax时，产生打滑。 3.带传动可传动最大有效圆周力的影响因素： 初拉力F0 、小带轮包角1 、摩擦系数 f,带截面产生的应力包括三个部分：,1.由拉力产生的拉应力,2.由离心力产生的拉应力,二、带的应力分析,3.由弯曲产生的弯曲应力,设计中应当限制小带轮的最小直径d1min 由上式可知，带愈厚，或者带轮直径愈小，带所受的弯曲应力就愈大。显然，带绕过小带轮时
5、产生的弯曲应力b1 大于带绕过大带轮时的弯曲应力b2,由图可知，带上最大应力发生在带的紧边进入小带轮处，故强度条件为,三种应力沿带长的分布及变化情况图,带传动中，最大应力max 发生在紧边进入小带轮处，且： 其中：1为有效拉应力，而c 和b1 为附加应力，希望越小越好，根据c 和b1的计算公式,讨论：,一般规定： （1）v5m/sec，否则传动功率过小； （3）d1不能太小，否则附加无用弯曲应力过大，一般应大于所规定的最小值。,三、带传动的弹性滑动,带的拉伸变形规律基本遵循虎克定律，即变形量 与受力成正比。, 起始段AA上无相对滑动。, F2F1 带沿着带轮表面在BA弧段上向A点回缩，,微量的
6、相对滑动，v2 v1, 带由C至 D 点时，带沿着带轮表面在C D 弧段上向 D 点前伸， 微量的相对滑动，v带 v带轮2,弹性滑动- 带传动过程中因传动带弹性变形量的改变，引起的带与轮面在局部接触弧上发生微量相对滑动的现象。, 性质：因带弹性变形量的改变而引起，不可避免。 后果： v2 v1；传动效率降低；带磨损加剧。,滑动率-用来表示v2低于v1的降低程度, =0.010.02,打滑，弹性滑动与打滑,打滑-过载引起带与带轮间显著的相对滑动 打滑将使带传动失效并加剧带的磨损，应该避免。,弹性滑动与打滑的区别,第三节 普通V带传动的设计计算,一、V带规格和基本尺寸 二、V带传动设计准则 三、单
7、根V带许用功率 四、V带传动主参数设计要点及步骤 五、设计实例,一、V带规格和基本尺寸(有图片),1.结构组成 顶胶、抗拉体、底胶和包布,2.截面代号：Y、Z、A、B、C、D、E,节宽bp(节面宽度) 带轮基准宽度bd 基准直径dd、 基准长度Ld （指按带轮基准直径dd 计算的数值）,节面：V带绕过带轮时发生弯曲变形，在带的高度方向上存在 一个既不受拉也不受压的中性层。,3.基本参数,带的基准长度计算,注意：计算带长L后，必须根据其选取基准值。,4.V带型号 由V带截面代号和基准长度组成 如A1600表示A型V带，基准长度Ld1600mm。,V带轮的基准直径被标准化为系列尺寸。为了防止V带绕
8、过带轮时产生过大弯曲而影响V带的强度，设计时应限制小带轮的最小直径取值，即d1d1min (表8-8),二、V带传动设计准则,1.失效形式 疲劳断裂和打滑 2.设计准则 在保证带传动不打滑的条件下，保 证V带具有一定的疲劳寿命。,三、单根V带许用功率,保证不打滑单根V带所能传递的功率P0,为使V带具有一定的疲劳寿命,实际工况下单根V带的额定功率P0 ：由试验V带的基本额定功率P0 经修正计算得,P0（P0P0）KKL,针对一定规格尺寸的V带，在特定实验条件（i=1，1=2=，Ld=L0、N=108109）下进行疲劳寿命试验 选定V带在额定寿命下的值 试验V带基本额定功率P0的计算式为,K-包角
