机械设计第八章带传动

1、机械设计第八章带传动第八章带传动机械设计（第八版）8-1 概述8-2 带传动工作情况的分析8-3 普通V带传动的设计计算8-4 V带轮的设计8-5 V带传动的张紧、安装与防护8-6 其它带传动机械设计第八章带传动8-1 概 述8.1.1 带传动的组成、工作原理和特点8.1.2 带传动的类型8.1.3 V带的类型8.1.4 普通V带的结构机械设计第八章带传动8.1.1 带传动的组成、工作原理和特点组成：主动轮、从动轮和传动带；工作原理：摩擦传动（啮合），并传递一定动力；特点：结构简单、传动平稳、造价低廉以及缓冲吸振。机械设计第八章带传动8.1.2 带传动的类型 （2）V带传动 （3）多楔带传动

2、（5）同步带传动 （1）平带传动 （4）圆带传动 机械设计第八章带传动（1）平带传动机械设计第八章带传动（2）V带传动机械设计第八章带传动（3）多楔带传动 机械设计第八章带传动（4）同步带传动 机械设计第八章带传动8.1.3 V带的类型 （2）窄V带 （3）联组V带 （4）齿形V带 （5）大楔角V带 （6）宽V带 （1）普通V带 机械设计第八章带传动（1）普通V带机械设计第八章带传动（2）窄V带窄V带的特点： 窄V带是用合成纤维作抗拉体 相对高度约为0.9 承载能力可提高1.52.5 适用于传递动力大而又要求传动装置紧凑的场合。 机械设计第八章带传动（3）联组V带机械设计第八章带传动（4）齿形

3、V带机械设计第八章带传动（5）大楔角V带机械设计第八章带传动（6）宽V带机械设计第八章带传动8.1.4 普通V带的结构 标准普通V带都制成无接头的环形。 1 顶胶 2 抗拉体 3 底胶 4 包布 帘布芯V带 绳芯V带 制造方便 柔韧性好，抗弯强度高，适用于转速较高，载荷不大和带轮直径较小的场合。 机械设计第八章带传动V带的基本参数（采用基准宽度制） 节面 ：中性层长度不变 节宽bp 基准长度Ld ：V带在规定的张紧力下，其截面上与“测量带轮”轮槽基准宽度重合的宽度处，V带的周线长度 相对高度: h /bp=0.7机械设计第八章带传动V带轮的基本参数 轮槽节宽lp 节圆直径dp 轮槽基准宽度bd

4、 :bd = bp 基准直径dd dd dp机械设计第八章带传动普通V带和窄V带的型号 窄V带分四个型号：SPZ、SPA、SPB、SPC 普通V带分七个型号：Y、Z、A、B、C、D、E 机械设计第八章带传动V带的基准长度系列 机械设计第八章带传动8-2 V带传动工作情况的分析8.2.1 带传动中的力分析8.2.2 带传动中最大有效拉力及其影响因素8.2.3 带的应力分析8.2.4 带的弹性滑动和打滑机械设计第八章带传动8.2.1 带传动中的力分析其中，F0 安装带传动时的预紧力。 带传动不工作时传动带中的拉力 机械设计第八章带传动8.2.1 带传动中的力分析 带传动工作时传动带中的拉力 紧边带

5、绕上主动轮的一边被拉紧；紧边拉力F1 松边带绕上从动轮的一边被放松；松边拉力F2 主动轮机械设计第八章带传动带与带轮的受力分析 Ff + F2 = F1有效拉力： Fe Ff F1 F2能传递的功率P ：P Fev / 1000 kW带两边的拉力： F1 F0 + Fe/2F2 F0 - Fe/2机械设计第八章带传动8.2.2 带传动中最大有效拉力及其影响因素松边拉力： 带所能传递的最大有效拉力： 与最大有效拉力有关的因素 （1）预紧力 （2）包角 （3）摩擦系数 紧边拉力： 机械设计第八章带传动8.2.2 带传动中最大有效拉力及其影响因素机械设计第八章带传动8.2.3 带的应力分析紧边的拉应

6、力：松边的拉应力： 离心应力 弯曲应力 当h 越大、D越小时，带的弯曲应力b就越大。故带绕在小带轮上时的弯曲应力b1大于绕在大带轮上时的弯曲应力b2。为了避免弯曲应力过大，带轮直径就不能过小。 拉应力 机械设计第八章带传动瞬时最大应力 带是处于变应力状态下工作的带会产生疲劳破坏。机械设计第八章带传动8.2.4 带的弹性滑动 带受到拉力后要产生弹性变形机械设计第八章带传动8.2.4 带的弹性滑动 滑动弧与静止弧 滑动弧：C1B1和C2B2 静止弧：A1C1和A2C2机械设计第八章带传动滑动率 v2 v1降低量可用滑动率来表示。 带传动的实际平均传动比 ： 滑动率并不大（12%），故可取传动比为：

7、 弹性滑动率机械设计第八章带传动带传动的打滑 带传动的打滑 当工作载荷再进一步增大，则带与带轮间就将发生显著的相对滑动，即产生打滑。 打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当避免。机械设计第八章带传动8-3 V带传动的设计计算8.3.1 设计准则8.3.2 单根V带所允许传递的功率8.3.3 原始数据及设计内容8.3.4 V带传动的设计步骤机械设计第八章带传动8.3.1 设计准则 设计准则应为：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。 最大有效拉力 ： V带传动的主要失效形式：打滑和疲劳破坏。 机械设计第八章带传动8.3.1 设计准则 V带的疲劳强度

