CH07--LG 带传动

1、第七章第七章 带传动带传动7-1 7-1 概述概述7-2 7-2 带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析7-3 7-3 普通带传动设计普通带传动设计7-4 7-4 普通带轮普通带轮7-5 7-5 带传动的张紧装置带传动的张紧装置7-6 7-6 新型带传动简介新型带传动简介从动轮从动轮挠性带挠性带主动轮主动轮概述由由主动轮主动轮、从动轮从动轮和和传动带传动带组成。组成。7-1 7-1 概概 述述啮合型带传动：靠带上的齿和带轮上的齿相啮合型带传动：靠带上的齿和带轮上的齿相 互啮合传递运动和动力。也称为互啮合传递运动和动力。也称为 同步带传动同步带传动一、带传动的类型和特点一、带传动的类型和特点1

2、、按传动原理分类：、按传动原理分类：本章主要介绍摩擦带传动。本章主要介绍摩擦带传动。主动轮从动轮摩擦型摩擦型带传动带传动：靠带和带轮间的摩：靠带和带轮间的摩擦力传递运动和动力。擦力传递运动和动力。123n2n1带张紧在两轮上，主动轮转带张紧在两轮上，主动轮转Ff 带运动带运动Ff从动轮转动从动轮转动：摩擦传动摩擦传动带传动的特点和类型平带传动：平带传动：V带传动：带传动：多楔带传动：多楔带传动：应用不太广，例如：高速磨床。应用不太广，例如：高速磨床。常多根并用，承载能力大，应用广泛常多根并用，承载能力大，应用广泛相当于多个小相当于多个小V V带组成，兼有平带带组成，兼有平带传动和带传动的优点。

3、传动和带传动的优点。适用于轻载的场合，例如：缝纫机。适用于轻载的场合，例如：缝纫机。工作面工作面工作面工作面2 2、按截面形状的不同，带传动、按截面形状的不同，带传动分为分为：圆带传动：圆带传动：同步带：同步带：平带的截面形状为矩形，平带的截面形状为矩形，内表面内表面为工作面。平带传动，结构简为工作面。平带传动，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。单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场合应用较多。（1 1）平带）平带截面形状为梯形，截面形状为梯形，两侧面两侧面为工作表面。为工作表面。应用最广的带传动是带传动，在同样应用最广的带传动是带传动，在同样的张紧力下，带传动较平带

4、传动可以的张紧力下，带传动较平带传动可以产生更大的摩擦力。产生更大的摩擦力。（2 2）V V带：带： 它是在平带基体上由它是在平带基体上由多根多根V V带带组成的传动带，兼有平带弯曲应力小组成的传动带，兼有平带弯曲应力小和和V V带摩擦力大等优点。多用于传递动力较大、结构紧凑的场合。带摩擦力大等优点。多用于传递动力较大、结构紧凑的场合。工作面：工作面：侧面侧面（3 3）多楔带：）多楔带：横截面为圆形，只用于小功率传动，牵引能力小。常用于仪器、家横截面为圆形，只用于小功率传动，牵引能力小。常用于仪器、家用器械、人力机械。用器械、人力机械。（4 4）圆带：）圆带：同步带传动是一种啮合传动，无滑动，

5、能保证同步带传动是一种啮合传动，无滑动，能保证固定的传动比固定的传动比；带的柔韧性好，；带的柔韧性好，传递功率大。用于要求传动平稳，传动精度较高的场合。（强力层为钢丝绳，传递功率大。用于要求传动平稳，传动精度较高的场合。（强力层为钢丝绳，变形小；带轮为渐开线齿形）变形小；带轮为渐开线齿形）（5 5）同步齿形带（啮合带）同步齿形带（啮合带） ：机器人关节机器人关节交叉传动开口传动3 3、按传动形式、按传动形式分为分为：开口传动：两轴平行，开口传动：两轴平行， 1 1、 2 2同向。同向。交叉传动：两轴平行，交叉传动：两轴平行， 1 1、 2 2反向。反向。半交叉传动：两轴交错，不能逆转。半交叉传

