机械设计 课件 第5章 带传动

第5章带传动本章提要下一页退出总目录带传动是常用的挠性件机械传动。带传动工作情况分析，V带传动设计及其他带传动简介。重点：普通V带传动的工作原理、受力和应力分析、弹性滑动、失效形式和设计计算。目录5.1概述5.2带传动工作情况分析5.3V带传动设计5.4其他带传动简介主动轮从动轮带5.1概述组成主要类型摩擦带平带

应用

V带

应用同步带

应用圆带多楔带

应用5.1概述缺点：

1.传动比不恒定2.传动外部尺寸大

3.传动效率低

4.带的寿命较短

5.不适宜高温、易燃等场合5.1.1摩擦带传动的主要特点优点:1.传动平稳

2.过载保护

3.结构简单

4.中心距较大5.1概述平带5.1.2平带传动、V带传动5.1概述常用的有普通V带、齿形V带、联组V带和接头V带等几种。V带类型5.1概述5.1.2平带传动、V带传动Q1.平带传动N5.1概述5.1.2平带传动、V带传动QNNfNfN2.普通V带传动5.1概述5.1.2平带传动、V带传动2.普通V带传动①允许的传动比大②结构尺寸紧凑③带已经标准化，并大量生产④由于是靠侧面工作，在相同的初拉力下具有更大的传动能力1)普通V带传动的特点5.1概述5.1.2平带传动、V带传动2.普通V带传动2)普通V带结构帘布结构线绳结构5.1概述5.1.2平带传动、V带传动V带截面尺寸分为YZABCDE

b

bp

hφV带长度系列以标准化，基准长度Ld2.普通V带传动3)普通V带标准5.1概述5.1.2平带传动、V带传动5.2带传动工作情况分析1.

带中由离心力所产生的拉力平衡条件FcFcdCn5.2.1带传动的受力分析离心力dCn5.2带传动工作情况分析FcFc1.

带中由离心力所产生的拉力5.2.1带传动的受力分析由离心力所产生的拉力Fc5.2带传动工作情况分析1.

带中由离心力所产生的拉力5.2.1带传动的受力分析F2F2F1F1F0F0F0F0初拉力紧边松边工作中α1α2α1α2n1n2T1T22.

带传动的力非工作时5.2带传动工作情况分析5.2.1带传动的受力分析由力矩平衡Fe——有效圆周力5.2带传动工作情况分析2.

带传动的力5.2.1带传动的受力分析带传动能传递的功率5.2带传动工作情况分析2.

带传动的力5.2.1带传动的受力分析5.2带传动工作情况分析2.

带传动的力5.2.1带传动的受力分析5.2带传动工作情况分析2.

带传动的力5.2.1带传动的受力分析1.F0：F0↑,Femax↑,应力↑；磨损↑寿命↓ F0↓,Femax↓,→跳动打滑2.α:

α↑,Femax↑,一般αmin≧120∘,特殊αmin=90∘3.f：f↑,Femax↑4.q：q↑→dC↑→Femax↓

5.v：v↑→dC↑→Femax↓(一般要求v≤25m/s)影响带传递能力的因素5.2带传动工作情况分析a1b1c1F2F1主动轮的弹性滑动从a1到b1从b1到c1F1F1→F2静弧动角静角动弧5.2.2带的弹性滑动和打滑5.2带传动工作情况分析从动轮的弹性滑动从a2到b2从b2到C2F2F2→F1静弧动角静角动弧b2c2a2F2F1n25.2带传动工作情况分析5.2.2带的弹性滑动和打滑弹性滑动的结果2传递效率η低3磨损加重4温升增高5.2带传动工作情况分析5.2.2带的弹性滑动和打滑5.2带传动工作情况分析5.2.2带的弹性滑动和打滑打滑——功能失效5.2带传动工作情况分析5.2.2带的弹性滑动和打滑5.2.3带的应力分析1.由初拉力产生的应力n15.2带传动工作情况分析2.由离心力产生的应力3.带绕过带轮时的弯曲应力n15.2带传动工作情况分析5.2.3带的应力分析n15.2带传动工作情况分析5.2.3带的应力分析带不产生打滑的临界状态[σ]——在一定循环次数下，由带的疲劳实验所确定的许用应力5.2带传动工作情况分析5.2.3带的应力分析5.3V带传动设计5.3.1带传动的失效形式和设计准则失效形式