8、条件为： 由疲劳强度条件决定的最大有效拉力为： 机械设计第八章带传动8.3.2 单根V带所允许传递的功率 如果查表时， P0等参数不能直接查出，可以采用线性内插法。 在包角=180、特定长度、平稳工作条件下，单根V带的基本额定功率P0和功率的增量P0。 单根V带的额定功率计算公式：机械设计第八章带传动8.3.3 原始数据及设计内容 设计内容包括： （1）确定带的截型； （2）长度； （3）根数； （4）传动中心距； （5）带轮直径； （6）结构尺寸。 设计V带传动给定的原始数据为： （1）传递的功率P； （2）转速n1，n2（或传动比i）； （3）传动位置要求； （4）工作条件。机械设计第八章

9、带传动8.3.4 V带传动的设计步骤 （1）确定计算功率Pca （2）选择带型（3）确定带轮基准直径dd1和dd2 （4）确定中心距a和带的基准长度Ld （5）验算小带轮上的包角1 （6）确定带的根数z （7）确定带的预紧力F0 （8）计算带传动作用在轴上的力（简称压轴力）Fp 机械设计第八章带传动（1）确定计算功率Pca P传递的额定功率，kW；KA工作情况系数。机械设计第八章带传动（2）选择带型 根据计算功率Pca和小带轮转速n1，由选型图选定带型。 机械设计第八章带传动窄V带选型图机械设计第八章带传动（3）确定带轮基准直径dd1和dd2 选取dd1：根据V带截型，参考V带轮的最小基准直径

10、ddmin和V带轮的基准直径系列，选取dd1 ddmin 。 为了提高V带的寿命，宜选取较大的直径。 验算带的速度v：根据公式计算带的速度，并应使 vvmax。 普通V带 vmax 2530m/s；窄V带 vmax 3540m/s；一般取 v 20m/s。 计算从动轮的基准直径D2 ： dd2 = idd2，并按V带轮的基准直径系列加以适当的圆整。机械设计第八章带传动V带轮的最小基准直径的推荐值 槽型槽型ZSPZASPABSPBCSPCddmin50637590125140200224V带轮的基准直径系列50，（53、56、60）63，71，75，80，85，90，95，100，106，112

11、，118，125，132，140，150，160，170，180，200，212，224，236，250，265，280，315，355，375，400，425，450，475，500其实是R40系列值。机械设计第八章带传动（4）确定中心距a和带的基准长度Ld（2）计算所需带的基准长度Ld ：根据Ld选取出和Ld相近的V带的基准长度Ld。 （3）计算V带传动的中心距：（4）中心距的变动范围： （1）如果中心距未给出，可根据传动的结构需要初定中心距：机械设计第八章带传动V带的基准长度Ld和长度系数KL机械设计第八章带传动（5）验算小带轮上的包角1包角系数K小带轮包角小带轮包角1801751701

12、65160155150包角系数包角系数10.990.980.960.950.930.92小带轮包角小带轮包角145140135130125120包角系数包角系数0.910.890.880.860.840.82对包角的要求，应保证： 机械设计第八章带传动（6）确定带的根数z式中：K考虑包角不同时的影响系数，简称包角系数；KL考虑带的长度不的影响系数，简称长度系数；P0单根V带的基本额定功率；P0计入传动比的影响时，单根V带额定功率的增量。机械设计第八章带传动（7）确定带的预紧力F0 由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的预紧力应为上述预紧力的1.5倍。 带预紧力的控制机械设计第

13、八章带传动（7）确定带的预紧力F0机械设计第八章带传动（8）计算带传动作用在轴上的力Fp z带的根数； F0单根带的预紧力； 1主动轮上的包角机械设计第八章带传动单根V带的基本额定功率P0机械设计第八章带传动单根V带的额定功率的增量P0机械设计第八章带传动包角修正系数机械设计第八章带传动长度系数 机械设计第八章带传动8-4 V带轮设计 设计V带轮时应满足的要求有：（1）质量小；（2）结构工艺性好；（3）无过大的铸造内应力；（4）质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；（5）轮槽工作面要精细加工，以减少带轮的磨损；（6）各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀。带轮的材料：带轮的材料主

14、要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200；转速较高时宜采用铸钢；小功率时可用铸铝或塑料。机械设计第八章带传动带轮的结构尺寸 （实心式）机械设计第八章带传动带轮的结构尺寸 （腹板式）机械设计第八章带传动带轮的结构尺寸 （孔板式）机械设计第八章带传动带轮的结构尺寸 （孔板式）机械设计第八章带传动带轮的结构尺寸 （轮辐式）机械设计第八章带传动V带轮的轮槽尺寸 轮槽节宽lp 节圆直径dp 轮槽基准宽度bd :bd = bp 基准直径dd dd dp机械设计第八章带传动V带轮的轮槽尺寸机械设计第八章带传动8-5 V带传动的张紧装置 定期张紧装置：采用定期改变中心距的方法来调节带的预紧力，使带重新张紧。 机械设计第八章带传动滑道式张紧装置机械设计第八章带传动摆架式张紧装置机械设计第八章带传动自动张紧装置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，使带轮随同电动机绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。机械设计第八章带传动自动张紧装置机械设计第八章带传动采用张紧轮的装置 张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径。 机械设计第八章带传动张紧轮装置机械设计第八章带传动V带传动的安装各带轮的轴线应相互平行，各带轮相对应的V型槽的对称平