带传动的张紧装置

•
按剖面形状分) ★带传动的类型 (按剖面形状分
多楔带
平型带 传动
V带 带 传动
圆形带 传动
同步齿形 带传动
★带传动的类型（按传动方式分） 按传动方式分）
1 3
2
开口传动
交叉传动
半交叉传动
★平带传动和V带传动的比较 平带传动和V
★问题： 问题： 问题 相同条件下，普通 带传 相同条件下，普通V带传 动与平带传动相比较， 动与平带传动相比较，谁 能传递更大的功率？ 能传递更大的功率？
F1 = e fα F2
带与带轮的包角 带与带轮间静摩擦系数 自然对数的底
（2）欧拉公式的假设条件： ）欧拉公式的假设条件： 带在工作时无内摩擦力和离心力。 ①带是理想的挠性体→带在工作时无内摩擦力和离心力。 带是理想的挠性体 带在工作时无内摩擦力和离心力 ②忽略带的弹性变形、厚度与重量。 忽略带的弹性变形、厚度与重量。
★答： 答 ∵极限摩擦力为： 极限摩擦力为： = 2 µFNV = µ sin
ϕ
2
FQ + µ cos
ϕ
2
= µV FQ
µV =
sin
ϕ
2
µ
+ µ cos
ϕ
2
对于普通V带 若取µ=0.3，则平均 V =0.51。∴相同 对于普通 带，φ=32°～38 ° 。若取 ° ，则平均µ 。 条件下，普通V带传动比平带传动能传递更大的功率 带传动比平带传动能传递更大的功率。 条件下，普通 带传动比平带传动能传递更大的功率。
带传动的工作情况分析
带传动的受力分析
（未 工 作 时 ）
F0
F0
F0 F2
T2
• • • • Ff
关键词： 关键词： 预（初）拉力F0 紧边拉力F 紧边拉力 1 松边拉力F 松边拉力 2 拉力F 拉力 e
（松边 松边） 松边 （ 工 作 时 ） n1 T1 Ff
F2
F −F = F −F 1 0 0 2
单根V带额定功率 单根 带额定功率
长度系数 包角修正系数 功率增量
★设计计算和参数选择
普通V带传动的设计步骤及方法： 普通V带传动的设计步骤及方法： 一、已知条件：传递的名义功率P，转 已知条件：传递的名义功率 ， ），传动用途 速n1，n2（或传动比 i），传动用途，载 ），传动用途， 荷性质，工作环境和外廓尺寸要求等。 荷性质，工作环境和外廓尺寸要求等。 二、设计计算任务： 设计计算任务： 型带： ⑴V型带：型号、长度和根数 型带 型号、 带轮：直径、 ⑵ 带轮：直径、结构尺寸 传动：中心距、 ⑶传动：中心距、带速等 设计步骤及参数选择： 三、设计步骤及参数选择：见例题
↓
但需注意实验条件：载荷平稳，包角为 特定带长， 但需注意实验条件：载荷平稳，包角为180°，传动比 i=1, 特定带长，承载层材质为化学 ° 纤维，规定的循环次数。当设计条件与实验条件不符时，应作修正： 纤维，规定的循环次数。当设计条件与实验条件不符时，应作修正：
Pr = (P0 + ∆P0 )Kα K L
通常取ε=0.01～0.02 ～ 通常取
4、传动比 i 、
n1 dd 2 i= = n2 dd1(1−ε )
当传动比不要求严格计算时，可忽略 的影响 的影响， 当传动比不要求严格计算时，可忽略ε的影响，即
n1 dd 2 i= ≈ n2 dd1
问题：弹性滑动和打滑的区别？※ 问题：弹性滑动和打滑的区别？
★带的应力分析
1、传动带工作时，带的横剖面上存在三种应力※： 、传动带工作时，带的横剖面上存在三种应力※
作用于带的全长） ⑴、由紧、松边拉力F1、F2→拉应力σ1、σ2（作用于带的全长） 由紧、
σ1 =
F1 A
σ2 =
F2 A
A—带的截面积，mm2 带的截面积， 带的截面积
作用于带的全长） ⑵、由带本身质量引起的离心拉力→离心拉应力σc（作用于带的全长） 由带本身质量引起的离心拉力→
第 8章 概述
带传动
带传动的工作情况分析 普通 V 带传动的设计 普通V 普通V带轮 带传动的张紧装置 作业要求 课堂练习
第八章 带传动
§8-1 概述
★带传动的工作原理
传动带 主动轮 从动轮
