带传动张紧装置

6、验算小轮包角α1
1 180
d d 2 d d1 a 57 . 3
要求：α1≥120°（90°） 理由： ①α1 ↑总摩擦力↑→传动能力↑ ② α1 ↓↓ →易打滑→应↑ a 或加张紧轮。
7、确定带的根数z
z Pca Pr
包角修正系数 长度系数 要求：z 取≥计算值的整数，通常， z =3～5＜10， 若z＞6，可改选 型号。 理由：z↑↑→载荷分布不均↑
调整螺钉
电ຫໍສະໝຸດ Baidu机
滑轨
★带传动的张紧装置
1、中心距可调张紧装置（定期张紧装置----摆架式）
摆动轴
托板 调整螺钉
★带传动的张紧装置
2、中心距可调张紧装置（自动张紧装置）
托板
★带传动的张紧装置
3、中心距不可调张紧装置（加张紧轮）
张紧轮
作业：
试设计一带式运输机 中的普通V带传动。已知电动机的额定功率 P=7.5 kW，电动机型号为Y132M-4，转速n1=1440 r/min。要求传动比 i=2.1，两班制工作，要求中心距900mm左右。
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： 一、已知条件：传递的名义功率P，转 速n1，n2（或传动比 i），传动用途，载 荷性质，工作环境和外廓尺寸要求等。 二、设计计算任务： ⑴V型带：型号、长度和根数 ⑵ 带轮：直径、结构尺寸 ⑶传动：中心距、带速等 三、设计步骤及参数选择：见例题
P0 P0 K K L
功率增量
K AP
单根V带额 定功率，查 表可得
8、计算张紧力F0
f Fec e 1 500 Pca 2 f F0 e 1 qv vz 2
2 .5 K K
qv 2
9、作用在轴上的载荷（压轴力）FQ
F0
FP 2 zF0 sin
1
2
F0 FP FP F0 F0
★普通V带轮
1、对带轮材料的要求
重量轻，质量分布均匀，结构工艺性好，易于制造等。 轮槽工作表面应精加工以减少带的磨损，其表面粗糙度Ra≤1.6μm。
2、常用材料
一般传动（v<25m/s时）：HT150 重要传动（ v =25～30m/s时）：HT200 高速传动：铸钢或钢板焊接或球墨铸铁 小功率传动：铸铝或工程塑料
( F1 F2 )
F1
（紧边）
Fe F1 F2 Ff
★紧边拉力F1与松边拉力F2之关系 ——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 极限值，此时有：
F1 F2
e
f
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： ①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。
v
d d 1 n1
60 1000
（m/s）
要求：v =5～25 m/s（推荐v =10～20 m/s）
理由：①P=Fv，当P一定时，v↓则F↑→z↑
② v↑↑，σc↑ → 摩擦力↓，承载能力↓ ③ v↑↑，单位时间内应力循环次数↑ →寿命↓
5、计算传动的中心距a和带的基准长度Ld
⑴ 初取中心距a0 要求：a0≈（0.7～2）（ dd1 +dd2） 理由： ① a↓→结构紧凑 ② a↓↓→包角↓（两带轮直径不变的条件下），传动能力↓ ③ a↑↑→外廓尺寸↑，且Lp较长，速度高时易颤动。 ⑵求带的基准长度Ld′ →查表选标准长度Ld ⑶求实际中心距a或按公式近似计算。 ⑷考虑安装调整和补偿因带的伸长导致张紧力减小，实际中心距还需给出 最大、最小值。通常取： amin=a－0.015Ld （mm） amax=a＋0.015Ld （mm）
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一、协作小组组员：
级
专业
班
学号
姓名
二、设计参数汇总表
dd1
计算项目
A型带
90mm 100mm
B型带
125mm 140mm
三、设计结果比较分析 四、对本次作业形式的看法
课堂练习: 补充下列标注。
注：①键槽尺寸及偏差查《课程设计》P119表14-24。 ② 键槽的位置公差查《课 程设计》P165表18-11和表18-12（其中公称尺寸指键宽b）。
(3)欧拉公式的力学模型（以平带为例）
F2
μdN
d 2
F
dl
dN
dα
α1 n1
①
①取微段带长为分离体，受力分 析如图： ②列力的平衡条件式： 水平方向: d d
d FN F sin
↓
2
F d F sin
2
d FN F d
F+dF F1 ③积分 →欧拉公式:
垂直方向：
通常取ε=0.01～0.02
4、传动比 i
i
n1 n2

d d 1 1
当传动比不要求严格计算时，可忽略ε的影响，即
i
n1 n2

dd 2 dd1
问题：弹性滑动和打滑的区别？※
★带传动的设计准则
失效形式 打滑
设计准则
1 带疲劳拉断 F F1 1 f 保证不打滑→ ec e V
52
④ ③
+0.025 0
① ⑤
⑧
⑥ ⑦
②
1 1 A1 f e V
带不发生疲劳拉断→ max 1 b1 c

