帶傳動(dòng)的張緊裝置

帶傳動(dòng)的張緊裝置第1頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一第八章帶傳動(dòng)主動(dòng)輪從動(dòng)輪傳動(dòng)帶———帶中間撓性件（傳動(dòng)帶）的摩擦傳動(dòng)※★帶傳動(dòng)的工作原理§8-1概述第2頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★帶傳動(dòng)的特點(diǎn)帶傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、可以緩沖吸振。過載時(shí)打滑，有過載保護(hù)作用。適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和維護(hù)方便、成本低。帶傳動(dòng)缺點(diǎn)：傳動(dòng)的外廓尺寸較大。存在彈性蠕動(dòng)現(xiàn)象，不能保證固定不變的傳動(dòng)比。軸及軸承受力較大。傳動(dòng)效率較低，V帶傳動(dòng)約為0.94～0.97。帶的壽命短，僅約3000～5000小時(shí)。帶傳動(dòng)中的摩擦?xí)a(chǎn)生電火花，不宜用于易燃易爆場(chǎng)合。一般需要有張緊裝置。因此，帶傳動(dòng)多用于兩軸傳動(dòng)比無嚴(yán)格要求，中心距較大的機(jī)械中。一般，帶速v=5～25m/s,傳動(dòng)比i<8,傳遞功率P≤45kW。第3頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★帶傳動(dòng)的類型

(按剖面形狀分)平型帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)圓形帶傳動(dòng)同步齒形帶傳動(dòng)★帶傳動(dòng)的類型（按傳動(dòng)方式分）開口傳動(dòng)交叉?zhèn)鲃?dòng)半交叉?zhèn)鲃?dòng)多楔帶第4頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★問題：相同條件下，普通V帶傳動(dòng)與平帶傳動(dòng)相比較，誰能傳遞更大的功率？★答：∵極限摩擦力為：平帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)對(duì)于普通V帶，φ=32°～38°。若取μ=0.3，則平均μV=0.51。∴相同條件下，普通V帶傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)能傳遞更大的功率?！锲綆鲃?dòng)和V帶傳動(dòng)的比較第5頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一

V帶的結(jié)構(gòu)拉伸層（頂層）強(qiáng)力層壓縮層（底膠）包布層V

帶的類型與結(jié)構(gòu)★V型帶普通V帶窄型V帶簾布結(jié)構(gòu)線繩結(jié)構(gòu)第6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一

V帶的結(jié)構(gòu)

普通V帶標(biāo)準(zhǔn)1、按剖面尺寸分：Y、Z、A、B、C、D、E幾種小大

2、輪槽基準(zhǔn)寬度

(節(jié)寬)bp和帶輪基準(zhǔn)直徑dd(節(jié)圓直徑)3、V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld（節(jié)線長(zhǎng)度）bpddV

帶的類型與結(jié)構(gòu)★V型帶普通V帶窄型V帶bp第7頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一關(guān)鍵詞：預(yù)（初）拉力F0緊邊拉力F1松邊拉力F2有效拉力Fe§8-2帶傳動(dòng)的工作情況分析

F0F0F0F0

F2F2（緊邊）（松邊）（未工作時(shí)）（工作時(shí)）n1T1T2FfFfF1F1★帶傳動(dòng)的受力分析第8頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★緊邊拉力F1與松邊拉力F2之關(guān)系

——撓性體摩擦的歐拉公式（1）歐拉公式：當(dāng)F0一定，且當(dāng)帶在帶輪上即將打滑時(shí)，ΣFμ達(dá)到極限值，此時(shí)有：帶與帶輪的包角帶與帶輪間靜摩擦系數(shù)自然對(duì)數(shù)的底①帶是理想的撓性體→帶在工作時(shí)無內(nèi)摩擦力和離心力。②忽略帶的彈性變形、厚度與重量。（2）歐拉公式的假設(shè)條件：第9頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一α1n1(3)歐拉公式的力學(xué)模型（以平帶為例）①取微段帶長(zhǎng)為分離體，受力分析如圖：②列力的平衡條件式：水平方向:垂直方向：忽略二次無窮小量，并取：dNμdNF+dFF1F2F①②↓↓①、②式聯(lián)立可得：③積分→歐拉公式:dαdl第10頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一由上式可知：

