带传动

P P0
修 正
z ≥
KA ⋅P (P0 + ∆ P0 ) ⋅ K α ⋅ K L
dd1（未知）
Kα（未知）
KL（未知）
未知参数有：dd1，a，型号。 v↑ dd1↑ σb1↓ a↑ 传动能力P↑ 疲劳寿命↑
关键参数是dd1
dd1≥ddmin
结构尺寸增大
a根据题目限制或根据经验试取 型号根据经验或实验图表取定
e fα1 − 1 Fec = 2 ⋅ F0 ⋅ fα1 e +1
Fe↑
寿命↓ Ff↑ α↓
α↓ （2）i一定时：a↓ 结论：a不能太小，0.7（dd1+dd2）≤a≤2（ dd1+dd2） 3、f：f↑ Ff↑ Fe↑
57.3o α1 = 180o − (d d 2 − d d1 ) a
V带fv=f/sin（φ/2）＞f 平型带
疲劳破坏由σmax和应力循环次数决定的： 1）限制σmax的大小 σ1↓ σb1↓ σc↓ 2）限制应力变化频率： 频率：带在单位时间内绕过带轮的次数，U=v/Ld Ld↑ U↓ 带寿命增加 F0 ↓ dd1↑ F f↓ dd1＞ddmin F0适当
v不要太大，vmax＜30m/s
四、运动分析 1、理论传动比
但，F0，α，f不可能无限增大，因此，带传动所能传递的有效 拉力Fe总是有一定的极限值的。
三、应力分析 1、工作应力
紧边：σ1=F1/A 松边：σ2=F2/A ⌠C
σb1
σ2
2、离心应力
σc=Fc /A=qv2/A
σb1 σ1 σC
σ1
σb2 b2 σ σ22
σb2
3、弯曲应力
小带轮：σb1=Eh/dd1 大带轮：σb2=Eh/dd2
第三篇 机械传动
一、传动装置的作用 普通机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。 传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间 装置。 主要用途： 1.减速（或增速）： 2.变速： 3.改变运动形式： 4.动力和运动的传递与分配：
二、传动装置的分类：电传动、流体传动、机械传动 直接接触 摩擦轮传动 摩擦 按传 力方 传动 带传动 靠中间件 式分 齿轮、蜗杆 直接接触 啮合 及螺旋传动 机 传动 械 同步带传动、 靠中间件 传 链传动 动 按 传动 的 分 传动 传动 传动 传动 传动 传动
§8-4V带轮结构，张紧装置 一、V带轮设计的要求 应满足的要求：质量小；结构工艺性好；无过大的铸造内应力；质 量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工，以 减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分 布较为均匀。 二、材料 HT150 HT200 铸钢 铸铝或塑料 v≤25m/s v=25~30m/s v＞25m/s 小功率或航空
带传动类型
V带
顶胶层（胶料） 承载（帘布、胶线绳） 底胶层（胶料） 包布层（胶帆布）
帘布芯结构
绳芯结构
节线和节面
注意：1、V带是标准件，不需要自己生产，由专门厂制造。 2、带传动的主要几何参数有：带轮直径dd1和dd2，中心距a，包 角α及带长Ld
a α2 dd2 γ/2
α1
dd1
Ld = 2⋅ a +
若主动轮和从动轮的转速分别为n1和n2，直径分别为dd1和dd2，则传动带的速 度v为： n1 dd2 π d d 1 n1 πd d 2 n2 i = = v= = n2 d d1 60 × 1000 60 × 1000
2、打滑与弹性滑动 1）打滑 在带传动中，F阻＞Ff 传动带在带轮上产生显著的相对滑动称为 打滑 带传动正常工作时是不允许的 2）弹性滑动 在带传动中，F阻≤Ff 带传动正常工作时带与带轮之间还会产生 一定的滑动。 带传动中的弹性滑动是不可避免的，使带传动不能保持准确的传 动比，造成传动带的磨损。 设主动轮的圆周速度为v1，从动轮的圆周速度为v2，其相对减少 率称为滑动系数： v −v d ⋅n −d ⋅n dd 2 n ε = 1 2 = d1 1 d2 2 i= 1 = n2 dd1(1− ε ) v dd1⋅n 1 1 小结：1、弹性滑动是带传动中不可避免的一种固有现象，只要 带传动传递动力时，带中就必然出现拉力差，而带本身为一弹 弹性滑动是不可避免的 性体、受力不同，弹性变形亦不同。
设带总长度不变，则： 紧边拉力的增加量=松边拉力的减少量 F1-F0=F0-F2； F1+F2=2 F0
