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概述带与带轮带传动的几何计算带传动的计算基础带传动的设计准则和许用功率V带传动的设计计算带传动的张紧装置 带传动 1概述 一 传动概述 机器 动力机 啮合传动 形闭合 齿轮传动 链传动 蜗杆传动等 带传动 二 带传动概述 1 组成及工作原理 两个或多个带轮间用带作为挠性拉曳零件的传动 带张紧在两轮上 主动轮转 摩擦传动 2 类型根据截面形状分 结构简单 带轮也容易制造 在传动中心距较大的场合应用较多 普通V带 宽V带 应用最广的带传动 在同样的张紧力下 带传动较平带传动能产生更大的摩擦力 窄V带 汽车发动机 啮合传动 兼有带传动和齿轮传动的优点吸振 i准确 在汽车 打印机中广泛应用 机器人关节 4 特点 1 带有弹性 弹性滑动 i不准确 2 靠摩擦传动 过载打滑 保护损坏其他零件 磨损大 低 寿命 压轴力大 缓冲吸振 传动平稳 无噪音 3 中间挠性件 适于远距离传动 结构尺寸大 4 结构简单 制造安装方便 成本低 5 应用 传动比要求不高 要求过载保护 中心距较大场合 不可用于易燃 易爆场合外 多级传动中 带布置在高速级 为什么 2带与带轮 一 平带和带轮 普通平带有接头 传动不平稳 高速带无接头 以橡胶和纤维制造的平带国际上已淘汰 被各种高分子材料 如尼龙 聚氨脂等所替代 二 V带和带轮 1 V带 普通V带 窄V带 宽V带 普通V带已标准化 共有七种型号 环形 无接头 传动平稳 基准长度Ld为标准值 P179图11 4 V带截面组成 帘布结构 一般传动 绳芯结构 柔韧性好 2 带轮 材料 v 30m sHT200 高速 用钢制带轮v 45m s 注 D 节圆直径 小带轮直径不能太小D1 Dmin 带轮楔角小于40 D已系列化 腹板式 中等直径 轮辐式 大直径 3带传动的几何计算 略 a L 包角 注意 4带传动的计算基础 一 作用力分析 1 带传递的力 接触面产生正压力 带两边产生等值初拉力F0 a 工作前 b 工作时 松边 F0 F2 上 各力之间关系 MO1 0 MO1 0 即 带传动的有效圆周力等于带与带轮的摩擦力 即紧边与松边的拉力差 F1 F2 F与F0间的关系 变形协调条件 带总长不变 紧边拉力增量 松边拉力减量 即 F1 F0 F0 F2 c 开始打滑时 Ff maxF Fmax v 10m s 离心力不计 挠性体欧拉公式 对于V带 v 若v 10m s 2 离心力产生的离心拉力 Fc qv2 P F Pmax Fmax f F0 1 讨论 二 带的应力 带工作时 受到三种应力 2 离心应力 c 3 弯曲应力 当带型号 材料一定时 小带轮直径不能太小 带内最大应力 1 拉应力 2 F2 A 松边拉力 1 2 三 弹性滑动与打滑 机理 带为弹性体 主动轮 b点 开始接触 拉力F1 V带b V轮1 轮1 b c 带 b c 使得 V带 V轮1 从动轮 同理 只是 V轮2 V带 带逐渐缩短 结论 1 由于拉力差引起的带的弹性变形而产生的滑动现象 弹性滑动2 弹性滑动是不可避免的 是带传动的固有特性 只要带工作 必存在有效圆周力 必然有拉力差 3 速度间关系 v轮1 v带 v轮2 量关系 滑动率 表示 4 后果 a v轮2 v轮1 i不准确 b c 引起带的磨损 d 带温度 寿命 2 打滑 2 打滑过程中 v2 传动失效 3 磨损 打滑必须避免 4 打滑首先发生在小带轮上 弹性滑动是带传动的固有特性 是不可避免的 打滑是一种失效形式 是可以避免的 而且必须避免 四 带传动的疲劳强度 1 失效形式 打滑和疲劳破坏 脱层 疲劳断裂 2 设计准则 在不打滑前提下 使带具有一定的疲劳强度和寿命 3 单根V带所能传递的功率 不打滑条件 不疲劳破坏 五 提高工作能力措施 1 增大摩擦系数 Fmax Ff 与带和带轮材料 表面状况 工作环境有关 1 材料配对 2 采用V带 当量摩擦系数 v 1 7 2 适当增大F0 F0 正压力 Ff Fmax Pmax 但 F0 应严格控制F0大小 F0 带传动的工作能力不能充分发挥 易打滑 为保证工作中初拉力不变 可设计张紧装置 3 增大包角 Fmax 当i 1时 1 2 打滑从小带轮开始 限制 1不能太小 3 采用张紧装置 4 采用新型带传动 大楔角V带 多楔带 同步带等 5 采用高强度材料 6 尽量在最佳速度下工作 极限速度 最佳速度 5V带传动设计 一 原始数据 1 传递的功率 2 转速或传动比 3 传动对外廓尺寸的要求 4 传动工作条件 5 原动机类型等等 二 设计内容 1 确定带的型号 根数 长度 2 带轮直径及结构尺寸 3 中心距 4 F0 压轴力FQ 5 绘工作图 设计张紧装置等 三 设计步骤和方法 1 选型号 Pc KA P P 名义功率KA 工作情况系数 普通V带选型图 若处于两种型号交界处 5 张紧力F0 P190式11 21 6 带的根数z P0 单根V带的实际使用功率 使用条件与实验条件不同 2 确定带轮直径 1 带型号 Dmin D1 Dmin 2 验算带速 v Fc 应减小D1 v 功率一定时 F z 带轮宽度 轴承尺寸 3 D2 iD1或 由于取标准 使i变化 应保证传动比相对误差 3 确定a Ld a 结构尺寸 高速时带颤动 1不稳定 a 结构紧凑 a 1 降低传动能力 经验公式 2 D1 D2 a 0 55 D1 D2 h 计算过程 1 由经验公式初选a0 2 由式11 2 L 选标准值Ld 3 由式11 3 a 变动范围 一般 1 120 i 7 8 带轮设计 9 张紧装置 7 计算压轴力FQ 6带传动设计张紧装置 两轴平行或倾斜不大 垂直或接近垂直 1 定期张紧 注意 张紧轮位置 2 自动张紧 3 张紧轮张紧 平带传动 张紧轮宜装于松边外侧 带薄 靠近小轮 主要用以增大平带传动包角 V带传动 张紧轮不宜装在紧边 应装于松边内侧 带厚 使带只受单向弯曲 且靠近大轮 防止小带轮包角减小 图示为带传动的张紧方案 试指出不合理之处 张紧轮 直径系列 20 22 4 25 28 31 5 35 5 40 45 50 5