6、动：两轴交错，不能逆转。2 2）带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小；）带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小；3 3）摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。）摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。缺点：缺点：1 1）带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；）带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；2 2）对摩擦带传动，传动比不恒定；）对摩擦带传动，传动比不恒定；优点：优点： 1 1）适用于中心距较大的传动，）适用于中心距较大的传动，4 4、带传动的特点、带传动的特点3 3）效率较低。）效率较低。4 4）结构简单，成本低；）结构简单，成本低；普通普通V V带传动带传动窄窄V V带

7、传动带传动宽宽V V带传动带传动平带传动平带传动多楔带传动多楔带传动同步带传动同步带传动二、二、 带的带的结构型式结构型式1 1、V V带带 （1 1）V V带：带：普通普通V V带、带、窄窄V V带、带、宽宽V V带带应用最广应用最广美国美国5050年代研制：承载高、尺寸小。年代研制：承载高、尺寸小。用于调速机构中。用于调速机构中。普通普通V V带已标准化，共有七种型号：带已标准化，共有七种型号：Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E EGB/T1313575.1-92GB/T1313575.1-92小小大大在同样的条件下，截面尺寸大则传递的功率就在同样的条件下，截面尺寸大则传递

8、的功率就 _?_?2 2、普通、普通V V带都制成带都制成无接头无接头的环形带，其横截面结构如图所示。的环形带，其横截面结构如图所示。强力层的结构形式有强力层的结构形式有帘布结构帘布结构（制造方便制造方便, ,抗拉强度高）和抗拉强度高）和线绳结构线绳结构（柔韧性好，抗弯强度高，适用带轮直径小，转速较高场合）。柔韧性好，抗弯强度高，适用带轮直径小，转速较高场合）。3 3、参数和尺寸、参数和尺寸 节宽节宽节面的宽度节面的宽度b bp p。相对高度相对高度 V V带高度带高度h h与节宽与节宽b bp p之比。之比。 约为约为0.7(0.7(窄窄0.9)0.9)带轮基准直径带轮基准直径 V V带轮上

9、与所配带轮上与所配V V带节宽带节宽b bp p 相对应的带轮直径相对应的带轮直径 d d。基准长度基准长度 L Ld d为标准值。即：带节面的长度。为标准值。即：带节面的长度。V V带在带轮上张紧后，位于带轮基准直径上的周带在带轮上张紧后，位于带轮基准直径上的周线长度。线长度。节面节面当当V V带受弯曲时，长度不变的中性层。带受弯曲时，长度不变的中性层。一、带传动的一、带传动的受力分析受力分析设带的总长不变，根据线弹性假设：设带的总长不变，根据线弹性假设：F F1 1F F0 0F F0 0F F2 2；或：或：F F1 1 F F2 22 2F F0 0；带传动尚未工作时，传动带传动尚未工

10、作时，传动带中的预紧力为带中的预紧力为F F0 0。 带传动工作时，一边拉紧，一边放松，带传动工作时，一边拉紧，一边放松，设：紧边拉力为设：紧边拉力为F F1 1、松边拉力为、松边拉力为F F2 2。 7-2 7-2 带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析各力之间关系？各力之间关系？FFf fF2F1O1FFf fT T1 1MMO1O1=0=00211DFTfFFf f=2T=2T1 1/D/D1 1F=FF=Ff f=F=F1 1-F-F2 2 （）取主动轮为分离体）取主动轮为分离体（）取主动轮一端带为分离体）取主动轮一端带为分离体MMO1O1=0=0022211121DFDFDFfFF

