1、第八章帶傳動(dòng)概述帶傳動(dòng)的工作原理及特點(diǎn)傳動(dòng)原理一一以張緊在至少兩輪上帶作為中間撓性件，靠帶與輪接觸面間產(chǎn)生摩擦力 來傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力長(zhǎng)處：1）有過載保護(hù)作用2）有緩沖吸振作用3）運(yùn)行平穩(wěn)無噪音4）適于遠(yuǎn)距離傳 動(dòng)（amax=15m） 5）制造、安裝精度要求不高缺點(diǎn)：1）有彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比i不恒定2）張緊力較大（與嚙合傳動(dòng)相較）軸上壓 力較大3）結(jié)構(gòu)尺寸較大、不緊湊4）打滑，使帶壽命較短5）帶與帶輪間會(huì)產(chǎn)生摩擦放電 現(xiàn)象，不適宜高溫、易燃、易爆的場(chǎng)合。主要類型與應(yīng)用a.平型帶傳動(dòng)一一最簡(jiǎn)單，適合于中心距較大的情形帶傳動(dòng)三角帶多楔帶傳動(dòng)一一適于傳遞功率較大要求結(jié)構(gòu)緊湊場(chǎng)合同步帶傳動(dòng)一一嚙合傳動(dòng)，高速

2、、高精度，適于高精度儀器裝置中帶比較薄，比較輕。帶傳動(dòng)的形式1、開口傳動(dòng)一一兩軸平行、雙向、同旋向2、交叉?zhèn)鲃?dòng)一一兩軸平行、雙向、反旋向3、半交叉?zhèn)鲃?dòng)交織軸、單向.帶傳動(dòng)的長(zhǎng)處：適用于中心距較大的；傳動(dòng)帶具有良好的彈性，能緩沖吸振，尤其是V帶沒 有接頭，傳動(dòng)較平穩(wěn)，噪聲??；過載時(shí)帶在帶輪上打滑，能夠避免其它器件損 壞；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和保護(hù)方便，本錢低。.帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：傳動(dòng)的外廓尺寸較大；由于需要張緊，使軸上受力較大；工作中有彈性滑動(dòng)，不 能準(zhǔn)確地維持主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速比關(guān)系；帶的壽命短；傳動(dòng)效率降低；帶傳動(dòng)可能因摩擦起電，產(chǎn)生火花，故不能用于易燃易爆的場(chǎng)合。V帶和帶輪的結(jié)構(gòu)V帶有普通V帶、窄

3、V帶、寬V帶、大楔角V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶、汽車V帶 等多種類型，其中普通V帶應(yīng)用最廣。頂膠13-13 V帶的結(jié)構(gòu)V帶及其標(biāo)準(zhǔn) 如圖所示抗拉體帶傳動(dòng)的受力分析工作時(shí):兩邊拉力轉(zhuǎn)變:V帶由抗拉體、頂膠、底膠和包布組成帶輪結(jié)構(gòu)一、組成部份：輪緣、輪輻、輪轂二、結(jié)構(gòu)形式：實(shí)心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式3、材料：灰鑄鐵（HT150、HT200常常利用）、鑄鋼、焊接鋼板（高速）、鑄鋁、塑料（小功 率）普通V帶輪輪緣的截面圖及其各部尺寸見表帶傳動(dòng)的工作情形分析工作前：兩邊初拉力Fo=Fo緊力Fo-F1 ；松邊Fo-F2F1Fo = FoF2所以:緊邊拉力松邊拉力F1=Fo + Fe/2F2=FoFe

4、/2F1F2 = 摩擦力總和Ff =有效圓周力Fe帶傳動(dòng)的最大有效圓周拉力及其影響當(dāng)帶有打滑趨勢(shì)時(shí)：摩擦力達(dá)到極限值，帶的有效拉力也達(dá)到最大值。 松緊邊拉力F1和F2的關(guān)系：Fi = e fa n F = F e fa2柔靶體的歐拉公式一包角（rad） 一般為小輪包角a r 180。 D2 - Di x 60。（57.3）1a帶傳動(dòng)的最大有效圓周力（臨界值（不打滑時(shí)）_,efa 12 F0( fZi1)=2 F0(一半)efa影響因素分析：Fo : 適當(dāng) Fo包角：包角越大承載能力越好f : f越大，F(xiàn)ec越大工作應(yīng)力分析q = F/A =竺C CgA帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析離心應(yīng)力 。c拉應(yīng)力緊邊七

