帶傳動(dòng)武漢理工大學(xué)課件ppt課件

1、第第8章章 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 1. V1. V帶傳動(dòng)的類型、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)帶傳動(dòng)的類型、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2 2帶的受力情況、應(yīng)力、打滑、彈性滑動(dòng)帶的受力情況、應(yīng)力、打滑、彈性滑動(dòng) 3. V3. V帶傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)方法帶傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)內(nèi)容：重點(diǎn)內(nèi)容： 1 1。帶的應(yīng)力、打滑、彈性滑動(dòng)。帶的應(yīng)力、打滑、彈性滑動(dòng) 2 2。V V帶傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)帶傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè) 計(jì)計(jì)算方法計(jì)計(jì)算方法潘存云教授研制8-1 8-1 帶傳動(dòng)的概述帶傳動(dòng)的概述1. 帶傳動(dòng)的組成帶傳動(dòng)的組成 主動(dòng)輪主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪、從動(dòng)輪2、帶、帶3。

2、工作原理：安裝時(shí)帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的初拉力工作原理：安裝時(shí)帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的初拉力使得帶與帶輪之間產(chǎn)生壓力。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩使得帶與帶輪之間產(chǎn)生壓力。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩擦力拖動(dòng)從動(dòng)輪一起同向回轉(zhuǎn)。擦力拖動(dòng)從動(dòng)輪一起同向回轉(zhuǎn)。31n2n12F0F0F0F0潘存云教授研制 應(yīng)用實(shí)例：皮帶輸送裝置。應(yīng)用實(shí)例：皮帶輸送裝置。潘存云教授研制潘存云教授研制類類型型平帶平帶V 型帶型帶多楔帶多楔帶摩擦型摩擦型嚙合型嚙合型圓形帶圓形帶2. 帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的類型普通平帶普通平帶片基平帶片基平帶片基層布層覆蓋層工作面覆蓋層潘存云教授研制潘存云教授研制類類型型平型帶平型帶V 型帶型帶多楔帶多楔帶

3、摩擦型摩擦型嚙合型嚙合型圓形帶圓形帶普通平帶普通平帶片基平帶片基平帶普通帶普通帶窄帶窄帶齒形帶齒形帶寬帶寬帶 普通帶是應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)帶，其傳動(dòng)功率普通帶是應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)帶，其傳動(dòng)功率大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。由于帶與帶輪槽之間是大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。由于帶與帶輪槽之間是V型槽面摩擦，故可以產(chǎn)生比平型帶更大的有效拉力型槽面摩擦，故可以產(chǎn)生比平型帶更大的有效拉力約約3倍）。倍）。聯(lián)組帶聯(lián)組帶大楔角帶大楔角帶2. 帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的類型平型帶平型帶普通平帶普通平帶片基平帶片基平帶普通帶普通帶窄帶窄帶齒形帶齒形帶寬帶寬帶類類型型V 型帶型帶多楔帶多楔帶摩擦型摩擦型嚙合型嚙合型圓形帶圓形帶

4、聯(lián)組帶聯(lián)組帶大楔角帶大楔角帶2. 帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的類型潘存云教授研制潘存云教授研制抗拉體平型帶平型帶普通平帶普通平帶片基平帶片基平帶普通帶普通帶窄帶窄帶齒形帶齒形帶寬帶寬帶類類型型V 型帶型帶多楔帶多楔帶摩擦型摩擦型嚙合型嚙合型圓形帶圓形帶聯(lián)組帶聯(lián)組帶大楔角帶大楔角帶2. 帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的類型潘存云教授研制潘存云教授研制組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布。組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布。簾布芯結(jié)構(gòu)簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)包布包布頂膠頂膠抗拉體抗拉體底膠底膠節(jié)線節(jié)線節(jié)面節(jié)面節(jié)線：彎曲時(shí)保持原長(zhǎng)不變的一條周線。節(jié)線：彎曲時(shí)保持原長(zhǎng)不變的一條周線。節(jié)面：全部節(jié)線構(gòu)成的面。節(jié)面：全部節(jié)線構(gòu)成的面

