機械零部件設(shè)計 第2版 課件 學(xué)習(xí)情境五 任務(wù)5.3設(shè)計帶傳動

《機械零部件設(shè)計》

情境五

設(shè)計

帶式輸送機傳動裝置設(shè)計某一帶式輸送機傳動裝置：用一級斜齒（或直齒）圓柱齒輪減速器。運輸機二班（或三班、單班）制連續(xù)工作，單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限10年，運輸帶速度允差±5％。原始數(shù)據(jù)：運輸帶工作拉力F=2000N

運輸帶工作速度V=1.30m/s

卷筒直徑D=180mm

卷筒效率設(shè)計任務(wù)書任務(wù)一帶式輸送機的結(jié)構(gòu)分析及傳動方案設(shè)計任務(wù)二電動機的選擇任務(wù)三帶傳動設(shè)計任務(wù)四減速器設(shè)計任務(wù)五減速器裝配圖設(shè)計及設(shè)計說明書整理工作任務(wù)任務(wù)三帶傳動設(shè)計工作任務(wù)1、了解帶傳動的類型、特點及應(yīng)用場合；2、能進行V帶傳動的工作能力分析；3、掌握V帶傳動的設(shè)計方法及步驟；4、熟悉V帶傳動的使用和維護。學(xué)習(xí)目標1、帶傳動概述；2、Ｖ帶和V帶輪；3、帶傳動的工作能力分析；4、普通Ｖ帶傳動設(shè)計；5、帶傳動的使用和維護。主要內(nèi)容1、帶傳動的組成及工作原理（1）組成——帶傳動一般由主動輪１、從動輪3和適度張緊在兩輪上的封閉環(huán)形傳動帶2組成。（2）傳動原理摩擦型帶傳動：靠帶和帶輪間的摩擦力傳遞運動和動力。嚙合型帶傳動：靠帶上的齒和帶輪上的齒相互嚙合傳遞運動和動力。也稱為同步帶傳動。

本任務(wù)主要介紹摩擦帶傳動。主動輪從動輪一、帶傳動的類型、特點及應(yīng)用2、帶傳動的類型按截面形狀的不同，摩擦帶傳動分為：a.平帶傳動——最簡單，適合于中心距a較大的情況。b.V帶傳動———三角帶，一般機械制造中多采用。c.多楔帶傳動——適于傳遞功率較大要求結(jié)構(gòu)緊湊場合。d.圓形帶傳動——傳遞功率小，用于輕型機械中。一、帶傳動的類型、特點及應(yīng)用3、帶傳動的特點優(yōu)點：（1）運行平穩(wěn)，噪聲小；（2）能緩和載荷沖擊；（3）構(gòu)造簡單，對制造精度要求低，特別是在中心距大的地方；（4）不用潤滑，維護成本低；（5）過載時打滑，但可保護系統(tǒng)中的其他零件。缺點：（1）存在彈性滑動，傳動效率降低，傳動比不準確；（2）帶的壽命較短，且不宜于高溫、易燃、易爆等場合；（3）傳遞同樣大的圓周力時，輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動大。一、帶傳動的類型、特點及應(yīng)用4、帶傳動的應(yīng)用范圍帶傳動應(yīng)用范圍非常廣，多用于兩軸中心距較大，傳動比要求不嚴格的機械中。（1）傳動效率較齒輪傳動低，所以大功率的帶傳動較為少用，常見的一般不超過50kW；（2）帶速不宜過低或過高；（3）不能用于有爆炸危險的場合。一、帶傳動的類型、特點及應(yīng)用二、Ｖ帶和V帶輪小大V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、聯(lián)組V帶等多種類型，其中普通V帶應(yīng)用最廣，本節(jié)主要介紹普通V帶傳動。

普通V帶已經(jīng)標準化，是無接頭的環(huán)形帶。包布頂膠承載層底膠

七種截型：Y，Z，A，B，C，D，E

基準長度：沿節(jié)面量得的周線長度。（1）普通V帶1、普通V帶及V帶輪（h/bp≈0.7）注：V帶在帶輪上彎曲時，帶中保持原有長度不變的周線稱為節(jié)線；由全部節(jié)線組成的面稱為節(jié)面；節(jié)面寬度稱為節(jié)寬，用表示。節(jié)面（2）普通V帶輪輪緣輪轂注：輪槽的楔角應(yīng)比普通V帶的楔角（40°）小。為什么？輪槽尺寸?；鶞手睆剑篤帶輪的典型結(jié)構(gòu)：實心式腹板式孔板式

輪輻式輪槽寬度等于V帶節(jié)寬bp處的圓周直徑。腹板（或輪輻）帶輪的材料：灰鑄鐵鋼鋁合金工程塑料等。二、Ｖ帶和V帶輪三、帶傳動的工作能力分析兩個名詞：（1）包角