1）打滑

2）疲劳破坏（脱层、疲劳断裂）设计准则

1）传动不打滑

2）有足够的疲劳强度和使用寿命疲劳强度条件：保证不打滑5.3.2单根V带能传递的功率5.3V带传动设计带的疲劳强度——带的疲劳特性曲线在特定的基准带长、i=1，工作平稳5.3.2单根V带能传递的功率5.3V带传动设计5.3.2单根V带能传递的功率5.3V带传动设计5.3.2单根V带能传递的功率5.3V带传动设计经推演，可得计算式特定条件：两带轮包角均为180˚，i=1，Ld取特定长度，载荷平稳5.3.2单根V带能传递的功率5.3V带传动设计5.3.2单根V带能传递的功率5.3V带传动设计5.3.3V带传动设计计算初始数据：①传递的额定功率P；②转速n1，n2（或传动比i）；③传动对外廓尺寸的要求；④传动的工作条件。1.初始数据及设计内容设计内容：①带的型号、长度、根数；②传动中心距；③带轮基准直径及结构尺寸；④计算初拉力F0，带对轴的压力Q。5.3V带传动设计按Pc、n1选带型号按带型号选带轮基准直径dd1确定中心距a和带长Ld验算小轮包角α1计算需用V带的根数z设计的步骤和方法验算带速确定大带轮基准直径dd2计算作用于轴上的载荷Q带轮的结构设计5.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计2设计的步骤和方法计算功率：Pc=KAPkWP——额定功率KA——工况系数（表5-5）载荷性质、工作机、原动机1）确定设计功率P5.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计2）

初选带的型号由PC和小轮转速n1，按选型图（图5-12）初选带的型号5.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计型号YZABCDEddmin/mm205075125200355500推荐≥ddmin28711001402003555003）

确定带轮的基准直径dd1和dd2（1）dd1

≥ddmin，取标准值（表5-6、5-3）5.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计（2）验算带速v（3）确定大带轮基准直径dd2ε=0.01~0.02，dd2圆整取标准值3）

确定带轮的基准直径dd1和dd25.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计4）

确定中心距a和带的基准长度Ld（1）初定中心距a0带的计算长度Lca0cosβa0dd1dd2βα1α2根据Lc，由表5-2选Ld5.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计考虑安装、调整、补偿预紧力4）

确定中心距a和带的基准长度Ld（2）确定中心距a05.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计5）

验算包角α15.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计6）确定带的根数zV带型号YZABCDEzmax12568895.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计7）确定初拉力F0（1）单根带计算公式整理得5.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计V带型号YZABCDEΔF0/N610152029.458.81087）确定初拉力F0（2）初拉力F0测量5.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计8）计算带对轴压轴力Q5.3.3V带传动设计计算5.3V带传动设计V带轮常用的材料是铸铁。当v≤25m/s时，常用牌号为HT150；当v≥25～30m/s时，常用牌号为HT200；高速带轮可采用铸钢或钢板焊接而成；小功率时也可采用铝合金或工程塑料。

带轮的材料V带轮设计主要要求：强度足够；重量轻；质量分布均匀；加工工艺好。带轮轮槽与带接触的工作表面应精细加工。5.3.4V带带轮结构设计5.3V带传动设计实心式V带轮设计5.3.4V带带轮结构设计5.3V带传动设计辐板式V带轮设计采用孔板式5.3.4V带带轮结构设计5.3V带传动设计轮辐式

V带轮设计5.3.4V带带轮结构设计5.3V带传动设计5.3.5V带传动的张紧装置2.自动张紧装置3.张紧轮装置1.定期张紧装置滑轨和调节螺钉摆动架和调节螺钉5.3V带传动设计5.4其他带传动简介5.4.1窄V带传动

传递相同功率，窄V带比普通V带剖面尺寸减少50%；寿命长达20000h；最优速度20~25m/s；最高允许速度可达40~50m/s；传递的功率为1~1200kW。可用于载荷波动较大，工作条件不好的场合。5.4.2复合平带传动强度高，伸长小，摩擦系数大，带轻而薄，挠曲性好，能在很小的带轮上工作，可以大大减小传动带的尺寸和传动尺寸，传动效率高，寿命长，挠曲次数可达3x10⁹，极限速度为60m/s，传动功率可达3725kW。5.4其他带传动简介5.4.3联组V带传动和多楔带传动由几条相同的V带在顶面连成一体的V带。其结构特点是单根V带上面增加了连接层，可保持V带间的相互控制作用，可以减少或克服单根带传动时的横向振动，增加了横向稳定性，提高了传动效率，使整个联组V带的载荷均匀，从而提高了带的寿命。它可用于大功率、大载荷、高转速、大振动的带传动。其缺点是要求制造精度高。1）联组V带5.4其他带传动简介

在平带基体内周纵向排列着若干40°的三角楔。由于多楔作用，增大摩擦力，使传动能力提高；其载荷沿带宽分布均匀，且带轻而薄，工作时弯曲应力和离心应力都小，可以在较小的带轮上工作。传动相同