带传动的设计计算

工程实例
强度 构件在载荷作用下，抵抗破坏或塑性变形的能力。 强度失效 构件因强度不足而丧失正常功能。
刚度 构件在载荷作用下，抵抗变形或保持弹性变形不超过允许数值的能 力。
刚度失效 构件因刚度不足而丧失正常的工作能力。 失稳 零件承受过大的轴向压力，就会发生弯曲，失去原有稳定的平衡状
态的现象。
工程实例
多楔带
夯实理论
4、圆形带横截面为圆形。
圆形带
夯实理论
二、V带和V带轮
（一）V带 1、V带的结构 2、V带的标准 （1）V带的规格
夯实理论
（2）V带参数
bp
节 线 节 面
节宽bp
基准直径dd 基准长度Ld
夯实理论
（3）V带标记 普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记号组成。
A－1100 GB/T 13575.1—2008 国标代号 基准长度 v带型号
夯实理论
啮合带
夯实理论
（二）常用摩擦带的类型、组成、特点及应用场合
摩擦带类型
夯实理论
平带传动
V带传动
多楔带传动
圆带传动
夯实理论
按传动带的截面形状分 1、平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。
平带
夯实理论
2、V带截面形状为梯形，两侧面为工作表面。
V带
夯实理论
3、多楔带是在平带基体上由多根V带组成的传动带。
摩擦带传动
啮合带传动
夯实理论
2、摩擦带传动的特点 （1）传动平稳，噪声小，缓冲吸振。 （2）过载保护其它零件不受损坏。 （3）可远距离传动。 （4）弹性滑动，使传动比不准确。 （5）效率较低，寿命较短，且对轴的压力大。
不适用于高温和易燃等场合。
夯实理论
摩擦带
夯实理论
3、啮合带传动的特点 （1）无相对滑动，传动比准确。 （2）强力层强度高，适用于高速传动。 （3）可用直径较小的带轮，能获得较大的传动比。 （4）传动效率高。 （5）初拉力较小，故轴和轴承上所受的载荷小。 （6）精度要求较高、成本高。 （7）恶劣环境能正常工作。
机械设计基础 (第四版)
项目三
带式输送机传动件的设计
任务一 带传动的设计计算
工程实例
带式输送机
工工程程实实例例
电动机 V带传动
一级齿轮减速器 输送带
带式输送机
传动滚筒
工程实例
带式输送机主要由电动机、传动带、一级圆柱齿轮减速器、输送带、传 动滚筒、机架等部分组成。
工作中通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行，物料在输 送带上与输送带一起运动，主要用来输送松散物料或成件物品。
夯实理论
一、带传动的组成及特点
（一）带传动组成、类型及特点 1Fra Baidu bibliotek带传动组成 组成 由主动带轮、从动带轮紧 套在两轮上的传动带。
带传动组成
夯实理论
带的传动过程
原动机转动
驱动主动轮
主动轮转动
带与轮的摩擦
从动轮转动
带传动过程
夯实理论
按工作原理分类 （1）摩擦带传动 靠传动带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力。 （2）啮合带传动 靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合来传递运动和动力。
夯实理论
按带轮的基准直径的不同，选择带轮结构。
S型-实心带轮（dd＜150mm）
P型-辐板带轮（dd＝150～450mm）
H型-孔板带轮（dd＝150～450mm）
E型-椭圆轮辐带轮（dd＞450mm）
夯实理论
三、带传动的受力分析和应力分析
（一）带传动的受力分析 1.带传动的有效拉力
初拉力F0 传动带静止时所受拉力。 传动带传动时，紧边拉力F1和松边 拉力F2。 F1＋F2＝2F0； 有效圆周力F 带两边的拉力差。
1 2F0 (1 e f
任务目标
（1）掌握带传动的组成、工作原理、特点、应用场合。 （2）掌握普通V带与V带轮的结构和标准。 （3）理解带传动中的初始拉力、紧边拉力、松边拉力、有效圆周力的含 义及其相互之间的关系。 （4）理解传动带中三种应力产生的原因及应力分布图。 （5）掌握带传动中弹性滑动和打滑产生的原因及其对传动的影响。 （6）掌握带传动的失效形式、设计准则、普通V带传动的设计计算方法 和参数选择的原则。 （7）掌握带传动常用的张紧方法和装置。
A型普通V带，基准长度1100mm。
夯实理论
（二）V带轮 1.V带轮的参数
槽角φ ＝32°、34°、36°、38°
da
dd
ha
f φ
B
bo bd
e
hf H δ
夯实理论
2.V带轮的材料 带轮材料灰铸铁应用最广。 当v≤25m/s时，用HT150或HT200 ； 当转速较高时，可采用铸钢或钢板冲压焊接结构。 传递小功率时，可用铸铝或工程塑料。 3.V带轮结构 是由轮缘、轮毂、轮辐组成， 按V带轮的结构分为实心式、辐板式、孔板式和椭圆轮辐式。
强度失效
刚度失效
工程实例
失稳
工程实例
设计准则 防止失效和进行设计计算的依据。 1、强度准则 零件在危险截面处的最大应力不超过允许的限度
≤ lim
S
≤ lim
S
2、刚度准则 零件在载荷作用下产生的弹性变形量不超过机
器工作性能允许的极限值
y ≤ y
≤
工程实例
3、耐磨性准则 零件的磨损量在预定限度内不超过允许量
p ≤ p ≤ p≤p
4、振动稳定性准则 避免零件工作时的固有频率和外力振动 频率相等或成整数倍
f p ＜ 0.85 f
f p ＞1.15 f
5、散热性准则 零件工作时温度不应超过许用工作温度
t ≤ t
任务分析
由于带式输送机电动机转速高，冲击性载荷比较大，V带传动有减震、 吸收冲击性载荷的作用，同时还有过载保护，因此在多级传动系统中，带传 动常被放在高速级，带动齿轮减速箱的齿轮进行减速运行，满足工作要求。
F＝F1－F2 ＝ Ff F 1000P
夯实理论
2.带传动的最大有效圆周力 打滑 当F≥Ff时，带将在带轮发生相对滑动。 现象 打滑使从动轮转速急剧下降，使传动失效。同时也加剧 传动带过度磨损而很快松驰。
欧拉公式
F1 e f F2
带传动所能传递的最大有效圆周拉力为
e f 1
2
Fmax
2F0
e f
工程实例
零件根据作用不同分为 （1）传动零件 带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和螺旋传动等； （2）连接零件 螺纹连接、键连接和联轴器连接等； （3）支承零件 轴、轴承等。 失效 如果零件承受的载荷超过材料的承载能力，就会发生过大的变形或 断裂而不能继续正常工作。 通用机械零件，其强度、刚度、稳定性是主要失效形式，对于高速传动 的零件还应考虑振动问题。