5、。3. V3. V帶的結(jié)構(gòu)與尺寸帶的結(jié)構(gòu)與尺寸bp節(jié)寬節(jié)寬bp bp ：節(jié)面的寬度。：節(jié)面的寬度。潘存云教授研制在在V V帶輪上，與所配用帶輪上，與所配用V V帶的基準(zhǔn)寬度相對(duì)應(yīng)的帶輪直帶的基準(zhǔn)寬度相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑徑稱為基準(zhǔn)直徑dd (dd (表表8-7) 8-7) 。d dbdV V帶及帶輪的尺寸制帶及帶輪的尺寸制: :基準(zhǔn)寬度制和有效寬度制基準(zhǔn)寬度制和有效寬度制1)1)基準(zhǔn)寬度制基準(zhǔn)寬度制: :用基準(zhǔn)線的位置和基準(zhǔn)寬度來(lái)定帶輪的槽型、用基準(zhǔn)線的位置和基準(zhǔn)寬度來(lái)定帶輪的槽型、 直徑和帶在輪槽中的位置直徑和帶在輪槽中的位置. .國(guó)標(biāo)規(guī)定國(guó)標(biāo)規(guī)定: V: V帶的基準(zhǔn)寬度帶的基準(zhǔn)寬度b

6、d= bd= 節(jié)面寬度節(jié)面寬度bpbpbdbPV V帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準(zhǔn)直徑上帶的周帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準(zhǔn)直徑上帶的周線長(zhǎng)度稱為基準(zhǔn)長(zhǎng)度線長(zhǎng)度稱為基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld Ld 。標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列詳見(jiàn)。標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列詳見(jiàn)表表8-2 8-2 ，P142P142注注: :普通普通V V帶和帶和SPSP系列的窄系列的窄V V帶都采用基準(zhǔn)寬度制帶都采用基準(zhǔn)寬度制2)2)有效寬度制有效寬度制: :以有效寬度來(lái)定帶輪的槽型、以有效寬度來(lái)定帶輪的槽型、 直徑和帶長(zhǎng)直徑和帶長(zhǎng)國(guó)標(biāo)規(guī)定國(guó)標(biāo)規(guī)定: : 有效寬度有效寬度be = be = 輪槽直邊側(cè)面最外端槽寬輪槽直邊側(cè)面最外端槽寬相應(yīng)的帶輪直徑、帶長(zhǎng)分別為有

7、效直徑和有效帶長(zhǎng)相應(yīng)的帶輪直徑、帶長(zhǎng)分別為有效直徑和有效帶長(zhǎng)be注注:N:N系列的窄系列的窄V V帶采用有效寬度制帶采用有效寬度制bbdh 型型 號(hào)號(hào) Y Z A B C D E頂寬頂寬b 6 10 13 17 22 32 38節(jié)寬節(jié)寬 bd 5.3 8.5 11 14 19 27 32 高度高度 h 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 楔角楔角截面面積截面面積Amm2） 18 47 81 230 476 692表表8-1 普通普通V帶的截面尺寸帶的截面尺寸GB11544-89）40 普通普通V V帶有：帶有：Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E等型號(hào)等型號(hào), ,

8、已標(biāo)準(zhǔn)化已標(biāo)準(zhǔn)化 Y YZ ZA AB BC CD DE E普通普通V V帶的尺寸帶的尺寸 （ =40 =40，h/bd =0.7h/bd =0.7） 潘存云教授研制224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.

9、02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.8

10、6 Ld / mm Y Z Ld / mm 基準(zhǔn)長(zhǎng)度基準(zhǔn)長(zhǎng)度 KL 基準(zhǔn)長(zhǎng)度基準(zhǔn)長(zhǎng)度 KL 表表8-2 普通普通V帶的長(zhǎng)度系列和帶長(zhǎng)修正系數(shù)帶的長(zhǎng)度系列和帶長(zhǎng)修正系數(shù)GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88窄窄V V帶有帶有SPZSPZ、SPASPA、SPBSPB、SPCSPC和和9N(3V)9N(3V)、15N(5V)15N(5V)、25N(8V)25N(8V) 兩種系列型號(hào)。兩種系列型號(hào)。與普通與普通V V帶相比，高度相同時(shí)，寬度減小帶相比，高度相同時(shí)，寬度減小1/31/3，而承載能力提高，而承載能力提高1.52.51.52.5倍，適