F0↑、α↑、f↑，則Fe↑，傳遞的功率愈大。但F0過大，則拉應(yīng)力↑,帶的工作壽命↓,軸和軸承受力↑。

f過大，則磨損增加，∴帶輪表面粗糙度要適當(dāng)。第11頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★帶的應(yīng)力分析1、傳動(dòng)帶工作時(shí)，帶的橫剖面上存在三種應(yīng)力※：⑴、由緊、松邊拉力F1、F2→拉應(yīng)力σ1、σ2（作用于帶的全長(zhǎng)）⑵、由帶本身質(zhì)量引起的離心拉力→離心拉應(yīng)力σc（作用于帶的全長(zhǎng)）⑶、帶繞過帶輪時(shí)，因彎曲→彎曲應(yīng)力σb1、σb2

（作用于彎曲段上）A—帶的截面積，mm2q—傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，kg/m,見表8-1v—帶的圓周速度，m/sE—帶的彈性模量，MPa；h—帶的厚度，mm；dd—帶輪的基準(zhǔn)直徑，mm；第12頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一σb2σb13、結(jié)論：⑴帶是在變應(yīng)力下工作的→帶的疲勞損壞。⑵帶的緊邊開始進(jìn)入小帶輪處應(yīng)力最大。⑶最大應(yīng)力值為：σmax=σ1+σb1+σc。2、傳動(dòng)帶的應(yīng)力分布圖第13頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)1、彈性滑動(dòng)——由于帶的彈性變形不同而引起的微小局部蠕動(dòng)。設(shè)：v—傳動(dòng)帶的帶速；

v1—主動(dòng)帶輪圓周速度；

v2—從動(dòng)帶輪圓周速度。

可見：由于彈性滑動(dòng)的存在，使得※①v2＜v＜v1；

②帶傳動(dòng)不能保證固定的傳動(dòng)比；③引起帶的磨損并使效率降低。F2F1主動(dòng)輪上：

v＜v1使同理：從動(dòng)輪上：v2＜v使若：v1=v2則:α靜α動(dòng)n1C1A1B1第14頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一2、打滑——帶的彈性滑動(dòng)遍及全部接觸弧，帶在帶輪上發(fā)生了全面滑動(dòng)。3、滑動(dòng)率ε4、傳動(dòng)比i通常取ε=0.01～0.02當(dāng)傳動(dòng)比不要求嚴(yán)格計(jì)算時(shí)，可忽略ε的影響，即問題：彈性滑動(dòng)和打滑的區(qū)別？※第15頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則打滑帶疲勞拉斷失效形式設(shè)計(jì)準(zhǔn)則保證不打滑→帶不發(fā)生疲勞拉斷→∴單根V帶所能傳遞的功率（許用功率）為：（kW）但需注意實(shí)驗(yàn)條件：載荷平穩(wěn)，包角為180°，傳動(dòng)比i=1,特定帶長(zhǎng)，承載層材質(zhì)為化學(xué)纖維，規(guī)定的循環(huán)次數(shù)。當(dāng)設(shè)計(jì)條件與實(shí)驗(yàn)條件不符時(shí)，應(yīng)作修正：[σ]與帶的材質(zhì)和應(yīng)力循環(huán)總次數(shù)有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)得到單根V帶的基本額定功率表↓↓長(zhǎng)度系數(shù)包角修正系數(shù)功率增量單根V帶額定功率第16頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟及方法：一、已知條件：傳遞的名義功率P，轉(zhuǎn)速n1，n2（或傳動(dòng)比i），傳動(dòng)用途，載荷性質(zhì)，工作環(huán)境和外廓尺寸要求等。二、設(shè)計(jì)計(jì)算任務(wù)：⑴V型帶：型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)⑵帶輪：直徑、結(jié)構(gòu)尺寸⑶傳動(dòng)：中心距、帶速等三、設(shè)計(jì)步驟及參數(shù)選擇：見例題★設(shè)計(jì)計(jì)算和參數(shù)選擇1、確定計(jì)算功率Pca①計(jì)算功率：Pca=KAPkW工作情況系數(shù)，傳遞的名義功率第17頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一2、選擇V帶的型號(hào)粗實(shí)線虛線第18頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑

dd1和dd2要求：①dd1≥ddmin②dd1

、dd2滿足標(biāo)準(zhǔn)直徑系列

（一般要求保證Δi≤±5%）理由：①dd1↓→σb1↑→承載能力↓②dd1↑↑→dd2↑↑，外廓尺寸↑4、驗(yàn)算帶速v（m/s）要求：v=5～25m/s（推薦v=10～20m/s）理由：①P=Fv，當(dāng)P一定時(shí)，v↓則F↑→z↑②v↑↑，σc↑→摩擦力↓，承載能力↓③v↑↑，單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)↑→壽命↓

