机械基础 第3版 课件第八章　带传动

模块四机械传动第八章带传动第一节带传动概述【学习目标】1．了解带传动的类型。2．理解摩擦型带传动工作原理。3．掌握传动比及弹性滑动概念。4．掌握带传动的特点及应用场合。一、带传动类型及工作原理1．带传动的类型2．带传动的工作原理紧边:进入主动轮一边带拉力增大到带被拉紧松边:绕出主动轮一边的带拉力下降，带被放松，有效圆周力:两边拉力差F=F1－F2有效圆周力数值上等于带与带轮接触弧上摩擦力总和，其最大值与初拉力F0、摩擦因数、带与带轮接触弧长度（包角α）有关。带工作时的拉力带工作前预紧力带工作中拉力变化二、带传动的传动比带传动的传动比i12等于主、从动轮（角速度）转速之比。表达式为：

式中n1—主动轮转速，r/min；

n2—从动轮转速，r/min。三、打滑与弹性滑动1．打滑过载:带所传递的圆周力大于带传动有效圆周力（即带与带轮接触面的摩擦力总和）。打滑:过载时，带沿着轮面产生全面的滑动现象打滑将造成带磨损加剧，从动轮转速急剧降低，带传动失效，应予以避免。另一方面，过载打滑可以防止薄弱零件的损坏，起到过载保护作用。提示:小带轮带与带轮接触面小，故带传动打滑一般出现在小带轮上2．弹性滑动因带弹性伸长及拉力差引起的相对滑动称为弹性滑动，弹性滑动使带传动比不能保证准确。带的弹性滑动弹性滑动四、带传动的特点及应用1．摩擦类带传动特点及应用1）带传动能缓冲、吸振，传动平稳，无噪声。2）能传递较远轴间运动和动力。3）由于带的弹性滑动，传动比不准确。4）过载会打滑，能避免传动系统中薄弱零件损坏，起过载保护作用。5）安装制造要求低，结构简单，成本低廉，维护方便，不需润滑。6）带需张紧在带轮上，作用在轴与轴承上的力较大，传动效率低。摩擦类带传动主要用于传动平稳，传动比不准确，传递功率较小，两轴距离远的高速级传动。2．啮合类带传动特点及应用啮合类带传动除具有摩擦类带传动优点，还具有传动比准确，传递功率大等优点，常用于传动平稳、传动精度要求高的场合，如数控机床、机车发动机等精密机械中。思考与练习1．带传动有哪些类型？2．什么是带传动的打滑现象？打滑对带传动有何影响?3．带传动原理是什么？如何提高带传动能力？4．什么是弹性滑动？弹性滑动对带传动有何影响?5．摩擦类带传动有何特点？常用在什么场合？第八章带传动第二节平带传动【学习目标】1．了解平带传动的形式。2．掌握平带传动的主要参数及选择。3．了解平带传动的接头方式。4．掌握平带传动的特点及应用。一、平带传动的形式

（1）平行传动。两轴平行，两带轮宽对称平面重合，转向相同的带传动，在平带传动中应用最广。（2）交叉传动。

两轴平行，两带轮宽对称平面重合，转向相反的带传动，在平带传动中应用较广。(3）半交叉传动。两带轮轴线空间交错的带传动，通常交错角为90°,（4）角度传动。通过导轮实现两带轮轴线相交的带传动。二、平带传动的主要参数（1）包角α

包角是指带与带轮接触弧所对的圆心角，包角的大小，反映带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。包角越小，接触弧长越短，接触面间所产生的摩擦力总和越小，传动能力也越小一般平带传动要求包角α≥150°

