带传动

按表14.3，选取标准直径dd2=500mm,实际传动比i=500/140=3.57、 从动轮的实际转速分别为
n1 1450 d d1 140m m 507.5m m n2 400
1
n2=n1/i=1450/3.57r/min=406r/min
从动轮的转速误差率为
406 400 100 % 1.5% 400
1.V带轮槽尺寸标准 2. 带轮的材料 当v≤25m/s时，用 HT150；当v=25～ 30m/s时用HT200； 当≥25～45m/s时用 球墨铸铁、铸钢或 锻钢；小功率时可 用铸铝或塑料.
14.2 V带和带轮的结构
3.带轮的结构
S型-实心带轮
P型-腹板带轮
H型-孔板带轮
E型-椭圆轮辐带
14.3 带传动的工作能力分析
当所选取得结果在两 种型号的分界线附近，可 以两种型号同时计算，最 后从中选择较好的方案 点击小图看大图
14.4 V带传动的设计
3.确定带轮基准直径 带轮直径小可使传动结构紧凑，但另一方面弯曲应力太大， 使带的寿命降低。
设计时应取小带轮的基准直径dd1≥ddmin，ddmin 的值查表
忽略弹性滑动的影响，dd2=dd1•n1/n2，dd1、dd2宜取标准值
1.2
1.3
1.2
1.3
1.4
制砖机、斗式提升机、 起重机、冲剪机床、 载荷变动较大 纺织机械、橡胶机械、 重载输送机、磨粉机 等 载荷变动大 破碎机、摩碎机等
1.2
1.3
1.4
1.4
1.5
1.6
1.3
1.4
1.5
1.5
1.6
1.8
14.4 V带传动的设计
2 .选择V带的型号 根据计算功率Pc和主动 轮（通常是小带轮）转速n1 由右图选择V带型号。
14.4 V带传动的设计
14.4.2 V带传动的设计步骤和方法
设计的已知条件为：传动的工作情况，功率P，转速n1、n2（或传动比i） 以及空间尺寸要求 设计内容：确定V带的型号、长度L和根数Z、传动中心距a及带轮基准 直径，画出带轮零件图等。 1.确定计算功率
P K AP C
式中： P 传递的名义功率（如电动机的额定功率，KW）
PC PC z [ P0 ] ( P0 P0 )k k L
k 包角修正系数
带的根数应取整数。为使各带受力均匀，根数不宜过多，一般应满足z<10。 如计算结果超出范围，应改V带型号或加大带轮直径后重新设计。
k L 带长修正系数
14.4 V带传动的设计
14.单根V带的初拉力F0
14.3 带传动的工作能力分析
带传动的传动比为
dd2 n1 i n2 d d 1 (1 e )
从动轮的转速为
d d1 n2 (1 e )n1 dd2
e 随载荷变化而变化。因e 是变量，故带传动的传动比不准确。
弹性滑动是带传动所不可避免的特性,不同于打滑失效。
14.4 V带传动的设计
在 5% 以内，为允许值
14.4 V带传动的设计
4）验算带速V
v
d d 1n1
60 1000

140 1450
60 1000
10.63m / s
带速度在5~25m/s范围内。 5）确定带的基准长度Ld和实际中心距a 按结构设计要求初步确定中心距 a0 1500mm 由式（14.15）得
7）计算V带的根数z 由式（14.18）得
z PC P0 P0 K K L
14.4 V带传动的设计
根据 d d1 140mm，n=1440r/min，查表14.10，用内插法得 P0=2.82KW
由式14.11得功率增量∆P0
P0 K b n1 (1 0.3KW 1 ) ki
14.1 概述
14.1.3 带传动的形式
14.2 V带和带轮的结构
14.2.1 普通V带的结构和尺寸标准
14.2 V带和带轮的结构
普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记号组成，见如下示例：
A－1400
GB11544－89 国标代号
基准Baidu Nhomakorabea度 v带型号
