机械基础课件：带传动

回顾本节课内容:
• 1.带传动概述 • 带传动组成 • 带传动工作原理 • 带传动类型 • 2.平带传动 • 平带传动形式 • 平带传动主要参数 • 平带传动类型
课后习题
• • • • • • • • • 1、试述带传动的工作原理。 2、带传动的类型包括哪些？ 3、什么是包角？包角的大小对带传动有什么影响？ 4、平带开口传动中，已知主、从动轮转向相反，主动轮 直径D1=140mm,转n1=1440r/min，从动轮转速 n2=720r/min，工作中心距a=1000mm，试求： 1）传动比i 2）从动轮直径D2； 3）验算包角α 4）带长L； 5）若主动轮输入功率P=5kW，传动装置的总效率 η=0.8，求从动轴的输出功率Pc。
i D2 600 3 D1 200
1 180
D 2 D1 6 0 a 600 200 180 6 0 160 1200
3）带长
( D 2 D1) 2 L 2a ( D 2 D1) 2 4a 3.14 (600 200) 2 2 1200 (600 200) 3689.3m m 2 4 1200
2)啮合式带传动
同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证 固定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小;传递功率大。 用于要求传动平稳,传动精度较高的场合。
平带传动
一、平带传动的形式
动开 口 传
交 叉 传 动 半 交 叉 传 动
开口传动是带轮轴线平行、两轮宽的 对称平面重合、转向相同的带传动。
（2）V带： 截面形状为梯形，两侧面为工作表面。应用 最广的带传动是Ｖ带传动，在同样的张紧力下，Ｖ带传 动较平带传动能产生更大的摩擦力，应用广泛。
（3）圆形带：
横截面为圆形。只用于小功率传动。
(4）多楔带： 它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。可传递很大的功 率。多楔带传动兼有平带传动和Ｖ带传动的优点，柔韧性好、摩 擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。
三、传动形式
§13-1 带传动的类型和应用
开口传动：两轴平行，1、2同向。 交叉传动：两轴平行，1、2反向。 半交叉传动：两轴交错，不能逆转。
四、带传动的类型 平带 ----结构简单，带轮容易制造，用于中心距较大的场合； 摩擦型 V 型带 多楔带 圆形带 啮合型
§13-1 带传动的类型和应用

d 2 d1 (rad ) d d 180 2 1 57.3
α1
d1 D
d2
a
中心距
C
带长:
L 2 AB BC AD d d 2a cos 2 ( 2 ) 1 ( 2 ) 2 2 2a cos (d1 d 2 ) (d 2 d1 ) 2 1 d d 以 cos 1 sin 2 1 2 及 2 1 代入得： 2 2a 2 d 2 d1 L 2a (d1 d 2 ) 2 4a
带传动
带传动
带传动概述 带传动的工作情况分析 平带传动 V带传动的设计计算 V带轮的结构设计 同步带传动简介 带传动特点 带传动的张紧与维护 带传动的设计实例
（二）教学要求 1、了解带传动的类型、特点与应用。 2、掌握带传动的受力分析、应力分析 及弹性滑动的概念。 3、掌握V带传动的设计计算方法。 4、熟悉带传动的张紧与维护。
上式表明，带所传动的圆周力与下列因素有关： （1）初拉力F0 ： F与F0成正比。增大F0，带与 带轮间正压力增大（ F0 =f Q），传动时摩擦力
就大，F越大。但F0过大会加剧带的磨损，致使
带过快松弛，缩短其工作寿命。 （2）摩擦系数f: f越大，摩擦力越大，F越大。
（3）包角
: F随包角的增大而增大，所以包
V带:
V带的截面形状为梯形,工作面为 两侧面, 带轮的轮槽截面也为梯形。
在相同张紧力和相同摩擦系数的条
件下, V带产生的摩擦力要比平带的 摩擦力大,所以, V带传动能力强, 结
构更紧凑, 在机械传动中应用最广泛。
v带传动动画展示
多楔带:
多楔带是平带基体上有若干纵向楔形凸起, 它兼有 平带和V带的优点且弥补其不足, 多用于结构紧凑的大功 率传动中。
§13-1
B A
带传动的类型和应用
α1
d1 D
θ d2
α1
a
带长:
C
2 d 2 d1 )
L 2a

