1、第三章第三章 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)?xùn)|北大學(xué)國(guó)家工科機(jī)東北大學(xué)國(guó)家工科機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)基地械基礎(chǔ)課程教學(xué)基地2 第三章 帶傳動(dòng)3.1 3.1 概述概述3.2 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 3.3 3.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和單根帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和單根V V帶傳遞功率帶傳遞功率 3.5 3.5 其他帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介其他帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介3.4 V3.4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3 3.1 概述 （Introduction）一、帶傳動(dòng)類型一、帶傳動(dòng)類型2、分類與特點(diǎn)、分類與特點(diǎn)(2)(2)摩擦帶摩擦帶平帶平帶- -橡膠帶、編織帶、皮革帶橡膠帶、編織帶、皮革帶O O形帶形帶多楔帶多楔帶V V帶帶- -普通普通V V

2、帶、聯(lián)組帶、聯(lián)組V V帶、窄帶、窄V V帶帶金屬金屬V V帶帶(1)(1)嚙合帶嚙合帶同步齒形帶同步齒形帶1、組成：主動(dòng)輪、組成：主動(dòng)輪帶帶從動(dòng)輪從動(dòng)輪n1n2 主動(dòng)輪主動(dòng)輪從動(dòng)輪從動(dòng)輪帶帶摩擦摩擦4 3.1 概述概述 （Introduction） 一、帶傳動(dòng)類型一、帶傳動(dòng)類型平帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：平帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：構(gòu)造：帆布芯帶、編織平帶、皮革平帶構(gòu)造：帆布芯帶、編織平帶、皮革平帶特點(diǎn)：帶輪簡(jiǎn)單、按需取長(zhǎng)，接頭成環(huán)特點(diǎn)：帶輪簡(jiǎn)單、按需取長(zhǎng)，接頭成環(huán) 高速噪聲接頭沖擊）高速噪聲接頭沖擊）特點(diǎn)：無噪聲特點(diǎn)：無噪聲無接頭封閉環(huán)無接頭封閉環(huán) 傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊 承載大承載大帶、輪楔形傳動(dòng)帶、輪

3、楔形傳動(dòng)構(gòu)造：簾芯、繩芯構(gòu)造：簾芯、繩芯普通普通V V帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(3)(3)摩擦帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)摩擦帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5 3.1 緒論緒論 （Introduction） 一、帶傳動(dòng)類型一、帶傳動(dòng)類型 (4)(4)承載分析承載分析平、平、V V帶與輪間摩擦力比較帶與輪間摩擦力比較平帶平帶Q QN NfQfNFfP 平帶：平帶：QfQffNFQNvfV 2sin22sin2 V帶：帶：fPfVvFFfff ; sin2 結(jié)論：結(jié)論：V V帶帶Q QN NN N26 3.1 緒論緒論 （Introduction） 一、帶傳動(dòng)類型一、帶傳動(dòng)類型 (5)V(5)V帶主要參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件）帶主要參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件）V V帶

4、型號(hào)：帶型號(hào)：Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E截面尺寸漸大截面尺寸漸大主要參數(shù)主要參數(shù): :帶：帶：節(jié)節(jié) 寬寬bp: bp: 帶截面中性層寬帶截面中性層寬基準(zhǔn)帶長(zhǎng)基準(zhǔn)帶長(zhǎng)LdLd：帶中性層長(zhǎng)節(jié)線長(zhǎng)）：帶中性層長(zhǎng)節(jié)線長(zhǎng)）輪：輪：帶輪基準(zhǔn)寬度帶輪基準(zhǔn)寬度bd:bd:輪槽與帶中性層重合處寬輪槽與帶中性層重合處寬帶輪基準(zhǔn)直徑帶輪基準(zhǔn)直徑dddd：基準(zhǔn)寬度對(duì)應(yīng)的帶輪直徑：基準(zhǔn)寬度對(duì)應(yīng)的帶輪直徑3 6bp(bd)dd367 3.1 緒論緒論 （Introduction） 二、帶傳動(dòng)特點(diǎn)二、帶傳動(dòng)特點(diǎn) 二、帶傳動(dòng)特點(diǎn)二、帶傳動(dòng)特點(diǎn)（1 1緩沖減振緩沖減振- -帶彈變帶彈變（2 2過載保