11、用于傳遞動(dòng)力大而又要求緊湊的場(chǎng)合。倍，適用于傳遞動(dòng)力大而又要求緊湊的場(chǎng)合。潘存云教授研制bh40 型型 號(hào)號(hào) 寬度寬度b(mm) 高度高度 h(mm) 9N 9.5 (3/8英寸英寸) 8 A , B型型 15N 16.0(5/8英寸英寸) 13.5 B, C , D型型25N 25.4(1英寸英寸) 23 D, E 型型窄窄V帶的結(jié)構(gòu)及截面尺寸帶的結(jié)構(gòu)及截面尺寸可替代的可替代的 普通普通V帶帶窄窄V V帶的尺寸帶的尺寸 （ =40 =40，h/bd =0.9h/bd =0.9的的V V帶稱為窄帶稱為窄V V帶）帶） SPSP系列窄系列窄V V帶截面尺寸見(jiàn)表帶截面尺寸見(jiàn)表8-18-1潘存云教授

12、研制213 .57180 12add4. 帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系 中心距中心距a包角包角: 2因因較小較小, ,sin以代入得代入得: :)(12radadd 帶長(zhǎng)帶長(zhǎng): :ADBCABL 2)2(2)2(2cos212dda22211sin1cos以代入得：及add212add212)()(2cos21221ddddaaCADBd1d2潘存云教授研制addddaL4)(222122111CADBd1d2a帶長(zhǎng)帶長(zhǎng): :已知帶長(zhǎng)時(shí)，由上式可得中心距已知帶長(zhǎng)時(shí)，由上式可得中心距 : : 8)( 8)(2)(221222121ddddLddLa帶傳動(dòng)不僅安裝時(shí)必須把帶張緊在帶輪上，而且當(dāng)

13、帶工作一段時(shí)間之后，因帶永久伸長(zhǎng)而松弛時(shí)，還應(yīng)當(dāng)重新張緊。5. 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 1. 適用于中心距較大的傳動(dòng)；適用于中心距較大的傳動(dòng)；2. 帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)；帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)；3. 過(guò)載時(shí)帶與帶輪之間會(huì)出現(xiàn)打滑，避免了其它零過(guò)載時(shí)帶與帶輪之間會(huì)出現(xiàn)打滑，避免了其它零 件的損壞；件的損壞；4. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。缺陷：缺陷：1. 傳動(dòng)的外廓尺寸較大；傳動(dòng)的外廓尺寸較大；2. 需要張緊裝置；需要張緊裝置；3. 由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；4. 帶的壽命較短；帶的壽命較短；

14、5. 傳動(dòng)效率較低。傳動(dòng)效率較低。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)用：兩軸平行、且同向轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合稱為開(kāi)口傳運(yùn)用：兩軸平行、且同向轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合稱為開(kāi)口傳動(dòng)），中小功率電機(jī)與工作機(jī)之間的動(dòng)力傳遞。動(dòng)），中小功率電機(jī)與工作機(jī)之間的動(dòng)力傳遞。V帶傳動(dòng)應(yīng)用最廣，帶速：帶傳動(dòng)應(yīng)用最廣，帶速： v=525 m/s 傳動(dòng)比：傳動(dòng)比：i=7 效率：效率： 0.90.956. 帶傳動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例帶傳動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例 試驗(yàn)儀器試驗(yàn)儀器滑動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)滑動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)實(shí)例實(shí)例: 印刷機(jī)械印刷機(jī)械礦山機(jī)械礦山機(jī)械 動(dòng)平衡機(jī)動(dòng)平衡機(jī)試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)建筑機(jī)械建筑機(jī)械潘存云教授研制從動(dòng)輪從動(dòng)輪主動(dòng)輪主動(dòng)輪n1n2潘存云教授研制8-2 8-2 帶傳動(dòng)的工作情況