α1≈180°－×60°（2）带长L平带带长是指带的内周长度，开口式带传动带长可按下列公式计算L=

（3）传动比平带传动比等于两带轮转速之比，也等于两带轮直径反比

当传动比i＜1，n1＜n2，为增速传动，i值越小，机械传动增大转速的能力越强；传动比i＞1，n1＞n2，为减速转动，i值越大，机械传动降低转速的能力越强，受小带轮包角的影响及带传动轮廓尺寸的限制，其传动比i≤5。主动轮圆周线速度或带速:v1三、平带的类型和接头方式1．平带的类型平带有皮革平带、普通平带、编织平带、片基平带、轻型平带、弹性平带六种，其中以挂胶帆布为抗拉体层的普通平带应用最广2．平带的接头方式平带的接头方式有胶合、缝合、铰链带扣等几种四、平带的传动特点及应用场合1．结构简单，传动效率较V带高。2．传动中心距远。3．除可实现两平行轴运动和动力的传递，还可实现交叉轴、交错轴间运动和动力的传递。近年来，平带传动逐渐被V带传动所取代，但在远距离、高速、多轴传动情况下，依然采用平带传动。思考与练习1．平带传动有哪几种类型？哪种传动最常用？2．什么是包角？包角对带传动有何影响？平带传动小带轮包角应满足什么条件？3．平带传动比有何要求？为什么？4．平带工作面是指哪个面？平带带长是指什么长度？5．平带接头方式有哪几种？分别应用在什么场合？6．平带传动有何特点？常用在什么场合？7．某电动机使用带传动，已知电机功率P电=5kW，主动轮转速n1=350r/min，主动轮直径d1=450mm，传动的中心距a=1500mm，从动轮直径d2=650mm，传动效率为η=0.8。试求：带速、小带轮包角、带长及带传动输出的功率。第八章带传动第三节V带传动【学习目标】1．了解V带的结构和类型。2．了解V带轮的参数与结构。3．掌握V带传动参数选用要点。4．掌握V带传动的正确使用。一、V带的结构和类型V带传动是由一条或数条V带和V带轮组成的摩擦带传动。V带安装在相应的轮槽内，仅与轮槽的两侧接触，而不与槽底接触。V带是一种无接头的环形带，其横截面为等腰梯形或近似为等腰梯形，工作面是与V带轮相接触的两侧面。1．V带的结构V带结构有包边V带和切边V带两种.切边V带又有普通切边V带、有齿切边V带和底胶夹布切边V带三种V带由包布层、压缩层、强力层、伸张层组成。包边V带四周都由胶帆布包裹，切边V带包布层只有顶布、顶布及底布或底胶夹布切边V带与包边V带相比具有传动效率高，传动功率大，寿命长，节能效果明显。有齿切边V带纵向柔软和便于散热的作用，是目前应用最广泛的结构类型。按照强力层的材质分，V带又有帘布芯和线绳芯两种，线绳芯结构比帘布芯结构合理。帘布芯结构已被逐步淘。提示：新国标中已删除帘布式V带及结构图，由切边V带及结构图替换2．V带类型及截面尺寸普通V带已标准化，按截面尺寸由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E七种，Y型带截面尺寸最小，E型带截面尺寸最大；相同条件下，截面尺寸越大，带传递功率也越大窄V带有SPZ、SPA、SPB、SPC等4种。结构型式与V带很相似,性能则更为优良。它与普通V带比较具有传动功率大、强度高、传动尺寸小、许用带速高、效率高、寿命长和节能等优点，已广泛应用于各种动力传递。我国的新型机器设备，已陆续将V带传动改为窄V带。二、V带轮参数与结构1．V带轮主要参数（1）基准宽度bd带轮上与带节面处于同一位置的轮槽宽度称为带轮的基准宽度，其大小等于带节宽（bd=bp）

（2）基准直径dd

基准宽度bd处的带轮直径称为V带的基准直径。基准直径越小，带在带轮上弯曲变形越严重，弯曲应力越大，带的寿命越短，故各种型号的V带都规定有最小基准直径ddmin。（3）V带轮槽角φ

指带轮横截面两侧边夹角,带轮直径越小，带弯曲变形程度越大，楔角越小。为保证弯曲变形后的带与带轮两侧面接触良好，槽角φ应小于带的楔角α。提示：普通V带楔角为40°，轮槽角应选38°、36°、34°、32°等，小带轮槽角取较小值，大带轮槽角取较大值。2．V带轮的结构V带轮有实心式、腹板式、孔板式和轮腹式四种结构3．V带轮材料V带轮材料主要根据带速确定，带速v≤20m/s，采用HT150、HT200铸铁材料；带速v≥20～45m/s，采用铸钢；传递功率较小的带轮可选用铸铝或工程塑料。

三、V带传动比不考虑V带弹性滑动，V带传动比等于主、从动轮转速之比，也等于两带轮基准直径反比,公式:

i=

为使小带轮包角不至于过小及带传动轮廓尺寸不至于过大，V带传动比一般i≤7。

四、V带传动主要参数选择要点1．确定设计功率Pd，选择V带型号设计功率Pd计算公式为：

Pd=KAP

（kW）；其中P－传递功率根据计算功率Pd及小带轮转速n1参照图选择V带型号。2．确定两带轮基准直径小带轮基准直径应大于等于带的最小基准直径ddmin，即dd1≥ddmin，当然也不能太大，否则带传动外廓尺寸增大。大带轮直径根据传动比计算，即