小结： 1、Ff=F1-F2=Fe 带传动的有效拉力并不是作用于某固定点的集中 力，而是带和带轮接触面上各点摩擦力的总和，也等于带轮两边 带的拉力差。 2、当F0一定时，带传动能力的大小取决于带与轮间所能产生的 摩擦力总和的大小。Ff→Ffmax取决于小带轮的包角。 3、当Ffmax＞F阻时，带传动能正常工作 当Ffmax＜F阻时，带传动打滑 带传动中，当带有打滑趋势时，摩擦力即达到极限值，亦即带 传动的有效拉力达到最大值。根据欧拉公式，有： F1=F2efα 另外 F1+F2=2 F0 F1-F2= Fe 可以得到
பைடு நூலகம்
三、结构尺寸 轮缘 结 构 轮毂 轮辐 带轮的外圈环形部分，轮缘上开有轮槽。 带轮与轴的配合部分 连接轮缘与轮毂的部分
实心式 尺 寸 腹板式 孔板式 轮辐式
dd≤（2.5~3）d轴 dd≤300 D1-d1≥100 dd＞300
带轮的结构设计步骤： 1、根据带轮的基准直径 结构形式
2、根据带型号
轮槽尺寸 由经验公式确定
§8-3 V带传动的设计计算
一、失效形式、正常工作条件 失 整体打滑 F阻＞Ff 将发生打滑 效 形 带在变应力作用下，当应力循环次数达 疲劳破坏 式 到一定值后，发生疲劳破坏 带传动的计算准则：既要避免带传动在工作中出现打滑现象， 又要保证带具有一定的疲劳强度和使用寿命。 1、传动能力 P 正 z > 常 P0 工 σmax=σ1+σb1+σc≤[α] 2、疲劳强度 作 v不要太大（10~20m/s，最佳） 条 件 dd1＞ddmin 3、限制条件 F0适当 α1≥120°
具体设计步骤：
1、按KA*P=Pca，n1→选型号
2、取定dd1→dd2=i*dd1→按直径系列圆整 3、校核v=（5~30）m/s 4、试取a0，几何计算，Ld’→标准化Ld 5、校核α1≥120° 6、求： z =
(P 0
+ ∆ P0 )⋅ K
P ca
α
⋅K
L
7、确定带的预紧力：
Pca 2.5 F0 = 500 −1 + qv2 v ⋅ z Kα
π (dd1 + dd 2 )
2
(dd 2 − dd1) +
4⋅ a
2
§8-2 带传动工作情况的分析
一、带传动的工作原理
二、力分析 未工作时：由于带紧 套在两轮上，带各截 面处均受初拉力F0 轮与带间有正压力。 启动时：轮与带间产 生摩擦力，由带所受 摩擦力方向可知，带 中的拉力发生了变化。 下边带拉紧 上边带放松 紧边F1 松边F2
二、单根V带的许用传递功率 由受力分析知：在有打滑趋势时的有效拉力为最大有效拉力：
1 Fec = F1 1 − fα e
疲劳强度条件： σ
1 = σ 1 ⋅ A ⋅ 1 − fα e
max
= σ 1 + σ b1 + σ c ≤ [ σ ]
σ 1 ≤ [ σ ] − σ b1 − σ c
因此，从动轮的圆周速度v2小于主动轮的圆周速度v1。 由于传动带的弹性变形的变化而引起的滑动称为弹性滑动。 滑动弧 滑动角 静弧 静角
2、由于弹性滑动的影响，使得从动带轮圆周速度v2小于主动带轮圆 周速度v1，其影响随着传递功率的变化而变化。 不能保持瞬时传动比固定不变 3、打滑是一种有害现象，它使带磨损剧烈，从动轮转速下降，甚 至使带传动提早失效。 必须避免 由于打滑是带传动过载引起的，所以，它是完全可以避免的。
1 Fec = ([σ] − σ b1 − σ c ) ⋅ A ⋅ 1 − f v α1 e
则，单根带所能传递的功率为：
F ec ⋅ v P0 = = 1000
([ σ ] − σ b 1
1 − σ c )⋅ A ⋅ 1 − fvα1 ⋅ v e 1000
小结：1、带传动时，带中各截面处的应力是不相等的，即带是处于变应力下工
作的，当带绕两带轮循环一周时，带中某点的应力变化四次，当应力循环次数达 到一定值后，将产生疲劳破坏。 2、带中的最大应力发生在紧边开始绕上小带轮处σmax=σ1+σb1+σc 最小应力发生在松边 σmin=σ2+σc
3、保证带使用寿命可采用的措施：
一、带传动的组成 二、带传动的分类 靠摩擦传动的带按其截面形状分为： 一般机械传动中，应用最广的是V带传动。 三、V带的类型与结构 V带有普通V带、窄V带、联组V带等。标准普通V带的结构 普通V带的截面尺寸分为：Y、Z、A、B、C、D、E七种 窄V带的截面尺寸分为：SPZ、SPA、SPB、SPC四种 普通V带和窄V带采用基准宽度制，即用基准线的位置和基 准宽度来定带轮的槽型、基准直径和带在轮槽中的位置。
efα F = F +F 2 = F fα 1 0 e e e −1
1 F =F −F 2=F fα 2 0 e e e −1
e fα −1 Fe = 2F0 fα e +1
讨论：有效拉力Fe的大小与F0、α、f有关。
1、 F0： F0↑ N↑ 带的弹性↓ Ff↑ Fe↑ 易松弛 2、α：α↑ 产生摩擦力的区域↑ （1）a一定时：i↑ （dd2-dd1）↑ 结论：i不能太大，i≤7
8、求作用在轴上的力FP： α1 β FP = 2 zF0 cos = 2 zF0 sin 2 2