帶傳動,§7-1 概述,§7-2 普通V帶和V帶輪,§7-3 帶傳動的工作情況分析,§7-4 普通帶傳動的設(shè)計,§7-5 帶傳動的張緊裝置及使用維護,§7-6 其他帶傳動簡介,§7-1概述,由主動輪、從動輪和傳動帶組成。,§7-1 概 述,嚙合型帶傳動：靠帶上的齒和帶輪上的齒相 互嚙合傳遞運動和動力。也稱為 同步帶傳動,1帶傳動的組成,2傳動原理,本章主要介紹摩擦帶傳動。,3摩擦帶傳動的類型,按截面形狀的不同，摩擦帶傳動分為：平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動和圓帶傳動。,帶傳動的類型,應(yīng)用不太廣，例如：高速磨床。,常多根并用，承載能力大。應(yīng)用最為廣泛,相當于多個小V帶組成，兼有平帶傳動和帶傳動的優(yōu)點。,適用于輕載的場合，例如：縫紉機。,概 述,平帶傳動分為：,（帶的類型 ）,帶傳動的特點和應(yīng)用,概 述,2. 帶有彈性，能緩沖減振，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音?。?3. 摩擦帶傳動過載時帶與帶輪打滑，以此保護其他零件。,缺點：1. 帶的壽命短，在有油的場合，壽命更短；,2. 對摩擦帶傳動，傳動比不恒定；,優(yōu)點： 1. 適用于中心距較大的傳動，,4帶傳動的特點,在各類機械中應(yīng)用廣泛，但摩擦帶傳動不適用于對傳動比有精確要求的場合。,5帶傳動的應(yīng)用,通常，傳遞的功率 700 kW；帶速一般為525m/s；傳動比 i 7。,3. 效率較低。,4. 結(jié)構(gòu)簡單，成本低；,§7-2 普通帶和V帶輪,§7-2 普通帶和V帶輪,帶的截面尺寸,V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、聯(lián)組V帶等多種類型，其中普通V帶應(yīng)用最廣，本節(jié)主要介紹普通V帶傳動。,普通V帶已經(jīng)標準化，是無接頭的環(huán)形帶。,（詳見圖7-3）,七種截型： Y，Z，A，B，C，D，E,（見表7-1）,基準長度 ：沿節(jié)面量得的周線長度。,（標準系列見表72）,一、普通V帶,（h / bp 0.7）,（詳細介紹）,V帶輪,二、普通V帶輪,注：輪槽的楔角 應(yīng)比普通V帶的楔角（40°）小。為什么？,基準直徑 ：,（詳細介紹）,（見圖76）,輪槽寬度等于 V 帶節(jié)寬bp處的圓周直徑 。,普通帶和V帶輪,§7-3 帶傳動的工作情況分析,兩個名詞：（1）包角 1 ，2 （2）中心距 a,一、受力分析,尚未工作狀態(tài),由于張緊使帶所受的拉力稱為初拉力（也稱張緊力），用 F0 表示。,工作狀態(tài),帶傳動工作時，一邊拉緊，稱為緊邊；另一邊放松，稱為松邊。,設(shè)帶的總長度不變，則 F1F0F0F2,即： F1 F22F0,主動,從動,（1）,§7-3 帶傳動的工作情況分析,帶傳動的工作情況分析,有效拉力 F F1 F2,有效拉力 F（N）的大小取決于所傳遞的功率 P（kW）。,即,有效拉力 F 是由帶與帶輪接觸面上的摩擦力傳遞的工作載荷。當傳遞的功率增大到 F 超過極限摩擦力時（即過載） ，將發(fā)生“打滑”現(xiàn)象。,打滑是由過載引起的一種失效形式。,（2）,受力分析1,帶傳動的工作情況分析,（3）,即將打滑時，有效拉力達到最大。見右圖，在豎直方向，帶上各力的平衡式為：,帶傳動的工作情況分析,上式兩邊同除以F-qv2，并且積分：,由上式可知：,可得F1 和F2 之間的關(guān)系為：,（歐拉公式）,忽略離心拉力時,（4）,由（1）、（3）、（4）式整理得：,最大有效拉力,1）預(yù)緊力F0，則Fmax；,2）包角，則Fmax ；,3）摩擦因數(shù) ，則Fmax；,帶傳動的工作情況分析,4）帶速 ，則Fmax；,注：1）打滑總是發(fā)生在小輪上。,2）對于V帶傳動，各式中的 應(yīng)換為當量摩擦因數(shù) 。,顯然，V帶傳動比平帶傳動產(chǎn)生的摩擦力大，承載能力大。,在工作中，帶所受的應(yīng)力有：,二、帶傳動的應(yīng)力分析,松邊拉應(yīng)力：,（作用于帶全長，包含于 1 、2 之中）,帶傳動的工作情況分析,帶繞過帶輪作圓周運動時會產(chǎn)生離心力。,纏繞在帶輪上的帶作圓周運動，帶的全長都將受到離心拉力：,式中：q每米帶長的質(zhì)量，kq/m。,2）離心產(chǎn)生的拉應(yīng)力：,設(shè)：,作用在微單元弧段dl 的離,心力為dC，則,微單元弧的質(zhì)量,帶速（m/s),帶單位長度質(zhì)量（kg/m）,帶輪半徑,微單元弧對應(yīng)的圓心角,帶傳動的工作情況分析,由水平方向力的平衡條件可知：,雖然離心力只作用在做圓周運動的部分弧段，,即：,則離心拉力 Fc 產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：,注意：,但其產(chǎn)生的離心拉力（或拉應(yīng)力）卻作用于帶的全部，且假設(shè)各剖面處處相等。