dd2=idd1

注意:计算后的dd1、dd2均需按表6-２所示的带轮标准直径系列进行圆整。

3．验算带速vV带传动中，带速不能太大也不能太小。带速过大，V带作圆周运动时，离心惯性力增大，V带拉长，带与带轮间压力减小，导致摩擦力减小，有效圆周力减小，引起打滑。带速过小，传递相同功率时，所需有效圆周拉力过大，也易引起打滑。一般带速控制在5m/s≤v≤25m/s之间。不考虑弹性滑动影响，带速等于大、小带轮圆周线速度,且为:

v=v1=v2=4．初定中心距a0中心距大小应适当，中心距太大，外廓尺寸也越大，传动时还会引起V带发生颤动；中心距太小，小带轮包角也越小，摩擦力减小而影响带传动有效拉力；此外，中心距小，带单位时间内挠曲次数增多，带的寿命降低。一般初定中心距按下列公式确定

0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）

5．计算带基准长度Ld带基准长度是V带在规定张紧力作用下，位于带轮基准直径上的周线长度，又称公称长度初定基准长度Ld0。根据初定中心距a0进行，计算公式为

Ld0=2a0+计算初定基准长度Ld0后，需按基准长度系列进行圆整取相近的基准长度Ld。基准长度确定后按下列公式计算实际中心距a

a=a0+

6．验算小带轮包角α1V带传动小带轮包角计算公式：α1=180°

V带传动应使小带轮包角α1≥120°

若V带传动包角不能满足要求，应减小传动比或增大两带轮中心距使小带轮包角满足要求7．确定带的根数z在规定条件下（载荷平稳、包角α=180°、传动比i=1），单根带的传递额定功率P0与V带型号、小带轮基准直径及小带轮转速有关若包角不等于180°，按包角系数进行修正，修正公式为

[ΔP]=ΔPKαkWV带根数

z≥

五、V带标记及应用特点1．V带标记普通V带标记由型号、基准长度和标准号三部分组成

V带标记通常压印在带顶面

2．V带传动的应用特点V带传动与其他摩擦类带传动一样，传动平稳、传递距离远、过载会打滑，传动比不准确等，相对于平带传动，还具有如下特点：1）结构紧凑，应用更广。2）摩擦力大，传递功率大，相同条件下传动能力为平带的三倍。3）传动效率低于平带，价格高、寿命短。4）V带传动只用于开口式。六、V带传动安装与正确使用（1）V带型号及基准长度选择。

选择V带时，型号及基准长度不能搞错，保证带在带轮槽中的正确位置

正确错误错误（2）V带安装要求

V带安装时，要求两带轮轴线相互平行，两带轮对应V形槽的对称平面重合，误差不超过20′。带轮安装在轴上不得摇晃摆动，以免传动中V带发生扭曲和工作面过早磨损，缩短带的寿命。

（3）V带安装方法及松紧程度

将带套在小带轮上，再旋入大带轮中，安装好后，调整带的松紧程度，不宜过松或过紧。带过松，不能保证足够的张紧力，传动时易打滑；带过紧，张紧力过大，传动中带磨损加剧，寿命缩短中等中心距情况下，以大拇指能够将带压下15mm左右，则张紧程度合适

（4）V带定期检查与调整

定期检查并及时调整，发现不宜继续使用的V带应及时更换，更换时应一组同时更换，不能新、旧带混用

（5）V带的防护V带传动要加防护罩，以免发生意外事故，并保护带传动的工作环境，防止润滑油、切削液及其他杂物飞溅到V带上影响传动效果，还可以避免日光曝晒使带过早老化变质。说明：GB/T6931.1-2020、GB/T6931.2-2020等国家标准中修改了部分带传动参数的符号，如包角（θ），中心距（C），V带顶宽（W），V带节宽（Wp），V带高度（T），V带相对高度（T/Wp），V带轮槽角（a），V带轮基准宽度（Wd），且新国标中已删除了V带楔角及其标记。查阅相关书箱时注意区分。思考与练习1．普通V带有哪几种型号，其截面尺寸与传动功率有何关系？2．包边带和切边带结构有何不同？各适用于什么场合？3．普通V带传动使用与维护中应注意哪些问题？4．试述C1760GB/T1171型号中各部分代号含义。5．某V带传动，主动带轮直径dd1=100mm，转速n1=1450r/min，从动轮转速为n2=725r/min，工作要求中心距为500mm。求：（1）传动比i；（2）从动轮直径dd2；（3）校核小带轮包角α；（4）V带的计算长度Ld。第八章带传动第四节带传动的布置与张紧【学习目标】1．了解带传动的布置方式。2．理解带传动张紧的目的。3．掌握带传动张紧方法。一、带传动的布