第13章帶傳動

1、 13-113-1 帶傳動的類型和應(yīng)用帶傳動的類型和應(yīng)用 13-213-2 帶傳動工作情況分析帶傳動工作情況分析 13-513-5 普通帶傳動的計算普通帶傳動的計算 13-713-7 帶傳動的張緊裝置帶傳動的張緊裝置第十三章 帶傳動 P.194工作原理工作原理13-1 帶傳動的類型和應(yīng)用帶傳動的類型和應(yīng)用 : 帶輪1、帶輪2、環(huán)形帶構(gòu)成構(gòu)成d2 ，d1大小輪直徑 中心距(13-3) 2 , 1大小輪包角 =1800(d2-d1/a)*57.30(13-1)帶長帶長L=2a+/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a(13-2)計算公式見p.205帶輪1帶輪2帶21: 靠帶與帶輪靠帶與帶輪接觸弧

2、間的摩擦力接觸弧間的摩擦力 傳遞運 動和動力（一）帶傳動的類型（一）帶傳動的類型 p.204開口開口傳動傳動 兩軸平行，同向回轉(zhuǎn)兩軸平行，同向回轉(zhuǎn) 交叉交叉?zhèn)鲃觽鲃?兩軸平行，反向回轉(zhuǎn)兩軸平行，反向回轉(zhuǎn) 半交叉半交叉?zhèn)鲃觾奢S交錯，不能逆轉(zhuǎn)傳動兩軸交錯，不能逆轉(zhuǎn) 平帶平帶傳動傳動底面是工作面底面是工作面，可實現(xiàn)多，可實現(xiàn)多 種形式的傳動種形式的傳動 帶帶傳動帶傳動帶兩側(cè)面是工作面兩側(cè)面是工作面，承載，承載 力大，只用于開口傳動力大，只用于開口傳動 多楔帶多楔帶傳動具平、帶的優(yōu)點傳動具平、帶的優(yōu)點同步帶同步帶傳動傳動具帶與鏈傳動的特點具帶與鏈傳動的特點圖13-2, p.204按形按形傳式傳式動分動

3、分按按帶帶的的截截面面分分（二）帶的類型與結(jié)構(gòu) p.212 (2) 當(dāng)帶彎曲時中性層帶長不變中性層帶長不變節(jié)面節(jié)面(3)汽車V帶：根據(jù)公稱寬度公稱寬度分為AV10,AV13,AV15AV17，AV22等五種。 有包布帶和切邊帶：普通式、底膠夾布式，多楔式和同步式。 汽車汽車V帶的標記內(nèi)容帶的標記內(nèi)容：型號、有效長度、標準代號。如AV131000 GB/T12732-1996圖13-13 , p.212圖(13-13) , P.212 1.帶的結(jié)構(gòu)組成帶的結(jié)構(gòu)組成:(普通普通)2.帶型號帶型號: (1) 分類 普通帶普通帶：Y、Z、A、B、C、D、E p.212 表13-1 窄帶 ： SPZ、S

4、PA、SPB、SPC(2) V帶帶基準長度基準長度d帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準直徑上的周線長度 P.212(表表13-2) (1)基準直徑基準直徑dd3.基準尺寸基準尺寸:p.212 表表(13-1)V帶截面尺寸帶截面尺寸與帶節(jié)面對應(yīng)帶節(jié)面對應(yīng)的直徑.P214(表表13-3）P224 表13-10 V帶輪的輪槽尺寸帶輪的輪槽尺寸V帶楔角帶楔角=400 (表13-1) P212帶輪輪槽角帶輪輪槽角 =32340、360、380. P.224（三） 13-6帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪的結(jié)構(gòu) P.222 (1)質(zhì)量小、工藝性好、質(zhì)量分布均勻、內(nèi)應(yīng)力小、 高速應(yīng)經(jīng)動平衡(2)工作面應(yīng)精細加工1. 結(jié)構(gòu)組成結(jié)