14.2 V带和带轮的结构
14.2.2 普通V带轮的结构
14.4 V带传动的设计
4.验算带速
v
带速不宜过高，否则
d d 1n1
60 1000
离心力增大，带轮间摩擦力减小，容易打滑 单位时间内绕过带轮的次数也增多，降低传动带的工作寿命 带速不宜过低，否则 当传递功率一定时，传递的圆周力增大，带的根数增多
14.4 V带传动的设计
5.初定中心距a和基准带长Ld 按下式初步确定中心距a0
K A 工作情况系数
14.4 V带传动的设计
工作情况系数KA
KA
工作情况
＜10
软启动
10～16
1.1
硬启动
＞16
1.2
每天工作小时数/h
＜10
1.1
10～16
1.2
＞16
1.3
载荷变动微小 载荷变动小
离心式水泵和压缩机、 轻型输送机等
1.0
压缩机、发电机、金 属切削机床、印刷机、 木工机械等
1.1
(1487 0.015 4000 mm )
=1427mm
a=a+0.03Ld =(1487+0.03*4000)mm
=1607mm
14.4 V带传动的设计
6）校验小带轮包角1
由式（14.17）得
1 180
dd 2 dd1 57.3 a 320 160 180 57.3 618 166.13 120
主动轮转动
带与轮的摩擦
从动轮转动
14.1 概述
14.1.1 带传动的类型
14.1 概述
演示带传动
点击小图看运动图
14.1 概述
14.1.2 带传动的特点和应用
特点： 传动平稳,噪声小,可缓冲吸振,有过载保护,可远距离传动,结构简单, 制造、安装和维护方便,但传动比不准确,效率较低,寿命较短,且对轴的压 力大。 应用： 常应用于传动比不要求准确、功率P<100kW、v=5~25m/s、传动 比i<5以及有过载保护的场合.
第14章 带传动
§14.1 概述 §14.2 V带和带轮的结构 §14.3 带传动的工作能力分析 §14.4 V带传动的设计 §14.5 同步带传动 §14.6 带传动的张紧、安装与维护
14.1 概述
带传动一般是由主动轮、从动轮紧套在两轮上的传动带及机架组成。 带的传动过程： 原动机转动
驱动主动轮
(d d 2 d d 1 ) 2 L0 2a0 (d d 1 d d 2 ) 2 4a0
(500 140) 2 2 1500 (140 500) 4026 9m m . 2 4 1500


14.4 V带传动的设计
由表（14.16）的实际中心距a为 Ld L0 a a0 2 4000 4026 9 . 1500 2 1487m m 中心距a的变动范围为 amin a 0.015Ld
3.62根
取z=4根 8）求初拉力F0及带轮轴上的压力FQ 由表查得B型普通V带的每米质量q=0.17kg/m，根据式(14.19)得单 根V带的初拉力为 P 2.5 F0 500 C ( 1) qv2 vz K
14.4.1 带传动的失效形式和设计准则
带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。 带传动的设计准则：在传递规定功率是不打滑，同时具有足够的疲 劳强度和一定的使用寿命。
14.4.2 单根V带传递的功率
带传动的承载能力取决于传动带的材质、结构、长度，带传动的转 速、包角和载荷特性等因素。 单根V带的基本额定功率P0是根据特定的实验和分析确定的。 实验条件：传动比i=1、包角α＝180°、特定长度、平稳的工作载荷。
14.3 带传动的工作能力分析
在带即将打滑的临界紧边拉力和松边拉力的关系符合 欧拉公式：
F1 e f F2
可推知带传动有效拉力F的大小为：
e f 1 F 2 F0 f e 1
14.3 带传动的工作能力分析
表明，带所传递的圆周力F与下列因素有关： 初拉力F0 摩擦系数f
包角 带传动在不打滑条件下所能传递的最大圆周力为：
PC 2.5 2 F0 500 ( 1) qv vz k
