机械设计 带传动2.doc

第七章 带传动
7-1 概述
带传动的组成：主动轮、从动轮和传动带
分类：摩擦带传动－平带、V带、多楔带、圆带
同步带传动－
运动过程：摩擦带－靠带与带轮之间的摩擦力
同步带－靠带与带轮之间的啮合传动
一、 摩擦带传动的主要特点
优点：1）带有弹性，能缓冲、吸振、传动平稳、噪声小
2）过载时，带在带轮上打滑，过载保护
3）结构简单、装拆方便
4）可用于中心距较大的传动
缺点：1）传动比不恒定
2）外部尺寸大
3）效率低
4）带的寿命短
5）不宜用于高温易燃等场所
二、平带、普通V带传动
1、平带传动：
结构最简单，带轮易制造，应用于中心距较大的场合。
平带中有：帆布带传动（橡胶布带）、编织平带、皮革（或牛皮）平带v≤30m/s。帆布平带应用最广，成卷供应，按需求截取，用接头连成环形。
高速带：涤纶纤维、丝织、荀麻、多用于高速轻载的场合，v=60-100m/s，i≤5（常用i≤3）。
2、普通V带传动：
①P≤50KW，v=5～25m/s
特点：带剖面呈梯形，与平带比，侧面工作
1） 允许的传动比大
2） 结构紧凑
3） 带标准比，批量生产
4） 在相同的初拉力下，传动能力大
5）多楔带相当于几根V带的组合。
6）同步齿形带，兼有挠性传动和啮合传动的特点，吸振，i准确，i≤10，P≤200KW，v=40～50m/s， =0.98～0.99，成本高，制造安装精度高。
做一比较：
平带：受的压紧力为

－带轮给带 反力
－带轮与带的摩擦系数
－带轮与带的摩擦力
V带：受的压紧力为

令 当量摩擦系数
则
带剖面夹角为40º，带轮槽角：32º、34º、36º、38º

在压紧力相同的情况下，普通V带产生的摩擦力约是平带的3倍
②V带类型：
普通V带、窄V带、大楔角V带、齿形V带、联组V带和接头V带
③普通V带结构
④普通V带标准：标准件、无接头、Y、Z、A、B、C、D、E
11-2 带传动的受力分析
一、 工作原理：
传动带以一定的初拉力紧套在两个带轮上。
二、受力分析：
静止时：
传动时，由于的作用，带两边的拉力不等，紧边，松边
假设带的总长不变，则

即
取主动轮一端的带为分离体时，总摩擦力对点取矩，即
称为有效拉力
带传动是靠摩擦力来工作的，也就是带所传递的有效圆周力。
※ 因此总摩擦力等于到所传递的有效圆周力。
即
由（6-1）、（6-2）得

※ 最大有效圆周力
、取决于和。在带的传动能力范围内的大小又和传递的功率P及带速有关。当传递的功率增大时，带两边的拉力的差值也相应地增大，也增大，当一定时，有一极值，达到极值。
带传动不打滑的条件（防止打滑的措施）：

1、
2、
1）增加小轮的包角
2）增加初拉力，但不能过大。带的拉应力↑寿命↓，且轴、轴承受力大。
与的关系：
略去离心力的影响，取带的微元
水平：
取
得

竖直：
∴

（6-3）代入（6-4）得
最大有效圆周力
提高和都可提高到的能力
※ V带传动时，改为
三、带的应力分析
带传动工作时。带中的应力有以下几种
1、拉应力 紧边
松边
2、弯曲应力
－带的中性层到最外边的垂直距离
－带轮的直径，V带为基准直径
－弹性模量
为减少弯曲应力，带轮直径不能过小。
3、离心力
带以一定的速度沿轮缘作圆周运动时，带本身的质量将引起离心力，由于离心力的作用，带的所有横剖面上都可产生离心应力。
：带每米长的质量
带中最大应力发生在带的紧边与小带轮的接触处，带处于变应力状态下工作。

四、带传动的失效形式
1、打滑，磨损加剧，，传动失效。
2、疲劳破坏
由于弹性滑动是不可避免的（始终）
从动轮速度的降低率称为滑动率

11-3 三角带传动的设计
一． 设计准则
在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命，因此单根带所传递的功率不应超过某一许用值。

－在载荷平稳，包角为180º，定长的情况下，单根三角带所能传递的功率。
－在载荷平稳，包角为180º，定长的情况下，，单根三角带所能传递的功率的增量。

－弯曲影响系数
－传动比系数
－包角系数
－长度系数
二、原始数据及设计内容
原始数据：传递的功率P，转速，传动的位置要求及工作条件。
设计内容：确定带的型号、长度、根数、传动中心距，带轮直径及结构尺寸。
三、设计步骤
1、确定计算功率
计算功率是根据传动的功率，载荷性质、每天运转时间的长短等因素来确定的 。

－额定功率
－工作情况系数
2、选择带的型号
根据和，选择三角带的型号，图6-7，当在两种型号交线附近，可同时计算，选择较佳者。
3、确定带轮的节圆（计算）直径。
节圆直径：带节线所在圆的直径。
1） 根据带的型号选取表6-5
2） 验算带速，
离心力大，应减小
过大，即所需的根数过多。
3） 计算从动轮的直径
应圆整为标准直径
4、确定中心距和带的基准（公称）长度

初定中心距

计算带的初选长度

根据选取和相近的标准带的基准长度，再求实际中心距

5、验算小带轮的包角

6、计算带的根数

7、计算作用在轴上的压力
忽略带的两边的拉力差

8、初拉力

－带每米长的质量 ，表6-3
11-4 三角带轮设计
一、带轮的设计要求
重量轻，结构工艺性好，无过大的铸造内应力，质量分布均匀，转速高时进行动平衡，保持一定的精度。
二、带轮的材料
主要采用灰铸铁，转速高时用铸钢或钢板冲压后焊接，小功率时用铸铝或塑料。
三、结构尺寸
铸铁带轮：带轮直径，轴的直径
实心式：
胶板式：
轮辐式：
四、张紧装置
1、 定期张紧装置
2、自动张紧装置
3、张紧轮