5、護(hù)過載保護(hù)- -過載打滑過載打滑（3 3結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（4 4大中心距傳動(dòng)大中心距傳動(dòng)（5 5傳動(dòng)比不準(zhǔn)摩擦帶）傳動(dòng)比不準(zhǔn)摩擦帶）（6 6壓軸力大壓軸力大（7 7不適于高溫、油污等場(chǎng)合不適于高溫、油污等場(chǎng)合8 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析一、帶傳動(dòng)受力分析一、帶傳動(dòng)受力分析1、帶離心力引起帶中拉力、帶離心力引起帶中拉力FCd qv rvqdl dCd22離心力：22 2sin2qvFdqvdCdFcc 離離心心力力引引起起帶帶拉拉力力：力力平平衡衡： 闡明：闡明：Fc由繞輪帶段引起，作用于帶全長(zhǎng)由繞輪帶段引起，作用于帶全長(zhǎng) Fc使帶內(nèi)拉力、應(yīng)力增大，帶與輪間壓力減小使帶內(nèi)拉力

6、、應(yīng)力增大，帶與輪間壓力減小要求：要求： v25m/sFcdCn ddr2 dFcdl9 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 一、帶傳動(dòng)受力分析一、帶傳動(dòng)受力分析2、帶傳遞的力、帶傳遞的力(1)工作前后帶中力的變化工作前后帶中力的變化主動(dòng)邊：初張力主動(dòng)邊：初張力F0從動(dòng)邊：初張力從動(dòng)邊：初張力F0F1緊邊緊邊F2松邊松邊2001FFFF (2)初張力初張力F0與與F1、F2的關(guān)系的關(guān)系 設(shè)：帶為彈性體、服從虎克定律；帶總長(zhǎng)不變?cè)O(shè)：帶為彈性體、服從虎克定律；帶總長(zhǎng)不變)1( 2021FFF F0 F0F0F0F2F1Ffn1Ffn2從動(dòng)邊從動(dòng)邊主動(dòng)邊主動(dòng)邊10 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分

7、析帶傳動(dòng)工作情況分析 一、帶傳動(dòng)受力分析一、帶傳動(dòng)受力分析(3)有效圓周力有效圓周力Fe與與F1 、F2(2) 21FFFFfe )3( 2/ 2/)2()1(0201eeFFFFFF ；得：得：、由由(4)帶傳動(dòng)能力分析帶傳動(dòng)能力分析?maxmax feFF0 :00 :0 dFfdNYdCdNFdX 2 dF+dFFdCn1ddrdNfdNxF1F2Y主動(dòng)輪微帶元力平衡：主動(dòng)輪微帶元力平衡：F2F1Ffn1O111 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 一、帶傳動(dòng)受力分析一、帶傳動(dòng)受力分析 dFfdNdqvFdN )(2 0212)(fdqvFdFFF(4) 2221 feqvFq

8、vFEuler 公公式式：(5) 11F1F(4)(2)2max22max1 qveFqveeFfeffe 得得：、由由12 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 一、帶傳動(dòng)受力分析一、帶傳動(dòng)受力分析 112(5)(1)20maxffeeeqvFF）（力：得帶傳遞的最大有效周、由 ）打打滑滑（要要求求保保證證適適當(dāng)當(dāng)、初初張張力力的的影影響響因因素素分分析析：討討論論：0max0maxmaxmax00emaxFFFFLPFFFaehe ),( c )120:max1maxfff Fff:Fbvee境有關(guān)與材料、表面狀態(tài)、環(huán)、摩擦系數(shù)（要求：、包角)/25(:) :max2max2smv

9、FqvvveFqvqqdee 要要求求：、帶帶速速質(zhì)質(zhì)帶帶（要要求求：高高速速傳傳動(dòng)動(dòng)用用輕輕、線線密密度度13 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析1 1、帶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、帶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1 2 2 1 1F2F1n1b1a2b1 2 2 1 1c2a2c2n主動(dòng)輪主動(dòng)輪帶帶輪輪vvFFca 1212111 從動(dòng)輪從動(dòng)輪帶帶輪輪vvFFca 2121222 21輪輪輪輪滑滑動(dòng)動(dòng)結(jié)結(jié)論論：帶帶與與輪輪產(chǎn)產(chǎn)生生相相對(duì)對(duì)vv 14 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析2、帶傳動(dòng)

10、的彈性滑動(dòng)、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)1 2 2 1 1F2F1n1b1a2b1 2 2 1 1c2a2c2n(1)(1)彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)彈彈性性滑滑動(dòng)動(dòng)。相相對(duì)對(duì)滑滑動(dòng)動(dòng)引引起起帶帶與與輪輪間間產(chǎn)產(chǎn)生生微微小小不不同同，帶帶繞繞過過輪輪時(shí)時(shí)兩兩邊邊變變形形量量差差，由由于于緊緊邊邊松松邊邊存存在在拉拉力力 產(chǎn)產(chǎn)生生彈彈滑滑弧弧段段、動(dòng)動(dòng)角角動(dòng)動(dòng)弧弧不不產(chǎn)產(chǎn)生生彈彈滑滑弧弧段段、靜靜角角靜靜弧弧 cbba、動(dòng)弧與靜弧的概念、彈滑大小與載荷有關(guān)固有屬性，不可避免、彈滑是摩擦帶傳動(dòng)的cba15 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析(2)(2)彈滑影響彈滑影響與與

