模块三-任务二带传动

模块三机械传动的认知与应用任务二带传动

案例导入P=3.7kWn1=960r/min已知条件:两班制，载荷较平稳空载起动；速度允差±5%。要求:设计带传动带式运输机传动装置设计设计内容：带的类型及规格；带轮材料、结构及尺寸；中心距

a；初拉力和张紧方式；压轴力。P=3.7kwn=960r/min

初步分析第三节带传动的工作情况分析第一节带传动的类型、特点及应用第二节V带与V带轮第四节带传动的张紧、安装与维护相关知识一、摩擦型带传动第一节带传动的类型、特点及应用多楔带－柔性好、承载大，紧凑平带－内表面是工作面，带长可裁剪，用于大中心距Ｖ带－两侧面是工作面，承载大，应用广泛圆带－用于小功率摩擦带的截面形状优点：缓冲、减振，平稳，噪声小；过载保护；无需润滑；结构简单，制造、安装、维护方便，成本低；缺点：存在弹性滑动，效率低，传动比不准确；承载小，寿命短，外廓尺寸大；压轴力大；摩擦产生火花；应用：准确性不高、中心距大、平稳、非易燃爆场合二、啮合型带传动优点：准确、可靠，效率达0.98；带薄、轻，带速达50m/s；传动比大，达10~20；传递功率大，达200kW；压轴力小。缺点：安装严格，价格较高。应用：传动准确，中、小功率，如家用电器、计算机、仪器、机床、化工、石油等机械。同步带传动一、V带的类型、结构和标准第二节V带与V带轮1.V带的类型普通V带窄V带宽V带联组V带齿形V带大楔角V带2.普通V带的结构包边V带切边V带1—胶帆布2—顶胶3—抗拉体（芯绳）4—底胶普通V带相对高度表7-1普通V带横截面尺寸（GB/T11544-2012）型号YZABCDE顶宽b/mm6101317223238

节宽bp/mm5.38.51114192732高度h/mm4.06.08.011141925

楔角φ40°每米质量q（kg/m）0.0230.060.1050.170.300.600.97

3.普通

V带的标准1）型号2）基准长度Ld中性层周长见下表7-2表7-2普通V带的长度系列Ld和带长修正系数KL（摘自GB/T13575.1-2008）YZABCDELdKLLdKLLdKLLdKLLdKLLdKLLdKL2000.814060.876300.819300.8315650.8227400.8246600.912240.824750.907000.8310000.8417600.8531000.8650400.922500.845300.937900.8511000.8619500.8733300.8754200.942800.876250.968900.8712100.8721950.9037300.9061000.963150.897000.999900.8913700.9024200.9240800.9168500.993550.927801.0011000.9115600.9227150.9446200.9476501.014000.969201.0412500.9317600.9428800.9554000.9791501.054501.0010801.0714300.9619500.9730800.9761000.99122301.115001.0213301.1315500.9821800.9935200.9968401.02137501.15

14201.1416400.9923001.0140601.0276201.05152801.17

15401.5417501.0025001.0346001.0591401.08168001.19

19401.0227001.0453801.08107001.13

20501.0428701.0561001.11122001.16

22001.0632001.0768151.14137001.19

23001.0736001.0976001.17152001.21

24801.0940601.1391001.21

27001.1044301.15107001.24

48201.17

53701.20

60701.24

二、V带轮的材料和结构失效形式：离心力过大材料分离出去常用材料：v<25m/s，HT150；

v=25~30m/s，HT200；速度更高，铸钢、钢板冲压后焊接；功率较小，铝合金、工程塑料。热处理：时效处理1.V带轮的材料2.V带轮的结构基准直径dd

：与V带节宽对应的带轮直径轮槽尺寸槽型YZABCDEhamin1.62.02.753.54.88.19.6hfmin4.77.08.710.814.319.923.455.567.5101215bd5.38.51114192732e812151925.53744.5fmin67911.5161623

为带的根数dd≤60———————≤80≤118≤190≤315——>60————≤475>600—>80>118>190>315≤475>600表7-3普通V带轮的轮槽尺寸（mm）（摘自GB/T13575.1-2008）

结构设计要求质量小

工艺性好

质量分布均匀

高速应经动平衡

内应力小

工作面应精细加工dd

≤(2.5~3)ds采用实心式结构形式dd<300mm

采用腹板式

孔板式dd>300mm

采用轮辐式实心式腹板式孔板式轮辐式结构尺寸经验公式第三节带传动的工作情况分析已知条件：V带，型号、z、Lddd1、dd2、aP、n1分析内容：力分析应力分析运动分析失效形式?带打滑带断裂一、带传动的力分析张紧状态：安装，静止

正常工作状态：静摩擦

临界工作状态：静—动临界摩擦

打滑状态：动摩擦，失效

目的：承载能力计算确定张紧力对象：带

FFfFN摩擦定律1.张紧状态带两边的拉力相等初拉力F0

取决于带张紧的程度人为控制，已知安装状态，静止

2.正常工作状态静摩擦

紧边拉力F1松边拉力F2F1F2FfFfFfFfFfFf设带为弹性体反证法F1－F0＝F0－F21）带总长不变紧边松边2）带力矩平衡F1－F0＝F0－F23）有效拉力F1F2FfFfFfFfFfFf

正常工作状态F1－F0＝F0－F2

静—动临界摩擦

3.临界工作状态FFfFNe——自然对数的底欧拉公式α——包角，radfV——当量静摩擦因数临界工作状态F1－F0＝F0－F2临界摩擦力临界有效拉力

F0——初拉力临界工作状态FFfFNF0↑，Fmax↑但寿命低，压轴力大e——自然对数的底

fV——当量静摩擦因数fv↑，Fmax↑V带比平带的摩擦大

α——包角，rad；小轮比大轮承载能力小过载时，小轮上打滑α↑，Fmax↑FFfFN

动摩擦

4.打滑状态FFfFN当F＞Fmax1

时(过载）小带轮上将发生打滑此时，传动失效

工作在打滑状态带式制动器包角α要大摩擦因素f要大（选材）耐磨（选材）操纵力要小（在松边加力）二、带的应力分析1）离心拉应力离心力离心拉力离心拉应力q—带的线密度kg/m2）基本拉应力∵F1>F2

∴σ

1＞σ2紧边拉应力松边拉应力基本—挠性体只能受拉3）弯曲拉应力∵dd1<dd2

∴σb1＞σb2小轮上

大轮上

减速时，在带绕进小轮处增速时，在带绕出小轮处4）最大拉应力带受交变应力的作用→疲劳破坏三、带传动的弹性滑动和传动比

1.理想传动比

静摩擦

2.实际传动比实验现象：原因：带的弹性、拉力差性质：固有属性，不可避免弹性滑动演示后果：运动不准确，发热

滑动率ε=0.01-0.02

传动比

1）定期调整中心距张紧第四节带传动的张