7带传动

传动带的应用
二、
V带的结构、型号和基本尺寸
V带的结构
帘布结构
顶胶 承载层
线绳结构
底胶 a)帘布芯结构 包布 b)绳芯结构
普通V带的型号和基本尺寸
普通V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号
三、
带传动的理论基础
带传动的几何计算
包角α 小带轮上的包角为：
α 1 = 180° −
d d 2 − d d1 a
N
初拉力的测试: G与F0有关
9 、计算作用在轴上的力Q
α1 β Q = 2 F0 z cos = 2 F0 z sin 2 2
六
V带轮结构
带轮组成: 轮缘 轮毂 轮辐或腹 板
六、 带的张紧
定期张紧装置
用带轮张紧
自动张紧装置
八、同步带简介
同步带的特点： 传动比准确 效率高 传动平稳、噪音低 使用寿命长 中心距大 承受冲击 轴上压力小
槽型
Y 20
Z 50
A 75
B 125
C 200
D 355
E 500
ddmin
传动比不精确：
dd2
n1 = d d1 n2 n1 = d d1 (1 − ε ) n2
传动比精确：
4 、验算带的速度υ 设计时应使
υ ≤ υ max
带速高圆周力小，需要带少；但离心力大。 一般在υ=5~25m/s内选取,以 υ=20~25m/s最为有利 5 、确定中心距a和V带长度Ld 初选a0
带传动与链传动比较 特点：
传动带的类型
平带 、 V带、特殊带 摩擦力比较 平带： F f = fN = fQ
f Q= Q V带: F f = f ′ ϕ0 sin 2
f f′= ϕ0 sin 2
式中: f —带与带轮之间的摩擦系数 f′—V带轮当量摩擦系数
传动带的型式
宽V带
普通V带
窄V带
联组V带
11、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了
。
（1）使结构紧凑；（2）限制弯曲应力；（3）保证带和带轮接触面 间有足够摩擦力；（4）限制小带轮上的包角； 12、V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是 比； 13、带传动采用张紧装置的目的是 。 （1）减轻带的弹性滑动；（2）提高带的寿命；（3 ）改变带的运动 方向；（4）调节带的预紧力； 14、下列V带传动中， 图的张紧轮位置是最合理的。 。 （ 1 ）带的型 号 ；（ 2 ）带的速度；（ 3 ）主动轮 转 速；（ 4 ）传动
滑动率：由于弹性滑动引起从动轮圆周速度低 于主动轮圆周速度，其相对降低率通常称为带 传动滑动系数或滑动率。
υ1 − υ 2 πd d1 n1 − πd d 2 n 2 n1 − in 2 ε= = = n1 υ1 πd d1 n1
通常
ε = (1 ~ 2)%
若传递的基本载荷超过最大有效圆周力,带在 带轮上发生显著的相对滑动即打滑。
) = σ 1 A(1 −
1 e
f 'α1
)
N kW
F .υ P= 1000
带既不打滑又有一定疲劳强度时所能传递的功率
Aυ P0 = ([σ ] − σ b1 − σ c )(1 − f 'α ) e 1 1000 1
kW
以上公式的特定条件： 载荷平稳 包角 α1 = π 带长Ld为特定长度 强力层为化学纤维
如图最大应力产生在由紧边进入小带轮处
σ max = σ1 + σ b1 + σ c
四、带传动的弹性滑动和打滑现象
弹性滑动 由于带的弹性变形而引 起的带与带轮之间的相 对滑动现象。 弹性滑动会引起下列后果： （1）从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度 （2）损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温 度升高；并引起传动带磨损
第 7 章 带传动
一 带传动概述 工作原理和特点 摩擦带传动
带传动的组成： 1、主动轮 2、从动轮 3、传送带
特点： 1 传动带具有挠性和弹性，可吸收振动和缓和冲 击，使传动平稳、噪音小， 2 当过载时,传动带与带轮之间可发生相对滑动而不 损伤其它零件，保护作用， 3 适合于主、从动轴间中心距较大的传动， 4 由于有弹性滑动的存在，故不能保证固定的传动 比， 5 由于需要施加张紧力，所以会产生较大的压轴 力，使轴和轴承受力较大。
带传动的受力分析
初拉力F0 紧边拉力F1 松边拉力F2 有效圆周力F 总摩擦力Ff
Ff=F1-F2 F=F1-F2 Ff = F F1-F0 = F0 - F2 2F0=F1+F2
带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时欧拉公 式 fα 1
F1 = F2 e
联立以上各式，可得传动带所能传递的最大有效圆周 力Fmax
