1、第八章 带 传 动,帅康空调风机箱,纺织机械,数控电脑化机床,空压机,8-1 概 述,带传动的组成：主、从动带轮，皮带,带传动的功能：传递原动机的转动运动,带传动的传力特点：靠摩擦传力（摩擦力是驱动力）,（一）带传动的类型,1 按带的截面形状分, 平皮带传动结构最简单，制造容易，用于传动中心距 较大的场所, V带比平皮带传动能力强，结构紧凑，应用最广泛, 多楔带兼有平皮带和V带的优点。用于传动功率大，传动比大，带速高的场所。,2 按传动轴的转向分,开口传动,交叉传动,半交叉传动,本章作业：9-1，9-2,（二）V带的类型与结构,常用的V带主要有两种：,普通V带,窄V带,共分：Y、Z、A、B、C
2、、D E七种类型,共分：SPZ、SPA、SPB、SPC 四种类型,本章重点介绍的内容 普通V带传动,1. V带的特点, 整体呈无接头的环状；, 结构分为两种,帘布芯结构,绳芯结构,2. V带的及带轮的基准宽度和基准直径,V带弯曲后横截面的变形, 节宽bP 是带的基准宽度（公称宽度）, 带轮上，与带节宽bP 相等的槽宽bd 为带轮的节宽（基准宽度、公称宽度）, 基准宽度（公称宽度）,带的基准宽度 bP,带轮的基准宽度bd, 基准直径（公称直径）,带轮基准宽度bd所在的直径dd, 带的公称长度 Ld,带的公称长度为带的节线长度,8-2 带传动的工作情况分析,1. 带轮不转动时,1） 带传动不分松边
3、和紧边,2）皮带所受的拉力均为张紧力F0,2. 带轮空转时,1）松紧边差异不明显,2）皮带受力情况近似于带轮不转动时的状况,（一）带传动时的力分析,3. 带传动正常工作时,1）带传动出现松边和紧边,3）紧边拉力 F1大于松边拉力F2。对应L和L抵消，紧边力的增量F与松边力的减量F抵消,2）在正常工作状态下，带属于弹性 变形，且变形后，带的全长不变。即：带紧边的拉伸变形量L与松边的收缩变形量 L相抵消。,紧边,松边,5）主动轮给带的摩擦力与从动轮给带的摩擦力方向相反, 取主动轮为分离体，所有力对o1点取矩,联立以上各式：,问题1： F0 与皮带传动能力的关系； Fe 与 P 、V 的关系。,结论
4、： 当其它条件（如带和带轮材料匹配）不变，张紧力F0 的大小决定了摩擦力Ff（ Ff = Fe ）的大小，即决定了皮带传动能力的高低。,问题2：是否张紧力越大越好？,（二）带传动的最大有效圆周力及其影响因素,1. 欧拉公式,1）欧拉公式推导的前提：带传动即将打滑(过载引起）时,2）欧拉公式推导的模型：小带轮上带长为 的微单元体受力,（具体推导过程请参考有关教材）,欧拉公式,自然对数的底（e=2.718）,摩擦系数。V带用,带轮包角，应代入小带轮包角,2. 最大有效拉力,联立以下各式：,得最大有效圆周力为：, 与 成正比, 随 增大而增大, 随 增大而增大,对 有影响的几个参数：,（三）带的应力
5、分析,1. 拉应力,2. 离心应力,3. 弯曲应力,最大应力发生在皮带绕入小带轮紧边处,（四）带的弹性滑动和打滑,1. 弹性滑动, 在静弧处，带速与轮速相等，无相对滑动, 在主动轮动弧段，带除了与轮速一致的速度外，还有相对于轮速反方向的收缩速度VS( 相对滑动速度) 致使带速落后于轮速V1, 在从动轮动弧段，带除了与轮速一致的速度外，还有与轮速方向相同的拉伸速度VS( 相对滑动速度) 致使带速V高于轮速V2,结论： 弹性滑动不可避免。主动轮上，带的相对滑动 与轮速方向相反，从动轮相对滑动与轮速方向一致,2. 打滑,打滑定义当动弧扩展到整个接触弧时，这种现象被称作打滑,打滑现象严重时，轮转带不动