15、分析帶傳動(dòng)的工作情況分析靜止時(shí)，帶兩邊的初拉力相等：靜止時(shí)，帶兩邊的初拉力相等：傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：F1 = F2 = F0 為了可靠工作，帶必須以一定的初拉力張緊在帶輪上。F1 F2 F1 ，緊邊，緊邊 F2 松松邊邊緊邊緊邊松邊松邊 設(shè)帶的總長(zhǎng)不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量設(shè)帶的總長(zhǎng)不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量相等：相等：F1 F0 = F0 F2 n1n2F0 = (F1 + F2 )/2一、帶傳動(dòng)中的力分析一、帶傳動(dòng)中的力分析 F0F0F0F0F1F2F1F2以帶為研究對(duì)象：以帶為研究對(duì)象：稱稱

16、F1 - F2F1 - F2為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：Fe = F1 - F2Fe = F1 - F2且傳遞功率與有效拉力和帶速之間有如下關(guān)系：且傳遞功率與有效拉力和帶速之間有如下關(guān)系：1000vFPe得：得： Ff = F1 - F2Ff = F1 - F2= Ff = Ff 聯(lián)立聯(lián)立 F0 = (F1 + F2 )/2F0 = (F1 + F2 )/2求得：求得：F1 = F0 + Fe /2 F1 = F0 + Fe /2 F2 = F0 - Fe /2F2 = F0 - Fe /2兩邊拉力大小取決于預(yù)緊力F0和有效拉力Fe vPFe1000或：

17、傳遞功率增加時(shí)，有效拉力也增大兩邊拉力差值增大。在在 F0 F0 一定時(shí)，兩邊拉力為有限值一定時(shí)，兩邊拉力為有限值 有效拉力也有限有效拉力也有限傳遞的功率也有限。那么，影響最大有效拉力的因素有哪些呢？傳遞的功率也有限。那么，影響最大有效拉力的因素有哪些呢？Ff D1/2- F1 D1/2 + F2 D1/2 =0Ff D1/2- F1 D1/2 + F2 D1/2 =0n1n1F1F2主動(dòng)輪主動(dòng)輪Ff潘存云教授研制 當(dāng)帶與帶輪之間出現(xiàn)打滑趨勢(shì)時(shí)，摩擦力達(dá)到最當(dāng)帶與帶輪之間出現(xiàn)打滑趨勢(shì)時(shí)，摩擦力達(dá)到最大值，有效拉力也達(dá)到最大。大值，有效拉力也達(dá)到最大。以平帶為例，分析打滑時(shí)緊邊拉力F1和松邊拉力

18、F2之間的關(guān)系。dNF1F2F+dFFf dNdddld2d2取一小段弧進(jìn)行分析：參數(shù)如圖取一小段弧進(jìn)行分析：參數(shù)如圖 正壓力：正壓力：dN 兩端的拉力：兩端的拉力：F 和和F+dF 力平衡條件：忽略離心力力平衡條件：忽略離心力, 程度、垂直力分別平衡程度、垂直力分別平衡2sin)(2sinddFFdFdN2cos2cos)(dFddFFfdN摩擦力：摩擦力： f dN 二、帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素二、帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素 由力平衡條件：由力平衡條件：2sin)(2sinddFFdFdN2cos2cos)(dFddFFfdN12cos,22sindddd很小，可取因2ddF

19、 去掉二階微量FddN fdFdF012fdFdFFFfFF21ln積分得：積分得：緊邊和松邊的拉力之比為：緊邊和松邊的拉力之比為：feFF21繞性體摩擦繞性體摩擦的歐拉公式的歐拉公式 dFfdN 聯(lián)立求解：聯(lián)立求解：11ffeceeFF112021ffeceeFFFF112feceFF 1 1120feFF21Fec=F1 - F2Fec=F1 - F2影響最大有效拉力影響最大有效拉力Fec的因素：的因素： 1預(yù)緊力預(yù)緊力F0： F0 Fec 2包角包角 總摩擦力總摩擦力Ff Fec ，對(duì)傳動(dòng)有利。，對(duì)傳動(dòng)有利。F0過(guò)大過(guò)大, 帶的磨損加劇帶的磨損加劇, 加快松弛加快松弛,降低壽命。降低壽命