9、系数，计入包角1180时对传动能力的影响； KL-长度系数，计入带长不等于特定长度时对传动能力的影响; P0 -计入传动比i1功率增量,四、V带传动主参数设计要点及步骤, V带传动设计的一般要求：按给定的计算数据，如P、 n1、n2 或 i，尺寸要求等，设计计算包括带型选择，带轮直径、带长、根数、中心矩、张紧力计算，带轮结构设计等内容。,1.计算功率 Pc,考虑设计V带传动的使用场合和工况条件差异，引入工作情况系数KA对名义传动功率P 的修正值。,根据计算功率Pc 和小带轮转速n1由下图选择,2选择V带型号(图8-7),3确定带轮基准直径d1、d2(表8-8),小带轮基准直径d1不小于表中所列
10、最小基准直径，并取标准系列值。,大带轮直径由d2id1计算，一般按表最接近的标准尺寸确定；也可按d2i（1）d1计算值确定。, d1选用的合理性，由带速验算来控制：,通常情况下，带速在 5m/s25m/s之间为宜；最佳带速范围为10m/s20m/s。验算带速过小或过大时，应重新选择d1。,4.中心距a和带的基准长度Ld 选取,当传动设计对结构无特别要求时，按下式初步选择中心距a0：,0.7（d1d2） a0 2（d1d2）,再由传动的几何关系可计算带的基准长度初值Ld0：,由Ld0计算值查表8-3，按相近值确定带的基准长度Ld。, 带传动的实际中心距a为：,中心距的调节范围为： amina0.
11、015Ld (mm)，amaxa0.03Ld (mm), 中心距a选取的合理性由小带轮包角验算来衡量：,应保证,120,否则应适当增大中心距或减小传动比来满足。,5.传动带根数Z 计算, 将计算值圆整确定带的根数Z。为保证多根带受力均匀，Z不应超过表8-9推荐的最多使用根数Zmax；否则应当改选带的截面型号或加大带轮直径后重新设计。,6.确定初拉力F0 初拉力F0不能过大也不能过小。推荐单根V带张紧的初拉力F0为：,在此初拉力的张紧下，作用于带轮轴上的载荷为：,7.带轮的结构设计,五、设计实例,例：试设计一带式输送机的V带传动装置。已知其原动机为Y132S4型三相异步电动机，额定功率P=5.5
12、kW，转速n1=1440r/min；传动比 =3.6 ；单班制工作；系统的安装布置要求传动中心距a1000mm。,请按照上述步骤并对照书上详细学习！,第四节 V带传动结构设计,一、V带轮结构设计 常用材料：铸铁、铸钢、铝合金或工程塑料。其中，铸铁材料应用最广。 结构组成：属于典型盘类零件，由轮缘、轮毂和轮辐（或腹板）三部分组成。 结构型式：实心、腹板、孔板和 轮辐式。 二、带传动的张紧装置 1定期张紧装置 2自动张紧装置 3利用张紧轮方式,(a)实体结构；（b)腹板式；（c)孔板式; (d)轮副式,V带轮结构图,(a)(b)定期张紧装置；,张紧装置,（c）自动张紧装置； (d)利用张紧轮方式,
13、注意事项： 张紧轮张紧时，张紧轮 一般应放在松边内侧并靠近大带轮处，以减少对小带轮包角1的影响。若放在松边外侧，由于带的反向弯曲，会使带的寿命降低。,本章重点难点,1.带传动的特点及工作原理 2.受力情况与应力分析 3. 弹性滑动、打滑 4.提高承载能力的措施 适当增加带轮直径或增大带速；适当增加带长；适当增加带的根数（一般Z10）；增大包角。 5.张紧轮的目的及放置位置,1何为带传动的弹性滑动及打滑，各是什么原因引起的，对带传动的影响如何，二者的性质有何不同？ 2何为滑动率，如何计算？ 3考虑弹性滑动的影响，如何计算传动比？ 4带传动在什么情况下发生打滑，打滑首先发生在哪个带轮上？ 5用张紧轮的目的和放置位置？ 6. 带传动应放在高速级还是低速级，为什么？,思考题,