5、構(gòu)組成:2. 帶輪設(shè)計要求帶輪設(shè)計要求： 輪緣安裝帶 圖13-18 輪輻 聯(lián)接輪緣與輪轂 P.223 輪轂安裝軸 3. 帶輪材料帶輪材料灰鑄鐵HT150、HT200常用鑄鋼、焊接（鋼板）高速 鑄鋁、塑料小功率 輪緣輪輻輪轂實心式 孔板式 （圖13-17） 輪輻式（圖13-18） 5.結(jié)構(gòu)尺寸：結(jié)構(gòu)尺寸：帶輪直徑：dda4. 基本結(jié)構(gòu)型式基本結(jié)構(gòu)型式:按帶輪直徑確定基準直徑d（表13-3 ） P214V帶輪最小基準直徑 表13-9 P219頂圓直徑da（外徑）（四）、帶傳動的張緊、安裝和維護四）、帶傳動的張緊、安裝和維護 一、帶傳動的張緊裝置一、帶傳動的張緊裝置 由于V V帶工作一段時間后帶工作

6、一段時間后，會因永久性伸長而松弛伸長而松弛，影響帶傳動的正常工作。為了保證帶傳動具有足夠的工作能力，應(yīng)采用張緊裝置來調(diào)整帶的張應(yīng)采用張緊裝置來調(diào)整帶的張緊力。緊力。定期張緊定期張緊（定期調(diào)整中心距）1.調(diào)整中心距調(diào)整中心距：自動張緊自動張緊（靠自重）2.利用張緊輪使帶張緊利用張緊輪使帶張緊：定期張緊定期張緊 自動張緊自動張緊（五） 帶傳動的優(yōu)缺點 p.195倒3 缺點缺點: 1.不能保持準確的傳動比不能保持準確的傳動比, 效率低效率低 2.傳遞相同圓周力所需的輪廓尺寸和軸上 壓力均比嚙合傳動的大 3.帶的壽命短 4.需要張緊裝置 5.不宜用于高溫, 易燃場合優(yōu)點優(yōu)點: 1.緩沖吸振緩沖吸振,

7、傳動平穩(wěn)傳動平穩(wěn) 2.過載具安全保護作用過載具安全保護作用 3.適用于中心距較大的傳動適用于中心距較大的傳動 4.結(jié)構(gòu)簡單, 要求精度低, 成本低(二)彈性滑動與打滑(三)帶傳動最大有效拉力Fec(四)帶傳動的應(yīng)力分析(五)帶傳動的優(yōu)缺點13-2 帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析 P.206(一)帶傳動中的力分析 P.196緊邊緊邊松邊松邊一. 初始狀態(tài):二. 工作狀態(tài):拉力增加緊邊緊邊 0 1 緊邊緊邊拉力拉力減少松邊松邊 0 2 松邊松邊拉力 1.緊松邊的判斷1 1 2 200帶兩邊拉力相等相等0 張緊力張緊力帶兩邊拉力不相等不相等 繞出從動輪繞出從動輪的一邊緊邊緊邊繞出主動輪繞出主動輪的

8、一邊松邊松邊分析: 設(shè)帶在工作前后帶的總長不變， 緊邊緊邊由0 1 松邊松邊由0 2兩邊拉力之差拉力之差稱為帶傳動的有效拉力有效拉力，也就是也就是帶所傳遞的圓周圓周力力F 即即 F=F1-F2帶傳動的功率帶傳動的功率：P = F V1000 kw (13-6) P.206 F = 1000 P / V N F ，Vm/ s總長不變帶增長量帶縮短量帶增長量帶縮短量1002 ; 0= (12) (13-4) 2. 緊.松邊力的大小210012 打滑打滑：如果帶所傳遞的如果帶所傳遞的圓周力圓周力F超過帶與輪面間的超過帶與輪面間的極限摩擦力總和極限摩擦力總和時時，帶與帶輪將發(fā)生帶與帶輪將發(fā)生相對滑動相

9、對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑打滑。打滑的危害打滑的危害：打滑帶與帶輪間的相對滑動劇烈的磨損磨損,傳動效率降低效率降低失效失效1.平帶傳動平帶傳動F：分析帶打滑時緊邊拉力F1和松邊拉力F2的關(guān)系：如右圖，在平帶上截取一微弧段dL，對應(yīng)的包角d。設(shè)微弧段兩端的拉力分別為F和F+dF，帶輪給微弧段的正正壓力為壓力為dFN，帶與輪間的摩擦力為fdFN，由法向和切向各力的平衡得：經(jīng)公式推導(dǎo)：緊邊和松邊的拉力比緊邊和松邊的拉力比為為： （13-7） f=0.3為摩擦系數(shù)，為包角（弧度）e為自然對數(shù)的底，e=2.718.（二）帶傳動最大有效拉力FdFNdld F+dF Fd/2d/2F2F1fdFN2sin)(