———带中间挠性件（传动带）的摩擦传动※ 带中间挠性件（传动带）的摩擦传动※ 带中间挠性件
★带传动的特点 • 带传动优点： 带传动优点： 优点
kW） （kW）
带不发生疲劳拉断→ 带不发生疲劳拉断 ∴单根V 带所能传递的功率 单根 许用功率） （许用功率）为：
Fecv 1 Av P0 = = ([σ ] − σ c − σ b1 )1 − fV α 1000 e 1000 ↓
单根V 单根 带的基本额定功率表
[σ]与带的材质和应力循环总次数有关， 与带的材质和应力循环总次数有关， 与带的材质和应力循环总次数有关 由实验得到
µ d FN + F cos
②
dα dα = (F + d F ) cos 2 2
↓
µ d FN = d F
①、②式联立可得： 式联立可得：
F1 = e µα F2
dF = µ dα F
1 F = (F + F ) 0 1 2 2
F1 = F0 + F2 = F0 −
F 2 F 2
Fe = F1 − F2 = ΣFf
dα dα + (F + d F )sin 2 2
忽略二次无穷小量， 忽略二次无穷小量， 并取： 并取：
d FN = F d α
垂直方向： 垂直方向：
↓
sin
F+dF F1
α dF ③积分 ∫F2 F = ∫0 µ d α 欧拉公式: →欧拉公式 ln F1 − ln F2 = µα
F1
dα dα ≈ 2 2 dα cos ≈1 2
•
带传动缺点 带传动缺点： 缺点
传动的外廓尺寸较大。 传动的外廓尺寸较大。 存在弹性蠕动现象，不能保证固定不变的传动比。 存在弹性蠕动现象，不能保证固定不变的传动比。 轴及轴承受力较大。 轴及轴承受力较大。 传动效率较低 效率较低， 带传动约为 带传动约为0.94～0.97。带的寿命短 ，仅约 传动效率较低，V带传动约为 ～ 。 3000～5000小时。 小时。 ～ 小时 5) 带传动中的摩擦会产生电火花，不宜用于易燃易爆场合。 带传动中的摩擦会产生电火花，不宜用于易燃易爆场合。 6) 一般需要有张紧装置。 一般需要有张紧装置 张紧装置。 因此，带传动多用于两轴传动比无严格要求， 因此，带传动多用于两轴传动比无严格要求，中心距较大的机械中 。 一般， 一般，带速v=5～25m/s,传动比i<8,传递功率P≤45kW。 ～ 传动比 传递功率 。 1) 2) 3) 4)
1、按剖面尺寸分：Y、Z、A、B、C、D、E几种 按剖面尺寸分： 小 大 2、轮槽基准宽度 (节宽 bp 、 节宽) 节宽 和带轮基准直径d 节圆直径 节圆直径) 和带轮基准直径 d(节圆直径 3、V带基准长度 d（节线长度） 、 带基准长度 带基准长度L 节线长度） dd
bp bp
§ 8-2
F0
πdd1n1
60 ×1000 60 ×1000 n d i = 1 = d2 n2 dd1
=
πdd 2n2
带的弹性滑动遍及全部接触弧， 带的弹性滑动遍及全部接触弧 2、打滑 ——带的弹性滑动遍及全部接触弧，带在带轮上 、 发生了全面滑动。 发生了全面滑动。 全面滑动
3、滑动率ε 、滑动率
v1 − v2 πdd1n1 −πdd 2n2 dd 2n2 ε= = = 1− v1 πdd1n1 dd1n1
1 F = (F + F ) 0 1 2 2
F1
（紧边 紧边） 紧边
F1
Fe = F − F2 = ΣFf 1
★紧边拉力F1与松边拉力F2之关系 ——挠性体摩擦的欧拉公式 ——挠性体摩擦的欧拉公式
（1）欧拉公式 当F0一定，且当带在带轮上即将打滑时， ΣFµ达到 ）欧拉公式：当 一定，且当带在带轮上即将打滑时， 极限值，此时有： 极限值，此时有：
V 带的类型与结构
普通V带 普通 带 ★V型带 型带 窄型V带 窄型 带
◇V带的结构 带的结构
包布层 拉伸层（顶层） 拉伸层（顶层） 帘布结构 强力层 线绳结构 压缩层（底胶） 压缩层（底胶）
V 带的类型与结构
普通V带 普通 带 ★V型带 型带 窄型V带 窄型 带
◇ V带的结构 带的结构 ◇普通V带标准 普通 带标准