第19頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一5、計(jì)算傳動(dòng)的中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld⑴初取中心距a0要求：a0≈（0.7～2）（dd1+dd2）理由：

①a↓→結(jié)構(gòu)緊湊②a↓↓→包角↓（兩帶輪直徑不變的條件下），傳動(dòng)能力↓③a↑↑→外廓尺寸↑，且Lp較長(zhǎng)，速度高時(shí)易顫動(dòng)。⑵求帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld′

→查表選標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld⑶求實(shí)際中心距a或按公式近似計(jì)算。⑷考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償因帶的伸長(zhǎng)導(dǎo)致張緊力減小，實(shí)際中心距還需給出最大、最小值。通常取：

amin=a－0.015Ld

（mm）

amax=a＋0.015Ld

（mm）6、驗(yàn)算小輪包角α1要求：α1≥120°（90°）理由：①α1↑總摩擦力↑→傳動(dòng)能力↑②α1↓↓→易打滑→應(yīng)↑a或加張緊輪。第20頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一7、確定帶的根數(shù)z要求：z取≥計(jì)算值的整數(shù)，通常，z=3～5＜10，若z＞6，可改選型號(hào)。理由：z↑↑→載荷分布不均↑8、計(jì)算張緊力F0F0FPF0F0F0FP9、作用在軸上的載荷（壓軸力）FQ長(zhǎng)度系數(shù)包角修正系數(shù)功率增量單根V帶額定功率，查表可得第21頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一1、對(duì)帶輪材料的要求重量輕，質(zhì)量分布均勻，結(jié)構(gòu)工藝性好，易于制造等。輪槽工作表面應(yīng)精加工以減少帶的磨損，其表面粗糙度Ra≤1.6μm。2、常用材料一般傳動(dòng)（v<25m/s時(shí)）：HT150重要傳動(dòng)（v=25～30m/s時(shí)）：HT200高速傳動(dòng)：鑄鋼或鋼板焊接或球墨鑄鐵小功率傳動(dòng)：鑄鋁或工程塑料★普通V帶輪3、典型結(jié)構(gòu)輪轂輪輻輪緣選擇題：1、V帶傳動(dòng)中，帶橫截面的楔角為

°，帶輪的輪槽角應(yīng)

該度數(shù)。a)34°b)36°c)38d)40°e)大于f)等于g)小于dg帶輪輪緣尺寸見表8-10第22頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一實(shí)心輪腹板輪第23頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一孔板輪橢圓輻輪第24頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★帶傳動(dòng)的張緊裝置1、中心距可調(diào)張緊裝置（定期張緊裝置----滑道式）滑軌電動(dòng)機(jī)調(diào)整螺釘?shù)?5頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★帶傳動(dòng)的張緊裝置擺動(dòng)軸1、中心距可調(diào)張緊裝置（定期張緊裝置----擺架式）托板調(diào)整螺釘?shù)?6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★帶傳動(dòng)的張緊裝置2、中心距可調(diào)張緊裝置（自動(dòng)張緊裝置）托板第27頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一★帶傳動(dòng)的張緊裝置張緊輪3、中心距不可調(diào)張緊裝置（加張緊輪）第28頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一作業(yè)：

試設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)中的普通V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)的額定功率P=7.5kW，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M-4，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min。要求傳動(dòng)比i=2.1，兩班制工作，要求中心距900mm左右。電動(dòng)機(jī)V帶傳動(dòng)單級(jí)齒輪減速器聯(lián)軸器Fv帶式運(yùn)輸機(jī)第29頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一作業(yè)要求：1、采用標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)格式：2、分組作業(yè)：

3～4人一組（自由組合），每人選一組參數(shù)設(shè)計(jì)，然后將設(shè)計(jì)結(jié)果統(tǒng)計(jì)列表并進(jìn)行分析討論。25mm計(jì)算結(jié)果計(jì)算項(xiàng)目和計(jì)算過程1、計(jì)算功率PC

PC=KAP=1.1×7.5=8.25

kWPC=8.25kW第30頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一首頁格式一、協(xié)作小組組員：

級(jí)

專業(yè)