q 带的线密度 kg / m ,
由于新带易松弛，对不能调整中心距的普通V带传动，安装新 带时的初拉力应为计算值的1.5倍 9. 带传动作用在带轮轴上的压力FQ
FQ 2 zF0 sin
1
2
14.4 V带传动的设计
10.带轮设计 带轮设计包括以下内容： 确定结构类型 结构尺寸 轮槽尺寸 材料 画出带轮工作图。
0.7(d d1 d d 2 ) a0 2d d1 d d 2
初选a0后，可根据下式计算v带的初选长度L0
(d d 2 d d 1 ) 2 L0 2a0 (d d1 d d 2 ) 2 4a0

14.4 V带传动的设计
根据初选长度L0，由表选取与相近的基准长度Ld作为所选带 的长度，然后就可以计算出实际中心距a，即
K 由查表14.18查得 b 2.649103
根据传动比i=3.57，查表14.19得Ki=1.1373 则
1 P0 2.6494103 1450 1 1.373 0.46kW
14.4 V带传动的设计
由表14.4查得带长度修正系数KL=1.13，由图14.11查得包角系数 Ka=0.97，得普通带根数 13 z 2.82 0.46 0.97 1.13
2）选取普通V带型号 根据P=13kW，n=1450mm，由图14.12选用B型普V通带。 3）确定带轮基准直径dd1、dd2 根据表14.6和图14.12选取dd1=140mm且 dd1=140mm>ddmin=125mm
14.4 V带传动的设计
大轮带轮基准直径dd2为
dd 2
n1 1450 dd1 140m m 507.5m m n2 400
带传动时，带与轮面之间存在着 弹性滑动,这使得主动轮速度大于带速 而从动轮的速度小于带速，导致从动 带轮的圆周速度v2总是低于主动带轮 的圆周速度v1。v2相对于v1的降低率称 为带传动的滑动率e：
v1 v2 d1n1 d 2 n2 e 100% 100% v1 d1n1
14.3.1 带传动的受力分析 带必须以一定的初拉力F0张紧在带轮上。 带传动时，紧边和松边的拉力差形成有效拉力F。以传 动动力和运动。
F F1 F2 F f
Fv P (kW ) 1000
在带传动过程中，有效拉力不能超过带与轮面间F摩擦 力综合的极限值否则带传动会发生打滑，导致传动失效。
14.4 V带传动的设计
例14.1 设计某鼓风机用普通V带传动。一支电动机额定功率P=10kW， 转速n1=1450r/min，从动轴转速n2 =400r/min，中心距约为1500mm， 每天工作24h 。 解： 1）确定计算功率 PC
由表14.21查得1.3，由式（14.21）得
PC K A P 1.3 10kW 13kW
14.3 带传动的工作能力分析
皮带中的应力最大值为：
smax=s1+sc+sb1
为保证带有足够的疲劳寿命，应使带中的最大应力smax小 于等于带材料的许用应力[s]。即
smax=s1+sc+sb1≤[s]
14.3 带传动的工作能力分析
14.3.3 带传动的弹性滑动和传动比
由于带的弹性变形而引起带在 轮面上滑动的现象，称为弹性滑动。
1 Fmax F1 1 f1 e
14.3 带传动的工作能力分析
14.3.2 带传动的应力分析 通过分析可知，带传动时，皮带中存在着三种应力 由拉力产生的拉应力s 由离心力产生的离心拉应力sC 由皮带绕过带轮因弯曲而产生的弯曲应力sb 三种应力共同作用，使带处在变应力条件下工作，故带易 产生疲劳破坏。
Ld L0 a a0 2
考虑到安装调整和带松弛后张紧的需要，应给中心距留出一 定的调整余量。中心距的变动范围为
amin a 0.015Ld amax a 0.03Ld
14.4 V带传动的设计
6.验算小带轮包角1 小带轮包角可按下式计算 d d 2 d d1 1 180 57.3 a 一般要求 1 1200，否则应适当增大中心距或减小传动比， 也可以加张紧轮。 7.确定V带根数Z