2
(d1 d 2
4a
已知带长时，由上式可得中心距 :
a
2L (d1 d 2 )
2L (d1 d2 )2 8(d2 d1 )2
8
二、平带传动的主要参数
式中：P为传递功率，单位为KW； F为有效圆周力，单位为N； V为带的速度，单位为m/s。
带的打滑：
在一定的初拉力F0作用下，带与带轮接触面间摩 擦力的总和有一极限值。当带所传递的圆周力超过带
与带轮接触面间摩擦力的总和的极限值时，带与带轮
将发生明显的相对滑动，这种现象称为打滑。 带打滑时从动轮转速急剧下降，使传动失效，同 时也加剧了带的磨损，打滑—应避免。
三、带传动的工作能力分析
（一）带传动的受力分析 为保证带传动正常工作， 传动带必须以一定的张紧力
套在带轮上。
初拉力F0： 紧边拉力F1：
松边拉力F2：
F1-F0=F0-F2 有效拉力F： F=F1-F2
实质上，带传动的有效拉力是带与带轮之间摩
擦力的总和。在最大静摩擦力范围内，二者是相等的。 同时F也是带传动所传动的圆周力。 带传动所传递的功率为：P=Fv/1000
交叉传动是带轮轴线平行、两轮宽的 对称平面重合、转向相反的带传动。
半交叉传动是带轮两轴线在空间交 错的带传动，交错角度通常为90°
§13-1 带传动的类型和应用
五、带传动的几何关系 包角α: 因θ 较小, 代入得: B A θ θ θ α2
2
d d1 以 sin 2 2a
式中, σc为离心拉应力, 单位为MPa； v为带速, 单位为 m/s；q为带单位长度上的质量, 单位为kg/m, 见表8.6。
3、带的弯曲产生的弯曲应力 传动带绕经带轮时要弯曲, 其弯曲应力可近似按下
式确定：
式中, E为带的弹性模量, 单位为MPa； h为带的 厚度, 单位为mm； dd 为带轮的基准直径, 单位为 mm。 因为 dd 1﹤ dd2 所以
带传动的最大有效圆周力： 当传动带和带轮表面间即将打滑，摩擦力达到最大 值，即有效圆周力达到最大值。此时，紧边拉力和松 边拉力之间的关系可用欧拉公式表示，即
式中： —包角，带与小带轮的接触弧所对圆心角（rad）。
f —带与带轮接触面间的摩擦系数。
将F1-F0=F0-F2 和F=F1-F2 代入上式，整理后可 得带传动的最大有效圆周力（临界值）：
角增大，带的传动能力提高。
（二)带传动的应力分析 带传动工作时,带中的应力由以下三部分组成： 1、由拉力产生的应力： 紧边拉应力σ1： 松边拉应力σ2： 式中, A为带的横截面面积, 单位为mm2。
2、 由离心力产生的离心拉应力
由于带本身的质量, 带绕过带轮时随着带轮作圆周 运动将产生离心力。离心力将使带受拉, 在截面产生 离心拉应力
缺 点
（1）不能保证恒定的传动比，传动 精度和传动效率低。 （2）带对轴有很大的压轴力。 （3）带传动装置结构不够紧凑。 （4）带的寿命较短。 （5）不适用于高温、易燃及有腐蚀 介质的场合。
应用：
带传动适用于要求传动平稳、传动比不 要求准确，100KW以下的中小功率的远距 离传动。如：汽车发动机、拖拉机、石材
带传动的组成：主动轮、从动轮、紧套在两 轮上的传动带和机架组成。
工作过程：原动机驱动主动带轮转动，通过带 与带轮之间产生的摩擦力，使从动带轮一起转 动，从而实现运动和动力的传递。
一、带传动的组成
§13-1
1
带传动的类型和应用
n1 3 2 n2
主动轮 (带轮1 )， 从动轮 (带轮2 )， 传动带3，及张紧轮。
D22 D12 L 2a ( D2 D1) 2 4a
3、传动比i
n1 D2 i n2 D1
i≤5
例题1-1 在平带开口传动中,已知主动轮直径D1=200mm,从动轮直径 D2=600mm,两传动轴中心距a=12 解：
• 1）传动比 2)小带轮包角
多楔带传动动画展示
圆形带:
圆形带的截面形状为圆 形。 仅用于如缝纫机、 仪 器等低速小功率的传动。
齿形带（同步带）:
同步齿形带即为啮合型传动带。 同步带内周有 一定形状的齿。
（二）带传动的特点和应用
优 点
（1）能缓冲吸振，传动平稳，噪 音小。 （2）具有过载保护作用。 （3）结构简单，制造、安装和维 护方便，成本低； （4）适用于两轴距离较大的传动；
槽相啮合实现传动，如同步带传动。
2、按用途分
传动带：用于传递动力 输送带：用于输送物品
3、按传动带的截面形状分： 平带、V 带、多楔带、圆形带、齿形带（同 步带）
平带 ： 平带的截面形状为矩形,工
作面为内表面, 主要用于两轴
平行, 转向相同的较远距离的
传动。
平带传动动画展示
1—外覆盖层 2、4—布层 3—片基层 5—工作面覆盖层
----横截面为等腰梯形，摩擦力大，应用广泛；
----扁平部分+纵向槽，摩擦力大,受力均匀，结构紧凑。
----牵引力小，用于仪器。
同步带----无滑动，能保证固定的传动比。
三、类型 1)摩擦式带传动 按传动带的截面形状分 （1）平带 平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。平 带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的 场合应用较多。