★带传动的弹性滑动
由于带的弹性变形不同而引起的微小局部蠕动。 由于带的弹性变形不同而引起的微小局部蠕动 1、弹性滑动 ——由于带的弹性变形不同而引起的微小局部蠕动。 主动轮上： 主动轮上： 使 v＜v1 ＜
B1 F2
传动带的带速； 设：v—传动带的带速； 传动带的带速 v1—主动带轮圆周速度； 主动带轮圆周速度； 主动带轮圆周速度 v2—从动带轮圆周速度。 从动带轮圆周速度。 从动带轮圆周速度
★带传动的设计准则
失效形式 打滑 带疲劳拉断 保证不打滑→ 保证不打滑 设计准则
1 1 Fec = F1 1 − fV α = σ 1 A1 − fV α e e
σ max = σ 1 + σ b1 + σ c ≤ [σ ] σ 1 ≤ [σ ] − σ b1 − σ c
(3)欧拉公式的力学模型（以平带为例） (3)欧拉公式的力学模型（以平带为例） 欧拉公式的力学模型 F2 µdN dα
2
F
①取微段带长为分离体，受力分 取微段带长为分离体， 析如图： 析如图： 列力的平衡条件式： ②列力的平衡条件式： 水平方向: 水平方向
dl
dN
dα
α1 n1 ①
d FN = F sin
Fc qv 2 σc = = A A
q—传动带单位长度的质量，kg/m, 见表 传动带单位长度的质量， 见表8-1 传动带单位长度的质量 v—带的圆周速度，m/s 带的圆周速度， 带的圆周速度
作用于弯曲段上） ⑶、带绕过带轮时，因弯曲→弯曲应力σb1、σb2 （作用于弯曲段上） 带绕过带轮时，因弯曲→
1) 2) 3) 4) 传动平稳、噪声小、可以缓冲吸振。 传动平稳、噪声小、可以缓冲吸振。 缓冲吸振 过载时打滑，有过载保护作用。 过载时打滑，有过载保护作用。 适用于两轴中心距较大的传动。 两轴中心距较大的传动 适用于两轴中心距较大的传动。 结构简单，加工和维护方便、成本低。 结构简单，加工和维护方便、成本低。
1、确定计算功率Pca 确定计算功率
①计算功率：Pca=KAP kW 计算功率：
工作情况系数， 工作情况系数，
传递的名义功率
选择V带的型号 2、选择 带的型号
虚线 粗实线
3、确定带轮的基准直径 dd1和dd2 要求： 要求： ①dd1 ≥ddmin ②dd1 、dd2满足标准直径系列 （一般要求保证∆i≤±5%） ± ） 理由： ↑→承载能力 承载能力↓ 理由：①dd1↓→σb1↑→承载能力↓ ↑↑，外廓尺寸↑ ②dd1↑ ↑→dd2↑↑，外廓尺寸↑ 4、验算带速v 验算带速
α动 α静 C1 A1
n1
同理：从动轮上： 同理：从动轮上： 使 v2＜v
可见：由于弹性滑动的存在， 可见：由于弹性滑动的存在，使得 ※
F1
若：v1=v2
则:
① v2＜v＜v1； ＜ 带传动不能保证固定的传动比 不能保证固定的传动比； ② 带传动不能保证固定的传动比； 引起带的磨损并使效率降低。 ③ 引起带的磨损并使效率降低。
Eh σb = dd
E—带的弹性模量，MPa； 带的弹性模量， 带的弹性模量 ； h—带的厚度，mm； 带的厚度， 带的厚度 ； dd—带轮的基准直径，mm； 带轮的基准直径， 带轮的基准直径 ；
2、传动带的应力分布图 、
σb1
σb2
3、结论：⑴ 带是在变应力下工作的→带的疲劳损坏。⑵ 带的紧边开始进入小 、结论： 带是在变应力下工作的→带的疲劳损坏。 带轮处应力最大。 最大应力值为： 带轮处应力最大。⑶ 最大应力值为：σmax=σ1+σb1+σc。
1 Fe = F1 1 − fα e
Fe e fα + 1 F0 = fα e −1 2
F1 = F2 e fα
由上式可知： 由上式可知：
1. 2. 3. F0↑、 α↑、f↑，则Fe↑，传递的功率愈大。 、 、 ， ，传递的功率愈大。 过大，则拉应力↑, 带的工作寿命↓, 轴和轴承受力↑。 但 F0过大，则拉应力 带的工作寿命 轴和轴承受力 。 f过大，则磨损增加，∴带轮表面粗糙度要适当。 过大，则磨损增加， 带轮表面粗糙度要适当。 过大