∴单根V 带所能传递的功率 （许用功率）为：
1 b1 c
1 Av P0 c b1 1 f 1000 e V 1000 Fec v
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
★带传动的工作原理
传动带 主动轮 从动轮
概述
———带中间挠性件（传动带）的摩擦传动※
★带传动的特点 • 带传动优点：
1) 2) 3) 4) 传动平稳、噪声小、可以缓冲吸振。 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。 结构简单，加工和维护方便、成本低。
1、确定计算功率Pca
①计算功率：Pca=KAP kW
工作情况系数，
传递的名义功率
2、选择V带的型号
虚线 粗实线
3、确定带轮的基准直径 dd1和dd2
要求： ①dd1 ≥ddmin ②dd1 、dd2满足标准直径系列 （一般要求保证Δi≤±5%） 理由：①dd1↓→σb1↑→承载能力↓ ②dd1↑ ↑→dd2↑↑，外廓尺寸↑ 4、验算带速v
1
F1 A
2
F2 A
A—带的截面积，mm2
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）
c
Fc A

qv A
2
q—传动带单位长度的质量，kg/m, 见表8-1 v—带的圆周速度，m/s
⑶、带绕过带轮时，因弯曲→弯曲应力σb1、σb2 （作用于弯曲段上）
b
Eh dd
E—带的弹性模量，MPa；
h—带的厚度，mm； dd—带轮的基准直径，mm；
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 带轮处应力最大。⑶ 最大应力值为：σmax=σ1+σb1+σc。
★带传动的弹性滑动
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。
F V 2 F NV sin FQ

2
cos

2
V FQ
V
sin

2 cos

2
对于普通V带，φ=32°～38 ° 。若取μ=0.3，则平均μV =0.51。∴相同 条件下，普通V带传动比平带传动能传递更大的功率。
V 带的类型与结构
普通V带 ★V型带 窄型V带
•
★带传动的类型 (按剖面形状分)
多楔带
平型带 传动
V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）
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
★问题：
相同条件下，普通V带传 动与平带传动相比较，谁 能传递更大的功率？
★答：
∵极限摩擦力为：
平带传动
V带传动
F FN FQ
bp bp
dd
§8-2
F0
带传动的工作情况分析
★带传动的受力分析
（ 未 工 作 时 ）
F0
F0 F2
n1 T1
F0 F2
T2
• • • •
关键词： 预（初）拉力F0 紧边拉力F1 松边拉力F2 有效拉力Fe
（松边） （ Ff 工 作 时 ）
1 Ff F F0 F0 F2
F0
F1
1 2
1. 2.
f
F0↑、 α↑、f↑，则Fe↑，传递的功率愈大。 但 F0过大，则拉应力↑, 带的工作寿命↓, 轴和轴承受力↑。
3.
f过大，则磨损增加，∴带轮表面粗糙度要适当。
★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※：
⑴、由紧、松边拉力F1、F2→拉应力σ1、σ2（作用于带的全长）
（kW）
↓
单根V 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， 由实验得到
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：
Pr P0 P0 K K L
单根V带额定功率
主动轮上： 使 v＜v1
B1 F2
设：v—传动带的带速；
v1—主动带轮圆周速度；
v2—从动带轮圆周速度。
α动
α静 C1
n1
同理：从动轮上： 使 v2＜v
A1
可见：由于弹性滑动的存在，使得 ※
F1
若：v1=v2
则:

① v2＜v＜v1； ② 带传动不能保证固定的传动比； ③ 引起带的磨损并使效率降低。
忽略二次无穷小量， 并取： d d sin 2 2
cos
d 2
1
F ln F1 ln F2
F2 0

F1
dF



d
d FN F cos
d 2
F d F cos
d 2
②
↓
d FN d F
①、②式联立可得：
F1 F2
e

dF F
d
d d 1n1
d d 2 n2
60 1000 60 1000 n1 dd 2 i n2 dd 1
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。
3、滑动率ε

v1 v2 v1

d d 1n1 d d 2n2 d d 1n1
dd 2
1
d d 2n2 d d 1n1
F0
1 2
( F1 F2 )
F1 F0 F2 F0
F 2 F 2
f Fe e 1 f F0 e 1 2
Fe F1 F2 Ff
1 Fe F1 1 f e
F1 F2 e
由上式可知：
3、典型结构
带轮轮缘尺寸见表8-10
选择题： 1、V带传动中，带横截面的 楔角为 d °，带轮的轮槽 角应 g 该度数。 a)34 °b)36 °c)38 d)40 ° e)大于 f)等于 g) 小于
轮缘 轮辐 轮毂
实心轮
腹板轮
孔板轮
椭圆辐轮
★带传动的张紧装置
1、中心距可调张紧装置（定期张紧装置----滑道式）
•
带传动缺点：
1) 2) 3) 4) 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。 轴及轴承受力较大。 传动效率较低，V带传动约为0.94～0.97。带的寿命短 ，仅约 3000～5000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。 6) 一般需要有张紧装置。 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，带速v=5～25m/s,传动比i<8,传递功率P≤45kW。
电动机
V带传动
单级齿轮 减速器 联轴器
带式运输机
v F
作业要求：
1、采用标准作业格式： 计算项目和计算过程
计算结果
25mm 1、计算功率PC PC=KAP=1.1×7.5=8.25 2、分组作业： 3～4人一组（自由组合），每人选一组参数设计，然后将设计结果统 计列表并进行分析讨论。 kW
PC=8.25kW
◇V带的结构
包布层 拉伸层（顶层）
帘布结构
强力层 线绳结构
压缩层（底胶）
V 带的类型与结构
普通V带 ★V型带
窄型V带
◇ V带的结构 ◇普通V带标准
1、按剖面尺寸分：Y、Z、A、B、C、D、E几种 小 大
2、轮槽基准宽度 (节宽) bp 和带轮基准直径dd(节圆直径)
3、V带基准长度Ld（节线长度）