10、2sinddFFdFdFNfeFF21聯(lián)解 F=F1-F2 和上式 （13-7）得：)11 (11112121ffffeFFFFeFFeeFFfFfFfFfFFQQQNf) 2sin() 2sin(lim2sinff FQFQFNFN/2FN/2/22. V帶傳動：帶傳動：與平帶的初拉力相等時，它們的法向力與平帶的初拉力相等時，它們的法向力FN則不同，則不同，平帶的極限摩擦力為平帶的極限摩擦力為FNf=FQf,而而V帶的極限摩擦力為帶的極限摩擦力為：當(dāng)量摩擦系數(shù)當(dāng)量摩擦系數(shù)將將f 用用f(當(dāng)量摩擦系數(shù)當(dāng)量摩擦系數(shù)) 代入代入(13-8)應(yīng)用于應(yīng)用于V帶傳動。帶傳動。(13-8）由此可知：增大包

11、角和增大包角和增大摩擦系數(shù)增大摩擦系數(shù)，都可以都可以提高帶所傳遞的圓周力提高帶所傳遞的圓周力。因小帶輪包角1小于大帶輪包角2 ，故計算帶故計算帶傳動所能傳遞的圓周力傳動所能傳遞的圓周力時，時，上式中應(yīng)取上式中應(yīng)取1feFF21平帶平帶 V帶帶13-3帶的應(yīng)力分析 （P.208) 一、帶傳動時,帶中應(yīng)力由以下三部分組成帶中應(yīng)力由以下三部分組成：1.緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力拉應(yīng)力:緊邊拉應(yīng)力1=F1/A MPa松邊拉應(yīng)力2= F2/A MPa F1 F2 1 2b=2yE/d E帶的彈性模量，y為帶的中性層到最外層的垂直距離。dy2. 彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力:帶繞過帶輪時，因彎曲而

12、產(chǎn)生彎曲應(yīng)力：b1,b2 d1 d2 b1 b2為限制彎曲應(yīng)力b不過大限制小帶輪的之最小直徑ddmin表(13-3) p.2143.離心力產(chǎn)生的離心力產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力離心拉應(yīng)力: FC C發(fā)生在帶作圓周運動部分, 作用于帶的全長FC=qV2 C=Fc/A=qV2 /A MPa 為限制離心拉應(yīng)力為限制離心拉應(yīng)力C不過大不過大限制限制V Vmax25m/S 5m/S Vmax 25m/S2C1b2maxb1二.帶傳動工作時最大應(yīng)力帶傳動工作時最大應(yīng)力: max 1+ b1+ c發(fā)生位置發(fā)生位置: i1 (小輪主動) :帶繞進小輪帶繞進小輪 i1 (大輪主動) :帶繞出小輪帶繞出小輪則應(yīng)力循環(huán)總次數(shù)

13、： N = 3600 kTV/L 設(shè)V帶速(m/S)L帶長(m) V/L 繞轉(zhuǎn)次數(shù)/秒K=2帶輪數(shù) (2次/周) T帶的壽命(h)三. 應(yīng)力循環(huán)次數(shù): p.199第4. 13-4帶傳動帶傳動彈性滑動 和傳動比 p.210 *帶傳動在工作時存在有帶與帶輪間的彈性滑動帶與帶輪間的彈性滑動 V1V帶, V帶V2V1V帶V2 V1V2 實際傳動比理論傳動比實際傳動比理論傳動比( 減速傳動 ) 帶傳動的傳動比不穩(wěn)定帶傳動的傳動比不穩(wěn)定1.帶是彈性體彈性體, 受載彈變, 變形量與外力 成正比小帶輪處：小帶輪處：帶由A1繞上由B1繞出，拉力由F1 F2 帶 邊繞進邊后縮 帶滯后于帶輪帶滯后于帶輪 V1V帶帶

