CH13-帶傳動(改)解析

1、2021年12月9日，例如：潤滑、顯示、照明等機器的組成機器的組成概概 述述一、傳動裝置的功能一、傳動裝置的功能能量的分配能量的分配 速度的調(diào)整速度的調(diào)整：減速箱，變速器運動形式的改變運動形式的改變：回轉(zhuǎn)，擺動，直線運動二、傳動的分類二、傳動的分類 (變速范圍廣，傳動比相對準確，運動形式轉(zhuǎn)換方便，傳遞動力大，工作可靠，壽命長，環(huán)境變化對其影響小)機械傳動分類：機械傳動分類：按傳力方式直接接觸靠中間件 嚙合傳動 齒輪，蝸輪鏈，同步帶 摩擦傳動 摩擦輪帶傳動第十三章 帶傳動第二節(jié)第二節(jié) V V帶傳動中的幾何參數(shù)、帶傳動中的幾何參數(shù)、 載荷參數(shù)和運動參數(shù)載荷參數(shù)和運動參數(shù)第一節(jié)第一節(jié) 帶傳動的分類、

2、特點和應(yīng)用帶傳動的分類、特點和應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) V V帶和帶和V V帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸第四節(jié)第四節(jié) V V帶傳動的設(shè)計帶傳動的設(shè)計主動帶輪1、從動帶輪2和傳動帶3及機架組成。第一節(jié) 帶傳動的分類、特點和應(yīng)用按工作原理分：摩擦傳動摩擦傳動和嚙合傳動嚙合傳動 按帶的截面形狀分：平帶平帶、V V帶帶、圓帶、多楔帶、圓帶、多楔帶、同步帶同步帶摩擦傳動：依靠張緊在帶輪上的帶和帶輪之間的摩擦力來工作。摩擦傳動：依靠張緊在帶輪上的帶和帶輪之間的摩擦力來工作。嚙合傳動：依靠皮帶上的齒和帶輪上的齒相互嚙合來傳遞運動。嚙合傳動：依靠皮帶上的齒和帶輪上的齒相互嚙合來傳遞運動。 平帶平帶 工作面工作面：

3、內(nèi)表面：內(nèi)表面 剖剖 面面：扁平長方形：扁平長方形 特點及應(yīng)用特點及應(yīng)用：最為簡單、在傳動中心距較大的情況：最為簡單、在傳動中心距較大的情況下應(yīng)用較多。下應(yīng)用較多。工作面工作面 V帶帶 工作面工作面：側(cè)面：側(cè)面工作面工作面（應(yīng)用最廣泛應(yīng)用最廣泛）簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)普通帶普通帶窄帶窄帶聯(lián)組帶聯(lián)組帶寬帶寬帶齒形帶齒形帶大楔角帶大楔角帶 分類：分類： 剖剖 面面：等腰梯形：等腰梯形NfFfNfF2sin2NFN)2/sin(2NFN NfFfNfF) 2/sin(2在相同情況下，V帶傳遞轉(zhuǎn)矩比平帶要大。 平帶平帶F FN NF FN NNN同樣材質(zhì)的同樣材質(zhì)的V 帶帶類型平帶V帶多楔帶同步帶結(jié)構(gòu)特點

4、結(jié)構(gòu)最簡單、易于制造傳遞摩擦力大、傳動比大、結(jié)構(gòu)較緊湊傳遞功率大、摩擦力大、柔性好傳動比準確、軸的壓力??；但安裝和制造要求高標準化已標準化已標準化已標準化應(yīng)用場合傳動中心距較大已應(yīng)用廣泛傳遞功率較大、結(jié)構(gòu)要求緊湊、變載荷或沖擊較高線速度，可達50m/s傳動帶的主要類型傳動帶的主要類型:緩沖、吸振、傳動平穩(wěn)緩沖、吸振、傳動平穩(wěn) 瞬時傳動比不穩(wěn)定瞬時傳動比不穩(wěn)定 過載打滑保護作用過載打滑保護作用 結(jié)構(gòu)簡單、維護方便結(jié)構(gòu)簡單、維護方便 適于遠距離傳動適于遠距離傳動 輪廓尺寸大，結(jié)構(gòu)不緊湊輪廓尺寸大，結(jié)構(gòu)不緊湊 不能傳遞很大功率，效率低不能傳遞很大功率，效率低 皮帶壽命短皮帶壽命短第二節(jié) V帶傳動中的

