带传动的张紧装置

关于带传动的张紧装置第八章带传动主动轮从动轮传动带———带中间挠性件（传动带）的摩擦传动※★带传动的工作原理§8-1概述第2页,共33页，2024年2月25日，星期天★带传动的特点带传动优点：传动平稳、噪声小、可以缓冲吸振。过载时打滑，有过载保护作用。适用于两轴中心距较大的传动。结构简单，加工和维护方便、成本低。带传动缺点：传动的外廓尺寸较大。存在弹性蠕动现象，不能保证固定不变的传动比。轴及轴承受力较大。传动效率较低，V带传动约为0.94～0.97。带的寿命短，仅约3000～5000小时。带传动中的摩擦会产生电火花，不宜用于易燃易爆场合。一般需要有张紧装置。因此，带传动多用于两轴传动比无严格要求，中心距较大的机械中。一般，带速v=5～25m/s,传动比i<8,传递功率P≤45kW。第3页,共33页，2024年2月25日，星期天★带传动的类型

(按剖面形状分)平型带传动V带传动圆形带传动同步齿形带传动★带传动的类型（按传动方式分）开口传动交叉传动半交叉传动多楔带第4页,共33页，2024年2月25日，星期天★问题：相同条件下，普通V带传动与平带传动相比较，谁能传递更大的功率？★答：∵极限摩擦力为：平带传动V带传动对于普通V带，φ=32°～38°。若取μ=0.3，则平均μV=0.51。∴相同条件下，普通V带传动比平带传动能传递更大的功率。★平带传动和V带传动的比较第5页,共33页，2024年2月25日，星期天

V带的结构拉伸层（顶层）强力层压缩层（底胶）包布层V

带的类型与结构★V型带普通V带窄型V带帘布结构线绳结构第6页,共33页，2024年2月25日，星期天

V带的结构

普通V带标准1、按剖面尺寸分：Y、Z、A、B、C、D、E几种小大

2、轮槽基准宽度

(节宽)bp和带轮基准直径dd(节圆直径)3、V带基准长度Ld（节线长度）bpddV

带的类型与结构★V型带普通V带窄型V带bp第7页,共33页，2024年2月25日，星期天关键词：预（初）拉力F0紧边拉力F1松边拉力F2有效拉力Fe§8-2带传动的工作情况分析

F0F0F0F0

F2F2（紧边）（松边）（未工作时）（工作时）n1T1T2FfFfF1F1★带传动的受力分析第8页,共33页，2024年2月25日，星期天★紧边拉力F1与松边拉力F2之关系

——挠性体摩擦的欧拉公式（1）欧拉公式：当F0一定，且当带在带轮上即将打滑时，ΣFμ达到极限值，此时有：带与带轮的包角带与带轮间静摩擦系数自然对数的底①带是理想的挠性体→带在工作时无内摩擦力和离心力。②忽略带的弹性变形、厚度与重量。（2）欧拉公式的假设条件：第9页,共33页，2024年2月25日，星期天α1n1(3)欧拉公式的力学模型（以平带为例）①取微段带长为分离体，受力分析如图：②列力的平衡条件式：水平方向:垂直方向：忽略二次无穷小量，并取：dNμdNF+dFF1F2F①②↓↓①、②式联立可得：③积分→欧拉公式:dαdl第10页,共33页，2024年2月25日，星期天由上式可知：

F0↑、α↑、f↑，则Fe↑，传递的功率愈大。但F0过大，则拉应力↑,带的工作寿命↓,轴和轴承受力↑。

f过大，则磨损增加，∴带轮表面粗糙度要适当。第11页,共33页，2024年2月25日，星期天★带的应力分析1、传动带工作时，带的横剖面上存在三种应力※：⑴、由紧、松边拉力F1、F2→拉应力σ1、σ2（作用于带的全长）⑵、由带本身质量引起的离心拉力→离心拉应力σc（作用于带的全长）⑶、带绕过带轮时，因弯曲→弯曲应力σb1、σb2

（作用于弯曲段上）A—带的截面积，mm2q—传动带单位长度的质量，kg/m,见表8-1v—带的圆周速度，m/sE—带的弹性模量，MPa；h—带的厚度，mm；dd—带轮的基准直径，mm；第12页,共33页，2024年2月25日，星期天σb2σb13、结论：⑴带是在变应力下工作的→带的疲劳损坏。⑵带的紧边开始进入小带轮处应力最大。⑶最大应力值为：σmax=σ1+σb1+σc。2、传动带的应力分布图第13页,共33页，2024年2月25日，星期天★带传动的弹性滑动1、弹性滑动——由于带的弹性变形不同而引起的微小局部蠕动。设：v—传动带的带速；