6、。,打滑的原因带疲劳后松弛，或传动过载。,为了简化计算常将带速 V 用主动轮圆周速度 V1 代替,打滑的次序打滑首先始于小带轮,打滑的性质打滑属于失效破坏,避免打滑的措施, 设计合理, 适时张紧或更换带, 避免过载,？,3. 滑动率,滑动率的意义描述从动轮圆周速度相对于主动轮圆周速度的降低程度,滑动率,=1%2%,一般传动中，常取：,8-3 带传动的工作情况分析,（一）设计准则和单根V带的基本额定功率,1. 设计准则,在保证不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命,2. 单根V带的基本额定功率P0,( 设计准则依失效形式而定）,由：,由：,得出：, 特定带长, 平稳工作条件, 包角,实验限制条
7、件：,考虑到具体使用条件与实验条件的差异应对 P0 进行修正,见教材P150 表8-5d,由带的材质和结构决定的试验常数；,带的基准长度；,带的某一点绕行一周所绕过的带轮数；,带的寿命；,带速。,具体使用时如何对 P0 进行修正,考虑到具体使用条件与实验条件的不同，应加入增量值P0，即实用的单根V带的基本额定功率值为,（二）原始数据及设计内容（P151）,1. 原始数据, 传递的功率P；, 转速n1 、n2或传动比i, 传动位置要求（水平、垂直、倾斜布置）, 工作条件（载荷状况、运转情况）,2. 设计内容,类型、长度L、根数Z、传动中心距a、基准直径dd、结构尺寸,见P150表8-5d,（三）
8、设计步骤和方法,1. 确定计算功率Pca,P 名义功率，KW,KA 工作情况系数。查表8-6（P151）,2. 选择带型,应该满足的条件：,见表8-3、表8-7（P152）,1）. 初选小带轮的基准直径,2）. 验算带的速度V,按照公式,计算带的速度,应使,普通V带,窄V带,离心力过大，传动不平稳,dd1 过小，寿命低,Fe 过大，需要的根数过多。,一般带速范围：,设计顺序：,1）,2）,4）,当dd1 、 dd2一定时，中心距越大，小带轮包角1越大； 中心距过大，带长加大，运动时带易发生颤动。,中心距的选择要适度,问题：传动比过大 有何不利影响？,5. 验算主动轮上的包角,问题：当小带轮包角
9、小于120时，应采取何措施,6. 确定带的根数 Z,查表8-8、表8-2,查表8-5（P148-）,?,？,包角系数,带长系数,7. 确定带的预紧力（张紧力） F0,考虑离心力影响,本章作业：9-1，9-2,8. 计算带传动作用在轴上的力（压轴力） FP,F0,F0,FP,8-4 V带轮设计,1. V带轮材料,一般常用：HT150、HT200,小功率： 铸铝、塑料,2. 结构尺寸,1）实心式,2）腹板式,3）孔板式,4）椭圆轮辐式,8-5 V带传动的张紧装置,张紧的目的维持足够的摩擦力,调整螺钉,滑道式张紧装置,1. 滑道式,（一）定期张紧装置,2. 摆架式,调整螺钉,摆架式张紧装置,（二）自动张紧装置,电动机按装在浮动摆架上，利用电动机的自重，使带轮随同 电动机绕固定轴摆动，以自动保持张紧力,（三）采用张紧轮的装置,利用平衡重自动张紧：张紧轮设置在松边外侧靠小轮处 以增大小带轮包角。,中心距不可调时：张紧轮设置在松边内侧靠大轮处 以免反向弯曲降低寿命 ，同时尽量不减少小带轮包角,