5、基本參數(shù)一、1、V帶的節(jié)寬、高度、相對高度和楔角帶的節(jié)寬、高度、相對高度和楔角節(jié)線：帶中保持原長度不變的任意一條周線。節(jié)面：節(jié)線構(gòu)成的面。節(jié)寬bp：帶的節(jié)面寬度。 （表13-1）高度h：帶的橫截面中梯形輪廓的高度。相對高度h/ bp ：帶的高度和節(jié)寬之比。楔角：帶的兩側(cè)邊的夾角。（皮帶參數(shù)（帶截面參數(shù)、帶長）、帶輪參數(shù)、帶傳動參數(shù)）2、V帶輪的基準寬度和基準直徑帶輪的基準寬度和基準直徑基準寬度bd：標準V帶的截面尺寸中節(jié)寬的規(guī)定值。 （隨槽型型號的不同而不同，見表13-3）基準直徑dd：帶輪輪槽基準寬度處的直徑。 （在基準直徑系列里選取，見表13-4）3、V帶的基準長度帶的基準長度Ld（公稱長

6、度公稱長度）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。（在基準長度系列里選取，見表13-2）4、中心距、中心距 a5、包角、包角 帶正常工作時，兩帶輪軸線間的距離。帶與帶輪接觸弧所對的圓心角。帶與帶輪接觸弧所對的圓心角。小帶輪包角1大帶輪包角2addddaLddddd422212123.57180121adddd3.57180122adddd1、離心拉力、離心拉力Fc2qvFc式中： q單位長度的質(zhì)量（見表13-1） v帶的速度（公式13-11a）工作前工作前：帶以一定的張緊力安裝在帶輪上，帶受：帶以一定的張緊力安裝在帶輪上，帶受初拉力初拉力F002120012FFFFFFF工作時工

7、作時：由于帶與輪的摩擦，形成緊邊和松邊。：由于帶與輪的摩擦，形成緊邊和松邊。松邊松邊緊邊緊邊2、初拉力、初拉力F0 、緊邊拉力、緊邊拉力F1 、松邊拉力、松邊拉力F2和有效拉力和有效拉力F緊邊拉力與松邊拉力差為帶的緊邊拉力與松邊拉力差為帶的有效拉力有效拉力F。帶傳動的功率帶傳動的功率P為為kWFvP1000fFFFF21 當當v一定，若一定，若P增加，所需增加，所需F增加增加所需所需Ff 增加，而增加，而Ff 摩擦力有一個摩擦力有一個極限極限Ff max，當所需，當所需Ff大于大于Ff max ，皮帶將皮帶將打滑。打滑。 （最大有效拉力（最大有效拉力Fmax）最大有效拉力最大有效拉力Fmax

8、feFF21歐拉公式歐拉公式式中式中:e 自然對數(shù)底自然對數(shù)底(e=2.718) f 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) 帶在帶輪上的包角帶在帶輪上的包角ffffeeqvFeeqvFF/11/1121122020max小輪先打滑小輪先打滑F(xiàn)max2Fmax157.3add1dd2180 作用在整個帶長上作用在整個帶長上n1n2松邊拉應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力AF22松邊拉應(yīng)力AF11緊邊拉應(yīng)力2、離心應(yīng)力、離心應(yīng)力 cAqvc2離心應(yīng)力作用在整個帶長上作用在整個帶長上n1n2離心應(yīng)力3、彎曲應(yīng)力、彎曲應(yīng)力 bha 帶的頂面到節(jié)面的距離帶的頂面到節(jié)面的距離dd 帶輪的基準直徑帶輪的基準直徑 dd1 b2 應(yīng)限制小帶輪直徑應(yīng)限

9、制小帶輪直徑dd1 ，使使 dd1 ddmin當當ha一定時，一定時， dd越小，則彎曲應(yīng)力越大越小，則彎曲應(yīng)力越大作用在彎曲部分作用在彎曲部分dabdEh2彎曲應(yīng)力n1n2彎曲應(yīng)力 帶緊邊剛繞上小帶輪處的應(yīng)力最大。帶緊邊剛繞上小帶輪處的應(yīng)力最大。 帶處于變應(yīng)力下工作，可能發(fā)生疲勞失效。帶處于變應(yīng)力下工作，可能發(fā)生疲勞失效。結(jié)論：結(jié)論：cb11maxn1n2cb11max帶壽命縮短一半帶壽命縮短一半輪徑減小輪徑減小10%功率提高功率提高10%帶長減小帶長減小50%1、帶輪轉(zhuǎn)速、帶輪轉(zhuǎn)速n1、n22、傳動比、傳動比i21nni 3、帶速、帶速v4、帶輪的圓周速度、帶輪的圓周速度v1、v21000