14、o1o2A1A2B1B2C1C2F1F22.帶輪兩邊拉力不相等帶輪兩邊拉力不相等, F1F2大帶輪處：大帶輪處：帶由A2繞上 由B2繞出，拉力由F2 F1 帶邊繞進邊伸長 帶超前于帶輪帶超前于帶輪 V帶帶V2V1V帶帶V2 V1V2原原因因傳動比傳動比 p.211)1 (1221ddnni1221ddnni(13-9)2112)1 (ddnn(13-10)其值甚微，在一般計算中不予考慮：=0.01-0.02 滑動率11221122111212221111100060100060ndndndndndVVVndVndV分子分母同除以d1n1得；整理得：一.單根帶單根帶可傳遞功率可傳遞功率0計算式計

15、算式 (推導(dǎo)推導(dǎo)） 0 1000 (13-6) 單根帶可傳遞最大功率單根帶可傳遞最大功率0 P206 圓周力圓周力=1（11f ）（13-8） P207 緊邊拉力緊邊拉力1 1= b1c A為了使帶具有一定的疲勞強度：max=1+b1+c 1= b1c (13-12) 單根帶可傳遞功率單根帶可傳遞功率0:0(b1c) (11f )1000 kw（13-13） p214二二.（查表）查表）單根帶的單根帶的基本額定功率基本額定功率0（特定條件下制釘）特定條件下制釘）1. 0: 按按d1、1、型號型號查表查表(13-3) p.214 0稱為基本額定功率，它是稱為基本額定功率，它是在在特定條件下特定條

16、件下 包角1=(=1); 載荷平穩(wěn) 帶長L為特定長度由（13-13）求得的求得的，設(shè)計時可查此表設(shè)計時可查此表。但設(shè)計時的實際工作情況不是特定條件但設(shè)計時的實際工作情況不是特定條件，必須必須于以修正。于以修正。13-5 普通普通帶傳動的計算帶傳動的計算 P.211帶傳動的失效形式及設(shè)計準則帶傳動的失效形式及設(shè)計準則 ：1.失效形式失效形式：打滑或帶發(fā)生疲勞破壞打滑或帶發(fā)生疲勞破壞。2.帶傳動的設(shè)計準則：帶傳動的設(shè)計準則：保證帶傳動保證帶傳動不打滑不打滑及具有及具有一定的疲勞壽命。一定的疲勞壽命。工作情況系數(shù)A 非平穩(wěn)非平穩(wěn)載荷A 1 表(13-8) p.218 包角修正系數(shù): 表(13-7)

17、P.217當(dāng)1 (1)承載力 11 K 帶帶長修正系數(shù)L : 表(13-2) P212當(dāng)L特定條件特定條件繞轉(zhuǎn)次數(shù)N傳動功率L 1當(dāng)L特定條件特定條件繞轉(zhuǎn)次數(shù)N傳動功率L 1 表（13-5.13-6）P.216 P217當(dāng)當(dāng)1d2b2 承載力承載力傳動功率傳動功率 P0 0 3. 單根帶單根帶功率增量功率增量P02. 實際工作（非特定條件下）的實際工作（非特定條件下）的修正系數(shù)修正系數(shù) P216 1.單根單根V帶的許用功率帶的許用功率：P0= (P0+P0) KKL (13-14) P216 2.計算功率：計算功率：PC = KA P（P為傳動為傳動 的額定功率的額定功率Kw）3.帶的根數(shù)：帶

18、的根數(shù)：Z= PC / P0 =Pc/ (P0+P0) KKL (13-15) P218 書Z10,建議Z6 (常取4-6根）（ P0為單根V帶基本額定功率）4.普普V帶的選型：帶的選型：按小帶輪的轉(zhuǎn)速按小帶輪的轉(zhuǎn)速n1和計算功率和計算功率Pc查圖查圖13-15 P219三三.帶的型號和根數(shù)的確頂：帶的型號和根數(shù)的確頂： 單根帶的許用功率單根帶的許用功率0：修正后單根修正后單根V帶所能傳遞的功率帶所能傳遞的功率: 7.求V帶根數(shù).C0 =3.39 取4根8.求作用在帶輪軸上的壓力 FQ (壓軸力) =1733N 例13-2 設(shè)計一通風(fēng)機用的V帶傳動。選用異步電機驅(qū)動。已知電機轉(zhuǎn)速1=1460r/