《机械设计基础》课件-第十五章 带传动的设计

带传动设计知识目标：

1.带传动的失效形式；2.运带传动的设计方法；能力目标：1.掌握带传动的失效形式及主要参数的确定原则；2.了解带传动的设计过程重难点：主要参数的选取原则一、带传动的失效形式和设计准则1.失效形式1）打滑；2）带的疲劳破坏另外：磨损静态拉断等§14—5普通V带传动的设计2.设计准则：保证带在不打滑的前提下，有足够的疲劳强度和寿命设计的原始数据为：功率P，转速n1、n2（或传动比i），外廓尺寸要求及工作条件等。设计内容：确定带的型号、长度L、根数Z、传动中心距a、带轮基准直径及其它结构尺寸，材料及张紧方式等。二、单根V带的基本额定功率单根普通v带在试验条件所能传递的功率，称为基本额定功率，用P1表示单根普通v带在设计所给定的实际条件下，允许传递的功率，称为额定功率，用P／表示：P／=(P1+⊿P1)KαKL式中:P1为单根V带的基本额定功率,kW；查表5—5单根普通v带基本额定功率P1是在特定试验条件（特定的带基准长度Ld，特定使用寿命，传动比i=1，包角α＝180，载荷平稳）下测得的带所能传递的功率。一般设计给定的实际条件与上述试验条件不同，须引入相应的系数进行修正。⊿P1为功率增量,Kw;当传动比i≠1时,带在大轮上的弯曲应力较小,传递的功率可以增大些。查表5—6。Kα包角修正系数，见教材表5—7；KL带长修正系数,见教材表5—8。三、V带型号和根数的确定Ｖ带型号可由计算功率ＰＣ和小带轮转速n1查教材图５—10得到。PC=KAPP为传动的额定功率kW；KA为工作情况系数，查教材表5—9。V型带的根数Z可按下式确定：Z=PC/P‘=PC/(P1+⊿P1)KαKL一般Z=３～６，Ｚmax≦10.以保证受力均匀。四、主要参数的确定1.带轮的基准直径和带速带轮直径小，则传动结构紧凑，但弯曲应力大，使带的寿命降低。设计时，应取小轮基准直径dd1≧ddmin。ddmin值见表５—４。带速V＝πdd1n1/60×1000式中：V的单位m/s;dd1的单位为mm;n1的单位为r/min.若V太小，由P=FV可知，传递同样功率<P时，圆周力F太大，带的根数太多，且P1太小，弯曲增加，寿命降低，措施：应dd1增加。V太大，则离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力降低，传递载荷能力下降，传递同样载荷时所需张紧力增加，带的疲劳寿命下降，这时措施dd1应减小，否则寿命太短。一般V＝５～25m/s之间。2.中心距和带长影响因素：a太小，结构紧凑，但带短，使绕转次数增多，降低带的寿命，同时包角α减小，降低传动能力。

a太大，传动结构尺寸增大，高速时带容易颤动。如结构布置有要求已定则中心距a按结构确定。若求中心距a时：初选a0的取值范围为：带的长度可由几何条件求得：L＝2a+1.57(dd1+dd2)+(dd2+dd1)2/4a根据中心距a0计算出带长L0,由表5—2中取接近基准长度Ld,再按下式计算实际中心距a:a＝a0+(Ld-L0)/23.小轮包角一般要求α１≧120０

,若不能满足此条件,可增大中心距或减小两轮直径差。

适当的初拉力是保证带传动正常工作的重要因素，初拉力太小容易打滑，初拉力太大降低带的寿命，且对轴和轴承的压力增大。单根V带的初拉力F0可按下式计算：式中：q为V带每米的质量kg/m,4.初拉力F0初拉力的控制：通过在两带和带轮两切点跨距中点加一载荷G，测量带的挠度，要求L=100mm，挠度y=1.6mm合适，G值参考值见教材表7-10。五、传动带作用在轴上的压力带传动对轴的压力FQ即为传动带紧、松边拉力的向量和，一般按初拉力作近似计算，由图5--12可知：FQ＝2ZF0sinα1/2六、带传动的设计任务及步骤v带传动设计计算前应明确的设计条件有：1.传动的用途、工作情况和原动机种类2.传递的功率3.主、从动轮转速n1、n2（或n1和传动比i）4.其他要求，如中心距大小，安装位置限制等.设计应完成的主要内容有：1.选择v带的型号2.确定带轮的基准直径并验算带速3.确定带长和传动中心距4.验算小带轮包角5.确定带的根数6.计算轴上的压力7.绘制带轮的工作图一、带传动的张紧◆根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；张紧的目的◆运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，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、自动张紧装置、张紧轮张紧装置。§14—6带传动的张紧和维护1.调整中心距方式（1）定期张紧（2）自动张紧2.张紧轮方式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。六、带传动的使用和维护1安装时不能硬撬（应先缩小a或顺势盘上），两带轮轴线应在同一平面，避免带扭曲而使其侧面过早磨损。2带的根数较多时，其长度不能