10、60100060222111ndvndvdd1、彈性滑動、彈性滑動不可避免、固有特性不可避免、固有特性：帶是彈性體，且緊邊、松邊存在拉力差。帶是彈性體，且緊邊、松邊存在拉力差。由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的微量的相對運動。由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的微量的相對運動。v=v1 進vv2 出：選彈性模量大的材料。選彈性模量大的材料。：v2400mm質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、 精度要保證。精度要保證。4、槽型尺寸與基準直徑的選擇、槽型尺寸與基準直徑的選擇（表（表13-3與表與表13-4）實心式帶輪腹板式帶輪孔板式帶輪輪輻式帶輪1、失效形式、失效形式2、設(shè)計

11、準則、設(shè)計準則 保證帶傳動在不打滑的條件下，保證帶傳動在不打滑的條件下， 具有一定具有一定的疲勞強度和壽命。的疲勞強度和壽命。第四節(jié) V帶傳動的設(shè)計疲勞破壞疲勞破壞打滑打滑 需要傳遞的功率需要傳遞的功率P主動輪轉(zhuǎn)速主動輪轉(zhuǎn)速n1從動輪轉(zhuǎn)速從動輪轉(zhuǎn)速n2（或（或i）傳動用途及工作條件傳動用途及工作條件帶型號帶型號帶輪直徑帶輪直徑dd1, dd2帶根數(shù)帶根數(shù)z中心距中心距 a帶長帶長 Ld初拉力初拉力F0壓軸力壓軸力Q帶輪結(jié)構(gòu)帶輪結(jié)構(gòu)已知條件：已知條件：設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容1電機 2帶傳動 3減速器 4聯(lián)軸器 5卷筒1、計算功率、計算功率Pd （又稱設(shè)計功率）（又稱設(shè)計功率）2、選擇帶的型號、選擇帶的

12、型號KA 工作情況系數(shù)（工作情況系數(shù)（表表13-613-6）Pd KAP kW由由Pd 、n1定型號（定型號（圖圖13-1113-11）Pdn1如：設(shè)計一通風(fēng)機的普通V帶傳動，要求傳遞功率P=10kW，n1=1460r/min，傳動比i=2，兩班制工作。帶型選擇帶型選擇查表得 KA=1.2，計算功率Pd=KAP=12kW結(jié)果：結(jié)果：B B型帶型帶3、選定帶輪基準直徑、選定帶輪基準直徑dd1、dd2dd1 ： dd1小小結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊 dd1過小過小彎曲應(yīng)力過大彎曲應(yīng)力過大帶壽命降低帶壽命降低 dd1 ddmin （表表13-7）dd2 ： dd2 i dd1 dd1 、 dd2應(yīng)應(yīng)圓整圓整，

13、且符合標準（，且符合標準（表表13-4）。）。如前例：如前例： dd1 取取140mm、 則則dd2=280mm。4、驗算帶速、驗算帶速vv太大太大離心力過大離心力過大易打滑易打滑v太大太大應(yīng)力循環(huán)次數(shù)多應(yīng)力循環(huán)次數(shù)多疲勞壽命降低疲勞壽命降低v太小太小 F(=1000P/v)過大過大帶根數(shù)帶根數(shù)Z過多過多 帶輪寬度、軸徑、軸承等尺寸增大帶輪寬度、軸徑、軸承等尺寸增大 smndvd/10006011 5m/s120 。7、確定帶的根數(shù)、確定帶的根數(shù)Z（圓整）（圓整）1011LdKKPPPZ）（表特定長度時，長度系數(shù)）（表時包角系數(shù)）帶額定功率的增量（表單根）帶額定功率（表單根式中2-1318-1

14、311801119-13V119-13V11LKKKKKPPLo前例：前例： P1=2.82 P1=0.46 K =0.98 KL=1.00。計算計算 z=3.72 (取取z=4)8、確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸、確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸選取帶輪的結(jié)構(gòu)型式，確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸。選取帶輪的結(jié)構(gòu)型式，確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸。9、帶傳動的張緊裝置、帶傳動的張緊裝置目的：目的：保證帶的傳動能力。保證帶的傳動能力。方法：方法： 定期張緊定期張緊 自動張緊自動張緊 張緊輪張緊張緊輪張緊前例：前例： dd1=140mm (實心式實心式) dd2=280mm (孔板式孔板式)張緊輪的位置張緊輪的位置 一般張緊輪放在松邊的內(nèi)側(cè)靠近大輪處一般張緊輪放在松邊的內(nèi)側(cè)靠近大輪處，使帶只，使帶只受單向彎曲，且對小輪上的包角影響較小。張緊輪輪受單向彎曲，且對小輪上的包角影響較小。張緊輪