,帶傳動的工作情況分析,3、帶彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力b,帶繞過帶輪時發(fā)生彎曲，由材力公式：,節(jié)線至帶最外層的距離,帶的彈性模量,顯然：,d,b ,故：,b 1 > b 2,帶繞過小帶輪時的彎曲應(yīng)力,帶繞過大帶輪時的彎曲應(yīng)力,應(yīng)力分析2,分析詳見,帶中的應(yīng)力分布見圖711。,緊邊剛繞上小帶輪處應(yīng)力最大。,帶受變應(yīng)力作用，會產(chǎn) 生“疲勞破壞”是帶 傳動的另一失效形式。,帶的疲勞強度條件：,帶傳動的工作情況分析,彈性滑動,三、帶傳動的彈性滑動,由于帶的彈性和拉力差所引起的帶與帶輪之間的微小相對滑動，稱為彈性滑動。,考慮彈性滑動時，傳動比為：,（演示）,后果： ,用滑動率 表示彈性滑動的程度。,通常，,一般工程計算可以忽略彈性滑動的影響，則,帶傳動的工作情況分析,§7-4普通V帶傳動的設(shè)計,帶傳動的主要失效形式是：打滑和帶的疲勞破壞。,帶傳動的設(shè)計準則：不打滑，帶又具有一定的疲勞強度。,（P1）,一、帶傳動的設(shè)計準則,式中： 帶的許用拉應(yīng)力，由實驗測得。,單根V帶的基本額定功率P1,由,和,得：,單根普通V帶在特定條件下的基本額定功率P1見表7-6。,§7-4 普通帶傳動的設(shè)計,V帶傳動的設(shè)計2,二、設(shè)計計算及參數(shù)選擇,原始數(shù)據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動比 i ）及工作條件等。,設(shè)計內(nèi)容：確定帶的截型、長度、根數(shù)、傳動中心距、帶輪直徑、 壓軸力、張緊力等。,1. 求計算功率 Pc,式中：KA 工況系數(shù)，見表77。,2. 確定帶的截型,根據(jù) Pc 和 小輪轉(zhuǎn)速 n1 查圖712選取。,（選型圖 ）,普通帶傳動的設(shè)計,3. 確定帶輪直徑 dd,注：為減小彎曲應(yīng)力，規(guī)定了最小帶輪直徑 dmin。,（見表74）,dd1 ddmin ；,（ dd 的系列值見表75）,4. 驗算帶速,V帶傳動的設(shè)計3,普通帶傳動的設(shè)計,合適的帶速為：,6. 驗算小輪包角,按式（724)計算 。,越小，則承載能力就越低。,故，要求：,5. 中心距 a 和帶的基準長度 Ld,a 過大，帶容易顫動； a 過小，則帶容易疲勞。,初定中心距：,按式（721）計算所需的帶長,按式（722）或式（723）計算實際中心距 a 。,V帶傳動的設(shè)計4,普通帶傳動的設(shè)計,P1 考慮 時，單根V帶的功率增量，見表78 。,式中：P1 單根普通帶的基本額定功率，見表76。,7. 計算帶的根數(shù) Z,KL帶長修正系數(shù)，見表72。K包角修正系數(shù)，見表79。,（ P1 ）,（ KL ）,（ K ）,9. 壓軸力 FQ,按式（727）計算，見圖713。,例題見教材。,8. 初拉力（張緊力 ）F0,F0 越大，則承載能力越大，但帶所受的拉力也越大，使帶的壽命降低。,合適的張緊力 F0 按式（726）計算。,§7-5 帶傳動的張緊裝置及使用維護,帶必須在張緊后，傳動才能正常工作；,一、張緊的目的,運轉(zhuǎn)一定時間后，帶會松弛，必須重新張緊，才能正常工作。,常見的張緊裝置有定期張緊裝置和自動張緊裝置。,1. 定期張緊裝置,（見圖715）,§7-5 帶傳動的張緊裝置,張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲。同時張緊輪應(yīng)盡量靠近大輪，以免過分影響在小帶輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。,2. 自動張緊裝置,（見圖716）,帶傳動的張緊裝置2,帶傳動的張緊裝置及使用維護,帶傳動的張緊裝置及使用維護,二、普通V帶傳動的使用與維護,1）為便于裝拆，帶輪宜懸臂裝于軸端；,2）水平布置的帶傳動，一般應(yīng)使松邊在上，緊邊在下；,3）安裝時，應(yīng)使兩輪軸線平行，輪槽中線對正，以減輕帶的磨損；,4）應(yīng)避免帶與酸、堿、油類介質(zhì)接觸，工作溫度一般不超過60；,5）多根帶并用時，若其中一根松弛或損壞，應(yīng)同時更換。,在V帶的安裝和使用中，應(yīng)注意一下幾個問題：,帶傳動的張緊裝置3,一、高速帶傳動,二、同步帶傳動,三、窄v帶傳動,四、聯(lián)組v帶,五、多楔帶,§7-6 其他帶傳動簡介,§7-6其他帶傳動簡介,圖76 普通V帶輪的結(jié)構(gòu),返回,實心式,孔板式,輪輻式,普通V帶輪的結(jié)構(gòu),返回,圖712 普通V帶選型圖,普通V帶選型圖,本章插圖1,本章插圖2,Thank you!,