20、。F0過(guò)小過(guò)小, 影響帶的工作能力，容易產(chǎn)生打滑。影響帶的工作能力，容易產(chǎn)生打滑。3摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) f Fec ，對(duì)傳動(dòng)有利。，對(duì)傳動(dòng)有利。影響影響 f 的因素有材料、表面狀況、帶的截面形狀。的因素有材料、表面狀況、帶的截面形狀。潘存云教授研制V帶傳動(dòng)與平皮帶傳動(dòng)初拉力相等時(shí)，它們的法向力則不同。平帶的極限摩擦力分析平帶的極限摩擦力分析:N/2N/2QQNN=QN=Q/sin(/2)V帶的極限摩擦力分析帶的極限摩擦力分析 ：f -當(dāng)量摩擦系數(shù)當(dāng)量摩擦系數(shù), f fQffQNf2sinQf2sin Fec=N f = Q f NfFec在相同條件下在相同條件下 ，V帶能傳遞較大的功率。帶能傳遞

21、較大的功率?；蛟趥鬟f功率相同時(shí)，或在傳遞功率相同時(shí)，V帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。用用 f 替代替代 f 后，得以下計(jì)算公式：后，得以下計(jì)算公式：21feFF11ffeceeFF112feceFF1120ffeceeFF帶傳動(dòng)的最大有效拉力V潘存云教授研制三、帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析三、帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析 1.1.緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力：緊邊拉應(yīng)力：MPaAF11MPaAF22松邊拉應(yīng)力：松邊拉應(yīng)力：A A為帶的橫截面積為帶的橫截面積 2.2.離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力cc帶在微弧段上產(chǎn)生的離心力：帶在微弧段上產(chǎn)生的離心力： amdNc帶

22、工作時(shí)應(yīng)力由三部分組成dNcdddlr F1F2Ndqv22)(rqrdrvqrd2)(潘存云教授研制離心力離心力 NcNc在微弧段兩端會(huì)產(chǎn)生拉力在微弧段兩端會(huì)產(chǎn)生拉力 FcFc。 dqvdFc22sin2由力平衡條件得：由力平衡條件得：dNcdddlr F1F2Fc Fc d2d2:22sin，得取ddNqvFc2MPaAqvAFcc2離心力只發(fā)生在帶作圓周運(yùn)動(dòng)的部分，但由此引起的拉力確作用在帶的全長(zhǎng)。 離心拉應(yīng)力：離心拉應(yīng)力： 往x軸投影 潘存云教授研制3.3.彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力bb當(dāng)帶繞過(guò)帶輪時(shí)，當(dāng)帶繞過(guò)帶輪時(shí)，因?yàn)閺澢a(chǎn)生彎曲應(yīng)力因?yàn)閺澢a(chǎn)生彎曲應(yīng)力MPadhEdb設(shè)設(shè)h h為帶的厚

23、度；為帶的厚度； dddd為帶輪基準(zhǔn)直徑為帶輪基準(zhǔn)直徑, ,則有：則有： 彎曲應(yīng)力與帶輪直徑成反比，為了避免彎曲應(yīng)力與帶輪直徑成反比，為了避免彎曲應(yīng)力過(guò)大，帶輪直徑不得小于最小彎曲應(yīng)力過(guò)大，帶輪直徑不得小于最小值值dd ddmin dd ddmin ）。）。 彎曲應(yīng)力為彎曲應(yīng)力為: :DV帶輪的帶輪的基準(zhǔn)圓基準(zhǔn)圓由材料力學(xué)公式得 hE E為帶的彈性模量；為帶的彈性模量；槽型槽型ddminddminZ A B CSPZ SP SPB SPC 75 125 200 63 90 140 224表表8-3 V8-3 V帶輪的最小直徑帶輪的最小直徑ddmin ddmin 潘存云教授研制4. 4. 應(yīng)力分