11、f f=F=F1 1-F-F2 2而带传动的有效圆周力（有效拉力）：而带传动的有效圆周力（有效拉力）：vPDTF1000211即：带传动的即：带传动的有效圆周力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。等于带与带轮的摩擦力，即紧边与松边的拉力差。（）F F1 1、F F2 2、F F与与F F0 0间的关系？间的关系？变形协调条件：带总长不变，变形协调条件：带总长不变，紧边拉力增量紧边拉力增量= =松边拉力减量。松边拉力减量。当开始打滑时：当开始打滑时：若若v 10m/sv 1i1时：时： 1 1 b2带在工作时的应力分布带在工作时的应力分布12cmaxAb1b2带进入小带轮的一点

12、是应力最大点！带进入小带轮的一点是应力最大点！12 讨讨 论论 maxmax1bc1max（1 1）当带在进入小带轮时应力达到）当带在进入小带轮时应力达到最大值，其值为：最大值，其值为：（2 2）带在周期性交变应力情况下工作，当应力循环次数达到一定值）带在周期性交变应力情况下工作，当应力循环次数达到一定值时，将使带产生疲劳破坏（脱层、撕裂、拉断）；时，将使带产生疲劳破坏（脱层、撕裂、拉断）；（3 3）带的疲劳强度条件是：）带的疲劳强度条件是：式中：式中： 带的许用应力。带的许用应力。 1bc1max 机理：带为弹性体机理：带为弹性体主动轮：主动轮：b b 点点: :开始接触，拉力开始接触，拉力

13、F F1 1，V V带带b b=V=V轮轮1 1。cb ：拉力拉力F F1 1F F2 2，弹性变形，弹性变形，轮轮1 1：bcbc带：带：bcbc即带在带轮上发生了相对滑动即带在带轮上发生了相对滑动11 滑动角滑动角静角静角使得：使得：V V带带VV轮轮1 1从动轮：同理，只是：从动轮：同理，只是： V V轮轮2 2 Vvv带带vv轮轮2 2。量关系量关系滑动率滑动率 表示：表示：%21%100121vvv传动比传动比)1 (1221DDnni100060111nDv100060222nDv或2112)1 (DnDn4 4）后果）后果：a a 、 v v轮轮2 2v d dminmin116

14、01000ddnvm/sm/s一般限制在一般限制在525m/s525m/s d dd1d1小带轮的基准直径小带轮的基准直径(mm)(mm)； n n1 1小带轮的转速小带轮的转速(r/min) (r/min) 2 2）验算带速）验算带速vFvFc c 应减小应减小d dd1d1vv，功率一定时，功率一定时 Fz Fz 带轮宽度带轮宽度，轴承尺寸，轴承尺寸假如：假如：d dd2d2ididd1 d1 或或 1212)1 (dddnnd系列值系列值由于取标准，使由于取标准，使i i变化，应保证传动比相对误差：变化，应保证传动比相对误差：%5%100原实原iii3 3）从动轮的基准直径由下式计算）从

15、动轮的基准直径由下式计算（4 4）、确定中心距）、确定中心距 a a0 0 和带的基准长度和带的基准长度 L Ld da a0 0 结构尺寸结构尺寸，高速时带颤动，高速时带颤动， 1 1不稳定不稳定a a0 0 结构紧凑结构紧凑a a0 0 1 1 降低传动能力降低传动能力带长带长 带绕转次数带绕转次数带寿命带寿命经验公式：经验公式：2(d2(dd1d1+d+dd2d2) a) a0 0 0.7 (d 0.7 (dd1d1+d+dd2d2) )1 1）初步确定中心距）初步确定中心距 a a0 0：考虑到安装、张紧的调整，中心距设计的范围：考虑到安装、张紧的调整，中心距设计的范围：a a min

