第五章摩擦型帶傳動

第五章摩擦型帶傳動第一頁，共四十八頁，2022年，8月28日中國地質(zhì)大學專用作者：潘存云教授潘存云教授研制試驗儀器潘存云教授研制滑動軸承試驗臺第二頁，共四十八頁，2022年，8月28日中國地質(zhì)大學專用作者：潘存云教授潘存云教授研制印刷機械潘存云教授研制礦山機械

潘存云教授研制動平衡機潘存云教授研制建筑機械潘存云教授研制試驗臺第三頁，共四十八頁，2022年，8月28日第五章摩擦型帶傳動帶傳動的類型與特點帶傳動的原理及V帶帶傳動的工作情況分析V帶傳動的設計計算第四頁，共四十八頁，2022年，8月28日（一）主要內(nèi)容

帶傳動概述；V帶和V帶輪的結構；V帶傳動的工作能力分析；V帶傳動的設計、張緊、安裝與維護。第五頁，共四十八頁，2022年，8月28日（二）教學要求1、了解帶傳動的類型、特點與應用。2、掌握帶傳動的受力分析、應力分析及彈性滑動的概念。3、掌握V帶傳動的設計計算方法。4、熟悉帶傳動的張緊與維護。第六頁，共四十八頁，2022年，8月28日1、帶傳動的受力分析、應力分析及彈性滑動。2、V帶傳動的設計計算。（三）教學的重點與難點第七頁，共四十八頁，2022年，8月28日

帶傳動是一種常用的機械傳動裝置。主要作用：用來傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速。工作原理：主要是依靠撓性傳動帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力。

一、概述

第八頁，共四十八頁，2022年，8月28日

工作過程：原動機驅(qū)動主動帶輪轉(zhuǎn)動，通過帶與帶輪之間產(chǎn)生的摩擦力，使從動帶輪一起轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)運動和動力的傳遞。帶傳動的組成：主動輪、從動輪、緊套在兩輪上的傳動帶和機架組成。

第九頁，共四十八頁，2022年，8月28日（一）帶傳動的類型

（1）摩擦帶傳動：靠傳動帶與帶輪間的摩擦力實現(xiàn)傳動，如V帶傳動、平帶傳動等。1、按傳動原理分：（2）嚙合帶傳動：

靠帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實現(xiàn)傳動，如同步帶傳動。帶傳動的分類方法有三種:第十頁，共四十八頁，2022年，8月28日傳動帶：用于傳遞動力輸送帶：用于輸送物品2、按用途分3、按傳動帶的截面形狀分：平帶、V帶、多楔帶、圓形帶、齒形帶（同步帶）第十一頁，共四十八頁，2022年，8月28日平帶：

平帶的截面形狀為矩形,工作面為內(nèi)表面,主要用于兩軸平行,轉(zhuǎn)向相同的較遠距離的傳動。平帶傳動動畫展示第十二頁，共四十八頁，2022年，8月28日1—外覆蓋層2、4—布層3—片基層5—工作面覆蓋層第十三頁，共四十八頁，2022年，8月28日

V帶的截面形狀為梯形,工作面為兩側(cè)面,帶輪的輪槽截面也為梯形。在相同張緊力和相同摩擦系數(shù)的條件下,V帶產(chǎn)生的摩擦力要比平帶的摩擦力大,所以,V帶傳動能力強,結構更緊湊,在機械傳動中應用最廣泛。V帶:v帶傳動動畫展示第十四頁，共四十八頁，2022年，8月28日第十五頁，共四十八頁，2022年，8月28日多楔帶是平帶基體上有若干縱向楔形凸起,它兼有平帶和V帶的優(yōu)點且彌補其不足,多用于結構緊湊的大功率傳動中。多楔帶:多楔帶傳動動畫展示第十六頁，共四十八頁，2022年，8月28日

圓形帶的截面形狀為圓形。僅用于如縫紉機、儀器等低速小功率的傳動。圓形帶:第十七頁，共四十八頁，2022年，8月28日齒形帶（同步帶）:

同步齒形帶即為嚙合型傳動帶。同步帶內(nèi)周有一定形狀的齒。第十八頁，共四十八頁，2022年，8月28日（二）帶傳動的特點和應用（1）能緩沖吸振，傳動平穩(wěn)，噪音小。（2）具有過載保護作用。（3）結構簡單，制造、安裝和維護方便，成本低；（4）適用于兩軸距離較大的傳動；優(yōu)點第十九頁，共四十八頁，2022年，8月28日缺點（1）不能保證恒定的傳動比，傳動精度和傳動效率低。（2）帶對軸有很大的壓軸力。（3）帶傳動裝置結構不夠緊湊。（4）帶的壽命較短。（5）不適用于高溫、易燃及有腐蝕介質(zhì)的場合。第二十頁，共四十八頁，2022年，8月28日應用：帶傳動適用于要求傳動平穩(wěn)、傳動比不要求準確，100KW以下的中小功率的遠距離傳動。如：汽車發(fā)動機、拖拉機、石材切割機等。第二十一頁，共四十八頁，2022年，8月28日二、V帶和V帶輪的結構

V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、汽車V帶、大楔角V帶等。其中以普通V帶和窄V帶應用較廣。8.2.1普通V帶的結構和尺寸標準

標準V帶都制成無接頭的環(huán)形帶，橫截面結構如下:V帶的結構第二十二頁，共四十八頁，2022年，8月28日簾布結構和線繩結構的區(qū)別:

簾布結構抗拉強度高,但柔韌性和抗彎強度較差,所以,線繩結構V帶適用于轉(zhuǎn)速高,帶輪直徑較小的場合。帶的型號：我國普通V帶和窄V帶都已標準化。按截面尺寸由小到大，普通V帶可分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號；窄V帶可分為SPZ、SPA、SPB、SPC四個型號。在同樣條件下，截面尺寸大，則傳遞的功率就大。第二十三頁，共四十八頁，2022年，8月28日其截面呈楔角等于40゜的梯形，如圖。

需要掌握的概念：

1、節(jié)寬bp：長度不變層。所在位置稱為中性層。

2、截面高度h：相對高度h/bp已標準化（普通V帶為0.7，窄V帶為0.9）。V帶截面尺寸：第二十四頁，共四十八頁，2022年，8月28日3、基準直徑dd:V帶裝在帶輪上，和節(jié)寬bp相對應的帶輪直徑。（標準值見表5-1）4、基準長度Ld：V帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準直徑上的周線長度。它用于帶傳動的幾何計算。（標準值見表5-2）第二十五頁，共四十八頁，2022年，8月28日

帶的標記：普通V帶和窄V帶的標記都是由帶型、帶長和標準號組成。例如：A型、基準長度為1400㎜的普通V帶，其標記為：A-1400GB11544-89。又如：SPA型、基準長度為1250㎜的窄V帶，其標記為：SPA－1250GB12730－91。帶的標記通常壓印在帶的外表面上，以便選用識別。

第二十六頁，共四十八頁，2022年，8月28日（二）普通V帶輪的結構（1）帶輪應具有足夠的強度和剛度，無過大的鑄造內(nèi)應力；（2）質(zhì)量小且分布均勻，結構工藝性好，便于制造；（3）轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；（4）輪槽工作面應光滑，以減小帶的磨損。1、V帶輪的設計要求第二十七頁，共四十八頁，2022年，8月28日2、帶輪的材料

帶輪的材料主要采用鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等，灰鑄鐵應用最廣。常用材料的牌號為HT150（v≤25m/s時）或HT200（v=25～30m/s時）；轉(zhuǎn)速較高時宜采用球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼，也用采用鋼板沖壓后焊接帶輪。小功率時可采用鑄鋁或塑料等材料。第二十八頁，共四十八頁，2022年，8月28日

帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。輪緣是帶輪的工作部分，制有梯形輪槽。輪轂是帶輪與軸的聯(lián)接部分，輪緣與輪轂則用輪輻（腹板）聯(lián)接成一整體。3、帶輪的結構輪緣腹板輪轂第二十九頁，共四十八頁，2022年，8月28日V帶輪的分類：V帶輪按腹板（輪輻）結構的不同分為以下幾種型式：（1）實心帶輪（2）腹板帶輪（3）孔板帶輪（4）輪輻帶輪第三十頁，共四十八頁，2022年，8月28日實心帶輪第三十一頁，共四十八頁，2022年，8月28日腹板帶輪第三十二頁，共四十八頁，2022年，8月28日孔板帶輪第三十三頁，共四十八頁，2022年，8月28日輪輻帶輪第三十四頁，共四十八頁，2022年，8月28日三、帶傳動的工作能力分析