24、布及最大應(yīng)力應(yīng)力分布及最大應(yīng)力max1b2c2n1n21b1cb11max2最大應(yīng)力：最大應(yīng)力：離心應(yīng)力拉應(yīng)力出現(xiàn)在緊邊與小輪的接觸處。出現(xiàn)在緊邊與小輪的接觸處。帶中任一點(diǎn)的應(yīng)力：帶中任一點(diǎn)的應(yīng)力： cb)(215. 5. 作用在軸上的力作用在軸上的力 由力平衡條件得靜止時(shí)軸上的壓力為：由力平衡條件得靜止時(shí)軸上的壓力為：F0F01FpF0F0Fp12122sin210FFP潘存云教授研制潘存云教授研制Fp潘存云教授研制F2F2F1F1四、四、 帶的彈性滑動(dòng)與打滑帶的彈性滑動(dòng)與打滑 設(shè)帶的材料符合變形與應(yīng)力成正比的規(guī)律，則變形量為：設(shè)帶的材料符合變形與應(yīng)力成正比的規(guī)律，則變形量為：這種因材料的彈

25、性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)被稱為彈性滑動(dòng)。這種因材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)被稱為彈性滑動(dòng)。 緊邊：緊邊：松邊：松邊：AEF11AEF22 F1 F2 F1 F2 1 2 1 2帶繞過(guò)主動(dòng)輪時(shí)，將逐漸縮帶繞過(guò)主動(dòng)輪時(shí)，將逐漸縮短并沿輪面滑動(dòng)，使帶速落短并沿輪面滑動(dòng)，使帶速落后于輪速。后于輪速。帶經(jīng)過(guò)從動(dòng)輪時(shí)，將逐漸被拉長(zhǎng)并沿輪面滑動(dòng)，使帶帶經(jīng)過(guò)從動(dòng)輪時(shí)，將逐漸被拉長(zhǎng)并沿輪面滑動(dòng)，使帶速超前于輪速。速超前于輪速。smndv/100060111smndv/100060222總有：總有：v2 v1 v2 v1 從動(dòng)輪從動(dòng)輪n2主動(dòng)輪主動(dòng)輪n1得從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速：得從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速：帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比：帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比：21

26、12)1(ddnn)1(12dd21nni V V帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率=0.010.02=0.010.02，一般可忽略不計(jì)。，一般可忽略不計(jì)。定義：定義：112211121ndndndvvv為滑動(dòng)率。為滑動(dòng)率。 若帶的工作載荷進(jìn)一步加大，有效圓周力達(dá)到臨界若帶的工作載荷進(jìn)一步加大，有效圓周力達(dá)到臨界值值FecFec后，則帶與帶輪間會(huì)發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，即產(chǎn)后，則帶與帶輪間會(huì)發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，即產(chǎn)生打滑。打滑將使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急速降低，生打滑。打滑將使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急速降低，帶傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。帶傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。8-3 V8-3 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

27、計(jì)算帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、一、V V帶的傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶的傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的主要失效形式帶傳動(dòng)的主要失效形式: : 打滑和傳動(dòng)帶的疲勞破壞。打滑和傳動(dòng)帶的疲勞破壞。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 在不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。在不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。帶傳動(dòng)的承載能力取決于傳動(dòng)帶的材質(zhì)、構(gòu)造、長(zhǎng)度，帶傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速、包角和載荷特性等因素。二、單根普通二、單根普通V V帶的許用功率帶的許用功率 單根帶所能傳遞的有效拉力為：?jiǎn)胃鶐軅鬟f的有效拉力為：傳遞的傳遞的功率為：功率為：)11 (121feFFFF1000)11 (1veFf1000)11 (1veAf為保證帶具有一定

28、的疲勞壽命，應(yīng)使：為保證帶具有一定的疲勞壽命，應(yīng)使：max =1 +b + c max =1 +b + c 10000vFP帶載帶輪上打滑或發(fā)生脫層、撕裂、拉斷等疲勞損壞時(shí)，就不能傳遞動(dòng)力。因此帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)依據(jù)是保證帶不打滑及具有一定的疲勞壽命。1 = -b - c1 = -b - c代入得：代入得：KWAvePfcb1000)11)(0在在 =，LdLd為特定長(zhǎng)度、抗拉體為化學(xué)纖維繩芯結(jié)構(gòu)為特定長(zhǎng)度、抗拉體為化學(xué)纖維繩芯結(jié)構(gòu)條件下計(jì)算所得條件下計(jì)算所得 P0 P0 稱為單根稱為單根V V帶的基本額定功率。帶的基本額定功率。( (詳見(jiàn)下頁(yè)表詳見(jiàn)下頁(yè)表) )max =1 +b + c max =