1

，2（2）中心距a1、受力分析尚未工作狀態(tài)

帶傳動尚未工作時，帶所受的拉力稱為張緊力，用F0表示。工作狀態(tài)

帶傳動工作時，一邊拉緊，稱為緊邊；另一邊放松，稱為松邊。松邊拉力緊邊拉力設(shè)帶的總長度不變，則

F1－F0＝F0－F2即：F1＋F2＝2F0主動從動（1）三、帶傳動的工作能力分析有效拉力F＝F1－F2有效拉力F（N）的大小取決于所傳遞的功率P（kW）。即帶速（m/s）

有效拉力F是由帶與帶輪接觸面上的摩擦力提供的。當(dāng)傳遞的功率超過極限摩擦力（即過載）時，將發(fā)生“打滑”現(xiàn)象。打滑是由過載引起的一種失效形式。纏繞在帶輪上的帶作圓周運動，帶的全長都將受到離心拉力：式中：q－每米帶長的質(zhì)量，kq/m。（2）由上面公式可知：即將打滑時，有效拉力達到最大。此時，F(xiàn)1和F2之間的關(guān)系為：

摩擦因數(shù)－－－－－－歐拉公式忽略離心拉力時（3）由（1）、（2）、（3）式整理得：最大有效拉力

預(yù)緊力F0↑，則Fmax↑

包角α↑，則Fmax↑

摩擦因數(shù)

↑，則Fmax↑三、帶傳動的工作能力分析在工作中，帶所受的應(yīng)力有：2、帶傳動的應(yīng)力分析松邊拉應(yīng)力：（作用于帶的全長）（2）離心拉應(yīng)力：（1）緊邊拉應(yīng)力：；三、帶傳動的工作能力分析（3）彎曲應(yīng)力：帶繞在帶輪上時產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力式中：E－－帶的彈性模量（Mpa）h－－帶的厚度（mm）－－帶輪的直徑（mm）三、帶傳動的工作能力分析3、帶傳動的彈性滑動

帶傳動中由于帶的彈性和拉力差所引起的帶與帶輪之間的微小相對滑動，稱為彈性滑動?？紤]彈性滑動時，傳動比為：主動輪后果：＜用滑動率表示彈性滑動的程度。通常，，一般工程計算可以忽略不計，則帶傳動的主要失效形式是：打滑和帶的疲勞破壞。帶傳動的設(shè)計準則：不打滑，帶又具有一定的疲勞強度。1、帶傳動的設(shè)計準則式中：—

帶的許用拉應(yīng)力，由實驗測得。單根V帶的基本額定功率P1≤由和得：單根普通V帶在特定條件下的基本額定功率P1。特定帶長，載荷平穩(wěn)四、普通Ｖ帶傳動設(shè)計四、普通Ｖ帶傳動設(shè)計V帶傳動的設(shè)計12、設(shè)計計算及參數(shù)選擇原始數(shù)據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動比i）及工作條件等。設(shè)計內(nèi)容：確定帶的型號、長度、根數(shù)、傳動中心距、帶輪直徑、

壓軸力、張緊力等。（1）求計算功率Pc式中：－工況系數(shù)。（2）確定帶的截面型號根據(jù)Pc和小輪轉(zhuǎn)速n1查圖選取。（3）確定帶輪直徑dd注：為減小彎曲應(yīng)力，規(guī)定了最小帶輪直徑dmin。dd1≥ddmin

；四、普通Ｖ帶傳動設(shè)計（4）驗算帶速，則離心力，接觸面上的正壓力，承載能力，則傳遞的功率，即承載能力合適的帶速為：5~25m/s（5）中心距a和帶的基準長度

Lda過大，帶容易顫動；a過小，則帶容易疲勞。初定中心距：按書中公式計算所需的帶長選標準的按書中公式計算實際中心距a。

P1——

考慮時，單根V帶的功率增量。P1——單根普通Ｖ帶的基本額定功率。按書中公式計算。越小，則承載能力就越低。故，要求：（7）計算帶的根數(shù)Z≥KL——帶長修正系數(shù)。K

——包角修正系數(shù)。四、普通Ｖ帶傳動設(shè)計（6）驗算小輪包角α1

四、普通Ｖ帶傳動設(shè)計（8）張緊力F0

F0越大，則承載能力越大，但帶所受的拉力也越大，使帶的壽命降低。

合適的張緊力F0

按書中公式計算。（9）壓軸力FQ

按書中公式計算。（10）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計

五、帶傳動的使用和維護◆帶必須在張緊后，傳動才能正常工作；◆運轉(zhuǎn)一定時間后，帶會松弛，必須重新張緊，才能正常工作。常見的張緊裝置有定期張緊裝置和