（一）帶傳動的受力分析

為保證帶傳動正常工作，傳動帶必須以一定的張緊力套在帶輪上。初拉力F0：緊邊拉力F1：松邊拉力F2：有效拉力F：F=F1-F2第三十五頁，共四十八頁，2022年，8月28日

實質(zhì)上，帶傳動的有效拉力是帶與帶輪之間摩擦力的總和。在最大靜摩擦力范圍內(nèi)，二者是相等的。同時F也是帶傳動所傳動的圓周力。帶傳動所傳遞的功率為：P=Fv/1000

式中：P為傳遞功率，單位為KW；F為有效圓周力，單位為N；V為帶的速度，單位為m/s。F=1000P/v第三十六頁，共四十八頁，2022年，8月28日

帶的打滑：在一定的初拉力F0作用下，帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和有一極限值。當帶所傳遞的圓周力超過帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和的極限值時，帶與帶輪將發(fā)生明顯的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。帶打滑時從動輪轉(zhuǎn)速急劇下降，使傳動失效，同時也加劇了帶的磨損，打滑—應避免。第三十七頁，共四十八頁，2022年，8月28日帶傳動的最大有效圓周力：當傳動帶和帶輪表面間即將打滑，摩擦力達到最大值，即有效圓周力達到最大值。此時，緊邊拉力和松邊拉力之間的關系可用歐拉公式表示，即式中：—包角，帶與小帶輪的接觸弧所對圓心角（rad）。f—帶與帶輪接觸面間的摩擦系數(shù)。第三十八頁，共四十八頁，2022年，8月28日帶所傳動的圓周力與下列因素有關：（1）初拉力F0：F與F0成正比。增大F0，帶與帶輪間正壓力增大（F0=fQ），傳動時摩擦力就大，F(xiàn)越大。但F0過大會加劇帶的磨損，致使帶過快松弛，縮短其工作壽命。（2）摩擦系數(shù)f:f越大，摩擦力越大，F(xiàn)越大。（3）包角a:F隨包角的增大而增大，所以包角增大，帶的傳動能力提高。第三十九頁，共四十八頁，2022年，8月28日

帶傳動工作時,帶中的應力由以下三部分組成：式中,A為帶的橫截面面積,單位為mm2。

（二)帶傳動的應力分析

1、由拉力產(chǎn)生的應力：緊邊拉應力σ1：松邊拉應力σ2：第四十頁，共四十八頁，2022年，8月28日

由于帶本身的質(zhì)量,帶繞過帶輪時隨著帶輪作圓周運動將產(chǎn)生離心力。離心力將使帶受拉,在截面產(chǎn)生離心拉應力

式中,σc為離心拉應力,單位為MPa；v為帶速,單位為m/s；q為帶單位長度上的質(zhì)量,單位為kg/m,見表8.6。

2、由離心力產(chǎn)生的離心拉應力第四十一頁，共四十八頁，2022年，8月28日傳動帶繞經(jīng)帶輪時要彎曲,其彎曲應力可近似按下式確定：

式中,E為帶的彈性模量,單位為MPa；h為帶的厚度,單位為mm；dd為帶輪的基準直徑,單位為mm。因為dd

1﹤dd2所以3、帶的彎曲產(chǎn)生的彎曲應力第四十二頁，共四十八頁，2022年，8月28日帶工作時的應力分布情況：σmax=σ1+σc+σb1≤［σ］為保證帶具有足夠的疲勞強度,應滿足：

帶中最大應力發(fā)生在緊邊剛繞上主動輪處(A點)，其值為第四十三頁，共四十八頁，2022年，8月28日

傳動帶是彈性體，受到拉力后會產(chǎn)生彈性伸長，伸長量隨拉力大小的變化而改變。帶由緊邊繞過主動輪進入松邊時，帶