0.7( d d1 + d d 2 ) ≤ a 0 ≤ 2( d d1 + d d 2 )
计算L’d
'
π L d ≈ 2 a0 + ( d d 2 + d d1 ) + 2
( d d 2 − d d1 ) 2 4 a0
查表7.2确定Ld 计算实际中心距
Ld − L'd a ≈ a0 + 2
6 、计算小轮包角α1
σ max = σ 1 + σ b1 + σ c ≤ [σ ]
[σ ] --在一定条件下，由带的疲劳强度决定的
许用拉应力
当
σ max = [σ ] 带传动将发挥最大效能 σ 1 = [σ ] − σ b1 − σ c
在即将打滑的临界状态下，带传动的最大有效圆 周力
F = F1 (1 −
1 e
f 'α1
打滑 造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定 状态 带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以 打滑总是在小轮上先开始的 打滑是由于过载引起的，避免过载就可以避 免打滑
五、带传动的失效形式和设计准则
带传动的失效形式是：打滑和疲劳破坏 带传动的设计准则是在保证带工作时不打滑的条 件下，具有一定的疲劳强度和寿命
5、带传动中，带每转一周，拉应力是
。
（1）有规律变化的；（2）不变的；（3）无规律变化的； 6、带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为 。
（1）带的材料不符和胡克定律；（2）带容易变形和磨损；（3）带 在带轮上打滑；（4）带的弹性滑动； 7、带传动工作时产生弹性滑动是因为 。
（1）带的预紧力不够；（2 ）带的紧边和松边拉力不等；（3）带绕 过带轮时有离心力；（4）带和带轮间摩擦力不够； 8、带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带 处。 （ 1 ） 进入 主动轮；（2 ）进入 从动轮；（ 3 ）退出主动轮；（4 ）退 出从动轮； _
设计V带传动的一般已知条件是： 传动用途和工作条件；传动的功率P；主动 轮、从动轮的转速n1和n2或传动比i，对传动位置 和外部尺寸要求等
设计计算的一般步骤 1、 确定设计功率 P—名义功率 KA—工作情况系数
Pd = K A P
2 、选择带型
3 、确定带轮的基准直径dd1和dd2 带轮轮槽基准宽度处的直径， 与带的节线在同一位置。
× 57.3°
( d d 2 − d d1 ) π Ld ≈ 2a + (d d 2 + d d1 ) + 2 4a
3 、中心距a
a≈
带的基准长度Ld
2
2 Ld − π (d d 2 + d d1 ) + [2 Ld − π ( d d 2 + d d1 )]2 − 8( d d 2 − d d1 ) 2 8
2 2
Fc mυ 2 = σc = A A
由带弯曲产生的应力
Eb Ya 2 Eb Ya σb = = ρ dd
MPa
式中：dd---带轮基准直径，mm ρ--曲率半径， ρ=dd/2，mm Ya--带受拉侧最外层至中性层的距离，mm， 对平带 Ya =h/2，对V带 Ya ≈ha Eb--带材料的弯曲弹性模量
α 1 = 180° −
d d 2 − d d1 a
× 57.3°
α1与i有关,为保证α1不过小,传动比i不宜过大。通 常 i ≤7 ,个别情况下可达到10
7 、确定V带的根数z
Pd z= ( P0 + ∆P0 ) K α K L Kα –包角修正系数 K L –带长修正系数
8、 确定初拉力F0
Pd 2.5 − Kα F0 = 500 ( ) + mυ 2 υz Kα
Fmax = 2 F0
1− 1+
1 e e
fα 1
1
fα1
影响带传动最大有效圆周力Fmax的主要因素有： 初拉力、小轮包角、摩擦系数
传动带的应力分析
由紧边和松边拉力产生的应力 紧边拉应力 松边拉应力
F1 σ1 = A F2 σ2 = A
由离心力产生的离心拉应力 取微元体分析受力
υ υ 2 dC = mdl = mRda = mυ da R R da 2 = dc = mυ da 2 Fc sin 2 Fc = mυ 2
修正如下：[ P0 ] = ( P0 + ∆P0 ) ⋅ k α ⋅ k L
∆P0 ——i≠1时，功率增量 k α ——包角系数(α1 ≠ 180° )
k L ——长度系数(非特定带长)
寿命：107~108次
五 、 普通V带传动的设计计算
普通V带传动的设计主要是： 选择带的型号，计算带的根数以及合理的 确定有关参数等
习题：
一、选择题
带传动
1、V带传动主要依靠 预紧力；
传递运动和动力。
（1）带的紧边拉力；（2 ）带和带轮接触面间的摩擦力；（3）带的 2、在一般传递动力的机械中，主要采用 传动。