11、載載荷荷有有關(guān)關(guān)不不恒恒定定 i效效率率降降低低溫溫度度升升高高、帶帶磨磨損損)()1(2112 fddnndd 11221211/ndndvvvdd 輪輪輪輪輪輪）（滑滑動(dòng)動(dòng)率率： 21FFFe 式式中中：)1(12 ddddi16 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析二、帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析(2)(2)打滑影響打滑影響過載保護(hù)過載保護(hù)max2 ;0eeFFn 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求：帶帶磨磨損損，傳傳動(dòng)動(dòng)失失效效；3 3、打滑、打滑1max1 eeeFFF打打滑滑動(dòng)動(dòng)帶帶相相對(duì)對(duì)于于輪輪產(chǎn)產(chǎn)生生全全面面滑滑動(dòng)動(dòng)角角達(dá)達(dá)到到整整個(gè)個(gè)包包角角， (1)(1)景象：景象：1 2

12、2 1 1F2F1n1b1a2b1 2 2 1 1c2a2c2n17 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 三、帶中應(yīng)力分析三、帶中應(yīng)力分析三、帶傳動(dòng)應(yīng)力分析三、帶傳動(dòng)應(yīng)力分析1 1、拉應(yīng)力、拉應(yīng)力AFF2211A 松松邊邊：緊緊邊邊：smvAqvAFqvccc/2522 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：作用于整個(gè)帶長(zhǎng)：作用于整個(gè)帶長(zhǎng)：引起帶中的應(yīng)力引起帶中的應(yīng)力離心力離心力其中：其中： 18 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 三、帶中應(yīng)力分析三、帶中應(yīng)力分析2 2、彎曲應(yīng)力、彎曲應(yīng)力帶帶中中性性層層到到外外表表面面距距離離式式中中： aabhhE d2d min12121 ddbbd

13、dbadddddhd 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求：因因、帶帶輪輪直直徑徑帶帶高高討討論論： 19 3.2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 二、帶中應(yīng)力分析二、帶中應(yīng)力分析3 3、帶工作過程應(yīng)力分布、帶工作過程應(yīng)力分布111max111bcffebeeAF (1)帶受變應(yīng)力作用疲勞破壞）帶受變應(yīng)力作用疲勞破壞）(2)帶中變應(yīng)力最大值帶中變應(yīng)力最大值max位于緊邊帶剛繞上小輪處位于緊邊帶剛繞上小輪處緊邊緊邊松邊松邊20 3.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與單根帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與單根V帶傳遞功率帶傳遞功率一、失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效形式：打滑、帶疲勞破壞失效形式：打滑、帶疲勞破壞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證不打

14、滑，帶有一定疲勞壽命設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證不打滑，帶有一定疲勞壽命二、單根二、單根V帶傳遞功率帶傳遞功率)11()(11111max1max fbcebcffeeAFeeAF 條條件件：保保證證不不打打滑滑的的疲疲勞勞強(qiáng)強(qiáng)度度1、不打滑、不疲勞的有效圓周力、不打滑、不疲勞的有效圓周力21 3.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與單根帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與單根V帶傳遞功率帶傳遞功率 二、單根二、單根V帶傳遞功率帶傳遞功率2、實(shí)驗(yàn)條件下單根、實(shí)驗(yàn)條件下單根V帶傳遞功率帶傳遞功率P0），計(jì)計(jì)算算式式：規(guī)規(guī)定定432111011421131211100(kW )lg()(8911355ccccdfPdcdcdccdPPGBdddd

15、d ；載載荷荷平平穩(wěn)穩(wěn)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)條條件件：021;180LLd 1000/)11)(100011max0AvevFPfbce mdutvCLV3600 帶帶許許用用應(yīng)應(yīng)力力：?jiǎn)螁胃?2 3.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與單根帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與單根V帶傳遞功率帶傳遞功率 二、單根二、單根V帶傳遞功率帶傳遞功率3、設(shè)計(jì)條件下單根、設(shè)計(jì)條件下單根V帶傳遞功率帶傳遞功率kW )(P2100PPKP )51.25(118018011 K時(shí)時(shí)，max(i,1/i)S kW 1012lgd1)11(c21d14114 式式中中：時(shí)時(shí)，SdcdcPi kW Llgd0d1d1420LcPLLd 時(shí)時(shí)，sradLcc/ 1