5、=FJ A松邊Q2 = F / A彎曲應(yīng)力ob 應(yīng)力散布圖最大應(yīng)力為：。max=o 1+o c+ob1彈性滑動(dòng)與打滑因?yàn)閹菑椥泽w，受到拉力后要產(chǎn)生彈性變形。設(shè)帶的材料符合變形與應(yīng)力成正比的規(guī)律，則緊邊和松邊的單位伸長(zhǎng)量別離為由于帶在工作時(shí)，帶兩邊的拉力不同，F(xiàn)1F2，因此L。繞過從動(dòng)輪2時(shí)，作用在帶上的拉力又由R增大到，帶的彈性變形也逐漸增大，帶將逐 漸伸長(zhǎng)，也會(huì)沿輪面滑動(dòng)，使帶一邊侍從動(dòng)輪繞進(jìn)，一邊又相對(duì)于從動(dòng)輪向前伸長(zhǎng)，故 帶的速度v高于從動(dòng)輪的速度v2。輪緣的箭頭表示主、從動(dòng)輪相對(duì)于帶的滑動(dòng)方向。 這種由于帶的彈性變形而引發(fā)的勺帶在帶輪上的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。注意帶的彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)

6、截然不同的概念。彈性滑動(dòng)是由拉力差引發(fā)的，只要傳遞圓 周力，出現(xiàn)緊邊和松邊，就必然會(huì)發(fā)生彈性滑動(dòng)，所以是帶傳動(dòng)工作時(shí)的固有特性，是不可 避免的。而打滑是由于超載所引發(fā)的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)，是能夠避免的。帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效形式1）打滑；2）帶的疲勞破壞另外：磨損靜態(tài)拉斷等設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:保證帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命單根三角膠帶的功率一P0 由疲勞強(qiáng)度條件:b b b b1bl c傳遞極限圓周力：傳遞的臨界功率：?jiǎn)胃菐г诓淮蚧那疤嵯滤軅鬟f的Fci(1 f) =b 1 如;f VP = (b b b )A(1 ) 南 0b1cefva 1000F V1V7

7、P = r = b A(1 一) (kw)10001 e 1000功率為：普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和方式設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，一般已知條件是：傳動(dòng)的工作情形，傳遞的功率P，兩輪的轉(zhuǎn)速氣、 n2（或傳動(dòng)比/ ）和空間尺寸要求等。具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容有：肯定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù) 傳動(dòng)中心距及帶輪直徑，畫出帶輪零件圖等。肯定計(jì)算功率計(jì)算功率P是按照傳遞的額定功率（如電動(dòng)機(jī)的額定功率）P，并考慮載荷性質(zhì)和天 c天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻的長(zhǎng)短因素的影響而肯定的，即(8-1)工況K空、輕載起動(dòng)重載起動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h16 16載荷變動(dòng)微 小液體攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī) （W）、離心式水泵和壓縮機(jī)、 輕型輸送機(jī)帶式輸送機(jī)（不均勻載荷

8、）、 通風(fēng)機(jī)（）、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓 縮機(jī)（非離心式）、發(fā)動(dòng)機(jī)、 金屬切削機(jī)床、印刷機(jī)、旋轉(zhuǎn) 篩、鋸木機(jī)和木工機(jī)械 制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式 水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉載荷變動(dòng)小載荷變動(dòng)大式中K為工作情形系數(shù)，查表8-1可得。A表8-1工作情形系數(shù)K1616機(jī)、沖剪機(jī)床、橡膠機(jī)械、振 動(dòng)篩、紡織機(jī)械、重載輸送機(jī)載荷變動(dòng)很 大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨）重載起動(dòng)工況每天工作小時(shí)數(shù)/h注：1.空、輕載啟動(dòng)：電動(dòng)機(jī)（交流起動(dòng)、起動(dòng)、直流并勵(lì)）4缸以上的內(nèi)燃機(jī)，裝有離心式聚散 器、液力聯(lián)軸器的動(dòng)力機(jī)。重載起動(dòng)：電動(dòng)機(jī)（聯(lián)機(jī)交流起動(dòng)、直流復(fù)勵(lì)或串勵(lì)），4缸以下的 內(nèi)燃機(jī)。反復(fù)起動(dòng)、

9、正反轉(zhuǎn)頻繁、工作條件惡劣等場(chǎng)合，Ka應(yīng)乘。增速傳動(dòng)時(shí)K應(yīng)乘下列系數(shù)：增速比 N系數(shù)2.選擇V帶的型號(hào)按照計(jì)算功率P c和主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1由圖8-1和8-2選擇V帶型號(hào)。被選擇的坐標(biāo)點(diǎn)載圖 中兩種型號(hào)分界限周圍時(shí)，可選擇兩種型號(hào)別離進(jìn)行計(jì)算，然后擇優(yōu)選用。KA空、輕載起動(dòng)計(jì)算功率/1/kW圖8-1普通V帶選型圖2 00016001250計(jì)算功率圖8-2窄V帶（基準(zhǔn)寬度制）選型圖3.肯定帶輪基準(zhǔn)直徑d和d帶輪直徑小可使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊2但另一方面彎曲應(yīng)力大，使帶的壽命降低。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1巳d d . , dd .的值查表8-4。忽略彈性滑動(dòng)的影響， d = d - n n , d、d