v1—主动带轮圆周速度；

v2—从动带轮圆周速度。

可见：由于弹性滑动的存在，使得※①v2＜v＜v1；

②带传动不能保证固定的传动比；③引起带的磨损并使效率降低。F2F1主动轮上：

v＜v1使同理：从动轮上：v2＜v使若：v1=v2则:α静α动n1C1A1B1第14页,共33页，2024年2月25日，星期天2、打滑——带的弹性滑动遍及全部接触弧，带在带轮上发生了全面滑动。3、滑动率ε4、传动比i通常取ε=0.01～0.02当传动比不要求严格计算时，可忽略ε的影响，即问题：弹性滑动和打滑的区别？※第15页,共33页，2024年2月25日，星期天★带传动的设计准则打滑带疲劳拉断失效形式设计准则保证不打滑→带不发生疲劳拉断→∴单根V带所能传递的功率（许用功率）为：（kW）但需注意实验条件：载荷平稳，包角为180°，传动比i=1,特定带长，承载层材质为化学纤维，规定的循环次数。当设计条件与实验条件不符时，应作修正：[σ]与带的材质和应力循环总次数有关，由实验得到单根V带的基本额定功率表↓↓长度系数包角修正系数功率增量单根V带额定功率第16页,共33页，2024年2月25日，星期天普通V带传动的设计步骤及方法：一、已知条件：传递的名义功率P，转速n1，n2（或传动比i），传动用途，载荷性质，工作环境和外廓尺寸要求等。二、设计计算任务：⑴V型带：型号、长度和根数⑵带轮：直径、结构尺寸⑶传动：中心距、带速等三、设计步骤及参数选择：见例题★设计计算和参数选择1、确定计算功率Pca①计算功率：Pca=KAPkW工作情况系数，传递的名义功率第17页,共33页，2024年2月25日，星期天2、选择V带的型号粗实线虚线第18页,共33页，2024年2月25日，星期天3、确定带轮的基准直径

dd1和dd2要求：①dd1≥ddmin②dd1

、dd2满足标准直径系列

（一般要求保证Δi≤±5%）理由：①dd1↓→σb1↑→承载能力↓②dd1↑↑→dd2↑↑，外廓尺寸↑4、验算带速v（m/s）要求：v=5～25m/s（推荐v=10～20m/s）理由：①P=Fv，当P一定时，v↓则F↑→z↑②v↑↑，σc↑→摩擦力↓，承载能力↓③v↑↑，单位时间内应力循环次数↑→寿命↓

第19页,共33页，2024年2月25日，星期天5、计算传动的中心距a和带的基准长度Ld⑴初取中心距a0要求：a0≈（0.7～2）（dd1+dd2）理由：

①a↓→结构紧凑②a↓↓→包角↓（两带轮直径不变的条件下），传动能力↓③a↑↑→外廓尺寸↑，且Lp较长，速度高时易颤动。⑵求带的基准长度Ld′

→查表选标准长度Ld⑶求实际中心距a或按公式近似计算。⑷考虑安装调整和补偿因带的伸长导致张紧力减小，实际中心距还需给出最大、最小值。通常取：

amin=a－0.015Ld

（mm）

amax=a＋0.015Ld

（mm）6、验算小轮包角α1要求：α1≥120°（90°）理由：①α1↑总摩擦力↑→传动能力↑②α1↓↓→易打滑→应↑a或加张紧轮。第20页,共33页，2024年2月25日，星期天7、确定带的根数z要求：z取≥计算值的整数，通常，z=3～5＜10，若z＞6，可改选型号。理由：z↑↑→载荷分布不均↑8、计算张紧力F0F0FPF0F0F0FP9、作用在轴上的载荷（压轴力）FQ长度系数包角修正系数功率增量单根V带额定功率，查表可得第21页,共33页，2024年2月25日，星期天1、对带轮材料的要求重量轻，质量分布均匀，结构工艺性好，易于制造等。轮槽工作表面应精加工以减少带的磨损，其表面粗糙度Ra≤1.6μm。2、常用材料一般传动（v<25m/s时）：HT150重要传动（v=25～30m/s时）：HT200高速传动：铸钢或钢板焊接或球墨铸铁小功率传动：铸铝或工程塑料★普通V带轮3、典型结构轮毂轮辐轮缘选择题：1、V带传动中，带横截面的楔角为

°，带轮的轮槽角应

该度数。a)34°b)36°c)38d)40°e)大于f)等于g)小于dg带轮轮缘尺寸见表8-10第22页,共33页，2024年2月25日，星期天实心轮腹板轮第23页,共33页，2024年2月25日，星期天孔板轮椭圆辐轮第24页,共33页，2024年2月25日，星期天★带传动的张紧装置1、中心距可调张紧装置（定期张紧装置----滑道式）滑轨电动机调整螺钉第25页,共33页，2024年2月25日，星期天★带传动的张紧装置摆动轴1、中心距可调张紧装置（定期张紧装置----摆架式）托板调整螺钉第26页,共33页，2024年2月25日，星期天★带传动的张紧装置2、中心距可调张紧装置（自动张紧装置）托板第27页,共33页，2024年2月25日，星期天★带传动的张紧装置张紧轮3、中心距不可调张紧装置（加张紧轮）第28页,共33页，2024年2月25日，星期天作业：

试设计一带式运输机中的普通V带传动。已知电动机的额定功率P=7.5kW，电动机型号为Y132M-4，转速n1=1440r/min。要求传动比i=2.1，两班制工作，要求中心距900mm左右。电动机V带传动单级齿轮减速器联轴器Fv带式运输机第29页,共33页，20