16、041小小輪輪角角速速度度試試驗(yàn)驗(yàn)帶帶長(zhǎng)長(zhǎng)；壽壽命命的的帶帶參參數(shù)數(shù)；帶帶特特定定質(zhì)質(zhì)量量水水平平、規(guī)規(guī)定定說說明明： 0P 23 3.4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)一、一、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算知：知：P、n1、 n2 （I）、工作條件、空間限制）、工作條件、空間限制按按Pc、 n1選帶型號(hào)，圖選帶型號(hào)，圖3-12確定確定KA表表3-4）、計(jì)算功率）、計(jì)算功率Pc=KAP定帶輪基準(zhǔn)直徑定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1 ddmin ，由，由i定定 dd2 ，驗(yàn)算帶速，驗(yàn)算帶速v初定中心距初定中心距a0，按，按a0、dd1、 dd2計(jì)算帶長(zhǎng)計(jì)算帶長(zhǎng)Lc按按Lc、帶型號(hào)定基準(zhǔn)帶長(zhǎng)、帶型號(hào)定基準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld，中

17、心距，中心距a，驗(yàn)算包角，驗(yàn)算包角1按帶型號(hào)、按帶型號(hào)、i、1、 Ldc1、c2、c3、c4、P1、P2計(jì)算計(jì)算P0計(jì)算帶的根數(shù)計(jì)算帶的根數(shù)z、F0 、Q24 3.4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 一、一、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算2、選擇帶型號(hào)：、選擇帶型號(hào)：計(jì)算功率計(jì)算功率Pc=KAP；按；按Pc 、n1查圖查圖3-12定帶型號(hào)定帶型號(hào)3、確定帶輪直徑：、確定帶輪直徑：要求：要求：dd1ddmin表表3-5；選標(biāo)準(zhǔn)值表；選標(biāo)準(zhǔn)值表3-6)/255( / 100060411smvsmndvd 要要求求：、驗(yàn)驗(yàn)算算帶帶速速： )53(512 取取標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)表表、確確定定大大帶帶輪輪直直徑徑：ddi

18、dd1、載荷系數(shù)：、載荷系數(shù)：KA表表3-425 3.4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 一、一、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算2)/L(La a )33(表LLa、定中心距與帶定中6cd0d取標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)c0 93)(82100 PPPKPKPPzAc 、計(jì)計(jì)算算帶帶根根數(shù)數(shù)：輪輪直直徑徑；加加大大中中心心距距。可可降降低低傳傳動(dòng)動(dòng)比比；減減小小帶帶小小、驗(yàn)驗(yàn)算算小小輪輪包包角角：:120add180711d2d1 26 3.4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 一、一、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 9、計(jì)算初拉力：、計(jì)算初拉力：a1006 . 1ay G1.88316163 .1165 .11006 .1000

19、min0000 處處拉拉力力增增量量，查查表表最最小?。号f舊帶帶：新新帶帶：作作用用下下的的撓撓度度為為初初張張力力檢檢驗(yàn)驗(yàn)：FFFGFFGFFGayG 15 . 250020qvKvzPFc 27 3.4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 一、一、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算2sin22cos210100 zFzFQ 、計(jì)計(jì)算算壓壓軸軸力力：10zF0zFQ0zF0zF28 3.4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 二、二、V帶傳動(dòng)張緊裝置帶傳動(dòng)張緊裝置二、二、V帶傳動(dòng)張緊裝置帶傳動(dòng)張緊裝置1、張緊目的：保證初張力、張緊目的：保證初張力2、張緊裝置：、張緊裝置：(2)(2)自動(dòng)張緊裝置自動(dòng)張緊裝置浮動(dòng)架自重自動(dòng)張緊浮動(dòng)架自重自動(dòng)張緊(3)(3)張緊輪裝置張緊輪裝置(1)(1)定期張緊定期張緊滑軌和調(diào)節(jié)螺旋滑軌和調(diào)節(jié)螺旋擺動(dòng)架和調(diào)節(jié)螺旋擺動(dòng)架和調(diào)節(jié)螺旋29 3.5 其他帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介其他帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介一、窄一、窄V帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)1、特點(diǎn)：體輕、高速、長(zhǎng)壽、特點(diǎn)：體輕、高速、長(zhǎng)壽2、型號(hào)：、型號(hào)：9N、15N、25N30 3.5 其他帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介其他帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介二、復(fù)合平帶傳動(dòng)二、復(fù)合平帶傳動(dòng) 高強(qiáng)度、彈變小、摩