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第八章带传动,8-1概述,8-2带传动的工作情况分析,8-3普通带传动设计,8-4普通带轮,8-5带传动的张紧装置,概述,由主动轮、从动轮和传动带组成。,8-1概述,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,1带传动的组成,2传动原理,本章主要介绍摩擦带传动。,摩擦型带传动：靠带和带轮间的摩擦力传递运动和动力,如V带传动、平带传动等。,带传动的特点和类型,3带传动的类型,平带传动：,V带传动：,平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。应用不太广，例如：高速磨床。,截面形状为梯形，两侧面为工作表面。常多根并用，承载能力大。应用最为广泛,相当于多个小V带组成，兼有平带传动和带传动的优点。,适用于轻载的场合，例如：缝纫机。,概述,1)按截面形状的不同，摩擦带传动分为：,平带传动分为：开口传动、交叉传动、半交叉传动、带张紧轮的传动。,2)按用途分为：传动带和输送带,概述,2.带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小；,3.摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。,缺点：1.带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；不宜用于高温、易燃等场合,2.对摩擦带传动，传动比不恒定；,优点：1.适用于中心距较大的传动，,4带传动的特点,在各类机械中应用广泛，但摩擦带传动不适用于对传动比有精确要求的场合。,5带传动的应用,通常，传递的功率700kW；带速一般为525m/s；传动比i7。,3.效率较低。,4.结构简单，成本低；,一、受力分析,尚未工作状态,带传动尚未工作时，带所受的拉力称为初拉力，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。,设带的总长度不变，则F1F0F0F2,即：F1F22F0,主动,从动,（1）,8-2带传动的工作情况分析,带传动的工作情况分析,有效拉力FF1F2,有效拉力F（N）的大小取决于所传递的功率P（kW）。,即,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：,欧拉公式,由（1）、（2）、（3）式整理得：,最大有效拉力,预紧力F0，则Fmax,包角，则Fmax,当量摩擦系数fv，则Fmax,带传动的工作情况分析,应力分析,在工作中，带所受的应力有：,二、带传动的应力分析,注：1）打滑总是发生在小轮上。,松边拉应力：,（作用于带的全长）,2）离心拉应力：,带传动的工作情况分析,3）弯曲应力：V带绕在带轮上时产生的弯曲应力,分析详见,式中：E带的弹性模量（Mpa）,紧边刚绕上小带轮处应力最大。,带受变应力作用，会产生“疲劳破坏”是带传动的另一失效形式。,带的疲劳强度条件：,带传动的工作情况分析,弹性滑动,三、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：,（演示）,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,带传动的工作情况分析,注：,当传递的有效拉力大于极限摩擦力时，带与带轮间将发生全面滑动，这种滑动称为打滑。打滑将造成带的严重磨损，使从动轮转速急剧降低，致使传动失效。打滑首先发生在校带轮上。打滑是带传动的主要失效形式之一，是应避免的，。,带传动中弹性滑动是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。是传动中不可避免的现象。带的弹性滑动区域扩展至整个带与带轮的接触面时，就发生了打滑。,弹性滑动引起的不良后果：,产生摩擦功率损失，降低了传动效率；,引起带的磨损，并使带温度升高；,使从动轮的圆周速度低于主动轮，即v2v1；,带传动的工作情况分析,8-3普通带传动设计,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。,七种截型：Y，Z，A，B，C，D，E,（见表8-1）,基准长度：沿节面量得的周线长度。,1.普通V带,（标准系列见图86）,一、普通V带及V带轮,2.普通V带轮,注：轮槽的楔角应比普通V带的楔角（40）小。为什么？,基准直径：,（详细介绍）,轮槽宽度等于V带节宽bp处的圆周直径。,普通带传动设计,设计准则,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。,二、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P0见表8-2。,普通带传动设计,V带传动的设计1,三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：确定带的截型、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，见表83。,2.确定带的截型,根据Pc和小轮转速n1查图811选取。,3.确定带轮直径dd（根据表8-4和图811选取）,注：为减小弯曲应力，规定了最小带轮直径dmin。,（见表85）,dd1ddmin；,（dd的系列值见表84）,普通带传动设计,4.验算带速,合适的带速为：,5.中心距a和带的基准长度Ld,V带传动的设计2,a过大，带容易颤动；a过小，则带容易疲劳。,初定中心距：,按式（819）计算所需的带长,按式（820）或式（821）计算实际中心距a。,普通带传动设计,P0考虑时，单根V带的功率增量，见表85。,P0单根普通带的基本额定功率，见表82。,6.验算小轮包角,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，见表86。K包角修正系数，见表87。,普通带传动设计,若不满足，应适当增大中心距或减小传动比来增加小轮包角。,带的根数不宜过多，通常z10，否则应增大带的型号或减小带轮直径，然后重新计算。,8.确定初拉力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F0,9.压轴力FQ（轴上载荷）,普通带传动设计,8-5带传动的张紧装置,带必须在张紧后，传动才能正常工作；,张紧的目的,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自动张紧装置。,一、定期张紧装置,8-5带传动的张紧装置,带传动的张紧装置,张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。,二、自动张紧装置,带传动的张紧装置,例题：一车床的电动机和床头箱之间采用垂直布置的v带传动己知电动机功率P7.5kw，转速n1450rmin，要求传动比i2.1，两班制工作，载荷变动小，根据机床结构，取中心距a900mm，试设计此带传动。,解：1.求设计功率Pc,根据工作情况查表8-3，取工况系数KA=1.2,则,2.选取带型号,根据Pc和n，由图上选取B型带,3.选取带轮基准直径,由表8-4选取dd1=160mm；则dd2=idd1=2.1160=336mm,由表8-1取dd2=355mm,4.验算带速,V在525之间，合适,5.计算中心距和带的基准长度L0,由已知条件，初定中心距0=900mm，初定带长,查图8-6带的标准长度系列，选取Ld=2500mm,实际中心距,6.验算小带轮包角,大