10、宜取標(biāo)準(zhǔn)值（查表8-2）。 d 1d 21 2 d 1 d 2驗(yàn)算帶速V(8-2)兀d nV =dii60 x 1000帶速太高會(huì)使離心力增大，使帶與帶輪間的摩擦力減小，傳動(dòng)中容易打滑。另外單位時(shí) 刻內(nèi)帶繞過帶輪的次數(shù)也增多，降低傳動(dòng)帶的工作壽命。若帶速太低，則當(dāng)傳遞功率一按時(shí)， 使傳遞的圓周力增大，帶的根數(shù)增多。一般應(yīng)使V N5m/s，對(duì)于普通V帶應(yīng)使V = 25 30m/s，對(duì)于窄V帶應(yīng)使V = 3540m/s。如帶速超過上述范圍，應(yīng)重選小帶輪的直徑d。初定中心距a和基準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld傳遞中心距小則結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)帶較短，包角減小，且?guī)У睦@轉(zhuǎn)次數(shù)增多，降低了帶 的壽命，致使傳動(dòng)能力降低。若是中心

11、距過大則機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸增大，當(dāng)帶速較高時(shí)會(huì)產(chǎn)生哆嗦。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照具體的結(jié)構(gòu)要求或按下式初步肯定中心距a00.7（d + d ） a = P二=cP (P +A p ) K K000 a l帶的根數(shù)應(yīng)取整數(shù)。為使各帶受力均勻，根數(shù)不宜過量，一般應(yīng)知足Zd =125mm。大帶輪基準(zhǔn)直徑為d 1d 1d min HYPERLINK l bookmark101 o Current Document d = n d = 45Q x 140mm = 507.5mm d2 n d 14002按表8-2選取標(biāo)準(zhǔn)值d22 =500mm，則實(shí)際傳動(dòng)比、從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速別離為500140=3.57n = n i =

12、1450 3.57r/min = 406r/min21從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為406一400400 x 100% = 1.5%在5%之內(nèi)，為允許值。驗(yàn)算帶速v兀d ndl_160 x 1000KX140 x 145060 x 1000m / s = 10.63m / s帶速在525m/s范圍內(nèi)?？隙◣У幕鶞?zhǔn)長(zhǎng)度L和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心、距a = 1500mm。由式8-4得兀(d -d )2L 2 a + (d + d ) + d 002 d 1d 24 a02 x 1500 +1 (140 + 500) +(500 一140)2 24x15004026.9mm由表8-3選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度

13、L =4000mm。由式8-5得實(shí)際中心距a為4000 4026.9、I(1500 +2)mm = 1487mm中心距a的變更范圍為a = a 0.015 L(1487 0.015 x 4000) mm = 1427mma = a + 0.03 L1487 + 0.03 x 4000)mm = 1607mm校驗(yàn)小帶輪包角a1由式（8-6）得a 180。氣 1 氣 x 57.3。1a180。一500 1401487x 57.3。166.13 120?？隙╒帶根數(shù)乙由式（8-7）得z P (P + P )K K0 a l用內(nèi)插法得00 按照d = 140mm n=1450r/min,查表 6-8,

14、 P0 = 2.82kW由公式得功率增量P為 TOC o 1-5 h z A,I 1 P = K n (1 -0b 1由表 8-16 查得 K = 2.6494 x 10-3 b按照傳動(dòng)比i = 3.57，查表8-17得匕=L1373，則 HYPERLINK l bookmark115 o Current Document /-1，八 P = 2.6494 x 10-3 x 1450(1 -)kW = 0.46kW01.1373由表8-3查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)K = L13,由圖查得包角系數(shù)Ka= 0.97,得普通V帶13根數(shù)Z =根(2.82 + 0.46) x 0.97 x 1.13=3-62 根圓整得Z =4根。求初拉力F八及帶輪軸上的壓力F0Q由表6-4查得B型普通V帶得每米長(zhǎng)質(zhì)量q = 0.17kg/m，按照式（8-8）得單根V帶得初拉力為500P ,2.5F =c ( 1) + qv 2ar 500 x 13 2.5=(1) + 0.17 x (10.63)2N4 x 10.63 0.97=260.33N由式（8-9）可得作用在軸上得壓力Fq為aF = 2 F z srn_1=2 x 260.33 x 4 sin166.13 N2=2067.4N帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按本章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)進(jìn)