皮带传动(高级课件)

第5章 机械传动基础知识
第二节 带传动
§5-2-1 带传动的类型和应用 §5-2-2 V带轮的结构 §5-3-3 同步带传动简介
§5-1 带传动的类型和应用
组成 带传动是由固联于主动轴上的主动带轮1，固联于从动轴上的 从动带轮2和张紧在两带轮上的封闭环形带3 所组成(图13-1)。当原动 机驱动主动带轮回转时，由于带和带轮间的摩擦(或啮合)，便拖动从 动带轮一起回转，并传递一定的运动和动力。
带传动的缺点：
①传动的外廓尺寸较大；②由于需要张紧，使轴上受力较大；③ 工作中有弹性滑动，不能准确地保持主动轴和从动轴的转速比关 系；④带的寿命短；⑤传动效率降低；⑥带传动可能因摩擦起电， 产生火花，故不能用于易燃易爆的场合。
(5)作用在轴上的压力 如图13-11所示，静止时轴上压力为
FQ

2
F0
sin
α1 2

2 1302sin 170 2
1590
N
§6-2-1 普通V带传动的计算
带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏，因此带传动的设计 准则应为：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强 度和使用寿命。
V带有普通V带、窄V带、宽V带、大楔角V带、联组V带、齿形 V带、汽车V带等多种类型，其中普通V带应用最广。
一、V带的规格
V带由抗拉体、顶胶、底胶 和包布组成，见图13-13。
抗拉体是承受负载拉力的主体，其上下的顶胶和底胶分别承受弯曲时 的拉伸和压缩，外壳用橡胶帆布包围成型。抗拉体由帘布或线绳组成， 绳芯结构柔软易弯有利于提高寿命。抗拉体的材料可采用化学纤维或 棉织物，前者的承载能力较高。
如图所示，当带受纵向弯曲时， 在带中保持原长度不变的任一 条周线称为节线；由全部节线 构成的面称为节面。
根据图示几何关系，包角 和带长L可计算如下： α=π±2θ
a1≈180°-(d2-d1)/a·57.3° a1≥120°
带长
L

2a


2
(d1

d2
)

(d 2
d1)2 4a
(13 2)
已知带长时，由上式可得中心距
a

1 8
2L
π
(d1Leabharlann d2)
2L
π
(d1

d 2 ) 2

8(d 2

d1 ) 2

(13 3)
带张紧的原因 带传动须保持在一定的张紧力状态下工作，
长期张紧会使带产生永久变形而松弛，导致张紧力减小，
传动能力下降，因此带传动要控制和及时地调整张紧力。
常用的控制和调整张紧力的方法是：调节中心距。水平或 接近水平的布置时用调节螺钉1使装有带轮的电动机沿滑 轨2移动(图13-4a)。
三、普通V带的型号和根数的确定
设P为传动的额定功率(kW)，KA为工作情况系数，见表6-6，则
V带在规定张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度(沿中性层量得 的长度)称为基准长度Ld 。V带的公称长度以基准长度Ld表示。普通V带 基准长度系列Ld及带长修正系数KL见表6-3。
楔角φ为40°、相对高度(h/bd)约为0.9的V带称为窄V带。窄V带是用合 成纤维绳作抗拉体的新型V带。与普通V带相比，当高度相同时，窄V 带的宽度约缩小1/3，而承载能力可提高到l.5~2.5倍，适用于传递动力 大而又要求传动装置紧凑的场合。
[P0]=( P0+△P0)KαKL
式中： △P0 ——功率增量，考虑传动比i≠1时，带在大轮上的弯曲应力
较小，故在寿命相同条件下，可增大传递的功率。 Kα——包角修正系数，考虑α1≠180°时对传动能力的影响，见
表6-2。
KL——带长修正系数，考虑带长不为特定长度时对传动能 力的影响，见表6-3。
图13-2 带传动的主要类型
多楔带以其扁平部分为基体，下面有几条等距纵向槽，其工作面是楔 的侧面(图c)。这种带兼有平带的弯曲应力小和V带的摩擦力大等优点， 常用于传递动力较大而又要求结构紧凑的场合。圆带的牵引能力小， 常用于仪器和家用器械中。
带传动多用于两轴平行，且回转方向相同的场合。这种传动亦称为开 口传动。如图所示，当带的张紧力为规定值时，两带轮轴线间的距离a 称为中心距。带与带轮接触弧所对的中心角称为包角。包角是带传动 的一个重要参数。
二、单根普通V带的许用功率
带在带轮上打滑或带发生疲劳损坏(脱层、撕裂或拉断)时，就 不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有 一定的疲劳寿命。
在载荷平稳、包角α1=180°、带长Ld为特定长度、抗拉体为 化学纤维绳芯结构的条件下，单根V带的基本额定功率，见 表6-8。
实际工作条件与上述特定条件不同时，应对P0值加以修正。 修正后即得实际工作条件下，单根普通V带所能传递的功率， 称为许用功率[P0]
带的类型 根据传动原理 不同，带传动可分为摩擦 型和啮合型两大类。
根据带的截面形状，可分为平带传动、V带传动、圆形带传动、多楔 带传动和同步带传动等。
平带的横截面为扁平矩形，其工作面是与轮面相接触的内表面； V带的 横截面为等腰梯形，其工作面是与轮槽相接触的两侧面，而V带与轮槽 槽底并不接触。由子轮槽的楔形效应，初拉力相同时，V带传动较平带 传动能产生更大的摩擦力，故具有较大的牵引能力。
垂直或接近垂直的布置时用螺杆及调节螺母1使电动机绕小轴2摆 动(图b) 。
若中心距不能调节时，可采用具有张紧轮的传动(图c),它靠重锤 1将张紧轮2压在带上，以保持带的张紧。
带传动的优点：
①适用于中心距较大的；②传动带具有良好的弹性，能缓冲吸振， 尤其是V带没有接头，传动较平稳，噪声小；③过载时带在带轮 上打滑，可以防止其它器件损坏；④结构简单，制造和维护方便， 成本低。
带的节面宽度称为节宽(bd)，当带受纵向弯曲时，节宽保持 不变。
楔角φ为40°、相对高度(h/bd)约为0.7的V带称为普通V带。普通V带已 标准化，按其截型大小分为Y、Z、A、B、C、D、E七种，见表6-1， 它们都被制造成无接头的环形带。
在V带轮上，与所配用V带的节宽bd相对应的带轮直径称为基准 直径d 。 V带轮的最小基准直径dmin及基准直径系列见表6-7。