16、min=a-0.015L=a-0.015Ld d，a a max max =a+0.03L=a+0.03Ld d 2 2）初算带长）初算带长021212004)()(22addddaLddddd查表选取与查表选取与L Ld d0 0相近的基准带长相近的基准带长 L Ld d3 3）重算实际中心距）重算实际中心距a a200ddLLaa计算过程：计算过程：0.7(d0.7(d1 1+d+d2 2)a)a0 02(d2(d1 1+d+d2 2) ) P P1 1 考虑考虑 时，单根时，单根V V带的功率增量带的功率增量 （表表7-37-3）1i P1 单根普通带的基本额定功率单根普通带的基本额定功

17、率（表表7-37-3）1越小，则承载能力就越低。越小，则承载能力就越低。1故要求：故要求：1201（6 6） 计算带的根数计算带的根数 Z ZZLcaKKPPP)(11K KL L带长修正系数带长修正系数（图（图7-107-10）K K 包角修正系数包角修正系数（表（表7-27-2）若不能满足，可若不能满足，可增大中心距增大中心距或或设置张紧轮设置张紧轮。 带的根数应带的根数应取整数取整数。为使各根带受力均匀，带的根数不能太多，一般。为使各根带受力均匀，带的根数不能太多，一般2 25 5根为宜，最多不多于根为宜，最多不多于8 81010根。否则应加大带轮基准直径或选择较大型根。否则应加大带轮基

18、准直径或选择较大型号的带，重新设计。号的带，重新设计。 （5 5）验算小轮包角）验算小轮包角 保持适当的初拉力是带传动正常工作的必要条件。初拉力保持适当的初拉力是带传动正常工作的必要条件。初拉力过小：过小：则传动时摩擦力过小易打滑；则传动时摩擦力过小易打滑；过大：过大：降低带的寿命，并增大了轴和轴承的压力。降低带的寿命，并增大了轴和轴承的压力。（7 7）确定单根带的初拉力）确定单根带的初拉力 F F0 0q q：为每米带长的质量：为每米带长的质量(kg/m) (kg/m) K K : : 包角修正系数包角修正系数20) 15 . 2(500qvkzvPFc单根单根V V带的初拉力可按下式计算带

19、的初拉力可按下式计算 ：F0F0F0F0FQ（9 9）带轮设计（下一节）带轮设计（下一节）（1010）张紧装置（第五节）张紧装置（第五节）2sin210zFQ （8 8）计算压轴力）计算压轴力Q Q 为了设计轴和轴承，必须求出为了设计轴和轴承，必须求出V V带作用在轴上的压力。带作用在轴上的压力。 实心式带轮实心式带轮 辐板式带轮辐板式带轮 孔板式带轮孔板式带轮 椭圆辐轮式带轮椭圆辐轮式带轮7-4 V7-4 V带轮的结构设计带轮的结构设计带轮的材料、尺寸、结构带轮的材料、尺寸、结构材材料料v30m/s HT200 v30m/s HT200 高速高速用钢制带轮用钢制带轮 v45m/sv45m/s

20、注：注： DD节圆直径节圆直径 小带轮直径不能太小小带轮直径不能太小DD1 1DDminmin带轮的结构如表带轮的结构如表7-77-7和图和图7-147-14所示。带轮的标记按所示。带轮的标记按GB10412-89GB10412-89规定的方式标注。规定的方式标注。 带轮楔角带轮楔角小于小于4040。 D D已系列化已系列化结构结构轮缘：与带相连部分轮缘：与带相连部分轮毂：安装在轴上部分轮毂：安装在轴上部分轮辐：联接部分轮辐：联接部分实心式：小直径实心式：小直径腹板式：中等直径腹板式：中等直径轮辐式：大直径轮辐式：大直径7-5 V7-5 V带的张紧装置带的张紧装置1 1、调整中心距、调整中心距 V V带传动定期张紧的带传动定期张紧的目的目的：滑道式滑道式调整初拉力，保证传动能力。调整初拉力，保证传动能力。摆架式摆架式自动张紧自动张紧将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自重，将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自重，使带轮绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。使带轮绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。 当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧，如图所示。张紧轮一当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧，如图所示。张紧轮一般放在般放在松边