29、1 +b + c 潘存云教授研制200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000小帶輪小帶輪基準(zhǔn)直基準(zhǔn)直徑徑 d1/ mm表表8-5a 單根普通單根普通V帶的基本額定功率帶的基本額定功率（包角（包角= 、特定基準(zhǔn)長(zhǎng)度、載荷平穩(wěn)時(shí)）、特定基準(zhǔn)長(zhǎng)度、載荷平穩(wěn)時(shí)） 型型號(hào)號(hào)ZABC50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.3156 0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0

30、.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40 90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.5675 0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.8090 0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64 1.75 1.83 1.87 1.82 1.5 1

31、80 0.59 1.09 1.97 2.27 2.74 3.16 3.40 3.67 3.93 4.32 4.54 4.58 4.40 4.00 1.81 125 0.48 0.84 1.44 1.64 1.93 2.19 2.33 2.50 2.64 2.85 2.96 2.94 2.80 2.51 1.09 140 0.59 1.05 1.82 2.08 2.47 2.82 3.00 3.23 3.42 3.70 3.85 3.83 3.63 3.24 1.29 280 1.58 2.89 5.13 5.85 6.90 7.76 8.13 8.46 8.60 8.22 6.80 4.26

32、小帶輪轉(zhuǎn)速小帶輪轉(zhuǎn)速 n1/( r/ min)200 1.39 2.41 4.07 4.58 5.29 5.84 6.07 6.28 6.34 6.02 5.01 3.23 224 1.70 2.99 5.12 5.78 6.71 7.45 7.75 8.00 8.06 7.57 6.08 3.57 450 4.51 8.20 13.8 15.23 16.59 16.47 15.57 13.29 9.64 帶載帶輪上打滑或發(fā)生脫層、撕裂、拉斷等疲勞損壞時(shí)，就不能傳遞動(dòng)力。因此帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)依據(jù)是保證帶不打滑及具有一定的疲勞壽命。1 = -b - c1 = -b - c代入得：代入得：KWAveP

33、fcb1000)11)(0在在 =，LdLd為特定長(zhǎng)度、抗拉體為化學(xué)纖維繩芯結(jié)構(gòu)為特定長(zhǎng)度、抗拉體為化學(xué)纖維繩芯結(jié)構(gòu)條件下計(jì)算所得條件下計(jì)算所得 P0 P0 稱為單根帶的基本額定功率。稱為單根帶的基本額定功率。max =1 +b + c max =1 +b + c 實(shí)際工作條件與特定條件不同時(shí)，應(yīng)對(duì)實(shí)際工作條件與特定條件不同時(shí)，應(yīng)對(duì)P0P0值加以修正。值加以修正。修正后的結(jié)果稱為許用功率修正后的結(jié)果稱為許用功率P0P0LaKKPPP)(000K 包角系數(shù)。包角系數(shù)。 考慮考慮180時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響，見(jiàn)時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響，見(jiàn)表表88 KL 長(zhǎng)度系數(shù)；長(zhǎng)度系數(shù)； 考慮帶長(zhǎng)不為特定長(zhǎng)度時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力

34、的影考慮帶長(zhǎng)不為特定長(zhǎng)度時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響，見(jiàn)表響，見(jiàn)表82。 P0-P0-功率增量；功率增量；考慮在i1，帶在大輪上的彎曲應(yīng)力較小，故在壽命相同的情況下，可增大傳遞功率，取值詳見(jiàn)表8-5b潘存云教授研制224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4

35、500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800

36、 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld / mm Y Z Ld / mm 基準(zhǔn)長(zhǎng)度基準(zhǔn)長(zhǎng)度 KL 基準(zhǔn)長(zhǎng)度基準(zhǔn)長(zhǎng)度 KL 普通普通V帶的長(zhǎng)度系列和帶長(zhǎng)修正系數(shù)帶的長(zhǎng)度系列和帶長(zhǎng)修正系數(shù)GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88潘存云教授研制1.00 1.02 1.05 1.09 1.13 1.19 1.25 1.35 1.52 1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.43 1.51 1.99 小帶小帶輪轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速速 n1表表8-5b 單根普通單根普通V帶額定功率的增量帶額定功率的增量P0 型型號(hào)號(hào)ZABC400

37、 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 傳傳 動(dòng)動(dòng) 比比 i 2.0 2.0730 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.022800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04400 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 2800 0.00 0.04 0

38、.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30 0.34400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 730 0.00 0.02 0.05 0.07 0.10 0.12 0.15 0.17 0.20 0.23 2800 0.00 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 0.59 0.60 0.70 0.89 400 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.23 0.27 0.31 0.35 730 0.00 0.07 0.14 0.21 0.27 0.34 0.41 0.48 0

39、.55 0.62 2800 0.00 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92 2.19 2.47 表表8-8 包角修正系數(shù)包角修正系數(shù) 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 三、普通三、普通V V帶的型號(hào)和根數(shù)的確定帶的型號(hào)和根數(shù)的確定PKPAca計(jì)算功率：計(jì)算功率：KA -KA -工作情況系數(shù)工作情況系數(shù) 查表查表8-6 8-6 P151P151潘存云教授研制表表8-6 工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)載荷載荷性質(zhì)性質(zhì)

40、載荷載荷變動(dòng)變動(dòng)很小很小載荷變載荷變動(dòng)小動(dòng)小載荷變載荷變動(dòng)較大動(dòng)較大載荷變載荷變動(dòng)很大動(dòng)很大工工 作作 機(jī)機(jī)原原 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī)電動(dòng)機(jī)交流啟動(dòng)、三電動(dòng)機(jī)交流啟動(dòng)、三角啟動(dòng)、直流并勵(lì)）、角啟動(dòng)、直流并勵(lì)）、四缸以上內(nèi)燃機(jī)四缸以上內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)機(jī)聯(lián)機(jī)交流啟動(dòng)、電動(dòng)機(jī)聯(lián)機(jī)交流啟動(dòng)、直流復(fù)勵(lì)或串勵(lì)）、四直流復(fù)勵(lì)或串勵(lì)）、四缸以下內(nèi)燃機(jī)缸以下內(nèi)燃機(jī)液體攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)和液體攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)、離心式水泵和鼓風(fēng)機(jī)、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕負(fù)荷輸送機(jī)。壓縮機(jī)、輕負(fù)荷輸送機(jī)。每天工作小時(shí)數(shù)每天工作小時(shí)數(shù) / h 16 16 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4

41、 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 帶式輸送機(jī)、旋轉(zhuǎn)式水帶式輸送機(jī)、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、金屬切削機(jī)床、印刷機(jī)、金屬切削機(jī)床、印刷機(jī)、旋轉(zhuǎn)篩、木工機(jī)械。旋轉(zhuǎn)篩、木工機(jī)械。制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)床、橡膠機(jī)械、振動(dòng)機(jī)床、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械等。篩、紡織機(jī)械等。破碎機(jī)旋轉(zhuǎn)式、顎破碎機(jī)旋轉(zhuǎn)式、顎式）、磨碎機(jī)球磨、式）、磨碎機(jī)球磨、棒磨、管磨）。棒磨、管磨）。表表8-8 包角修正系數(shù)包角修正系數(shù) 包角包角1 18

42、0 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 三、普通三、普通V V帶的型號(hào)和根數(shù)的確定帶的型號(hào)和根數(shù)的確定PKPAca計(jì)算功率：計(jì)算功率：KA -KA -工作情況系數(shù)工作情況系數(shù) 詳見(jiàn)表詳見(jiàn)表8-6 8-6 P151P151型號(hào)的確定型號(hào)的確定: : 根據(jù)根據(jù)PcaPca和小帶輪的轉(zhuǎn)速和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1n1，由選型圖確定。，由選型圖確定。潘存云教授研制300050002000160040002008005001004003001000小帶輪的轉(zhuǎn)速小帶輪的轉(zhuǎn)速n1

43、( r / min)125025000.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 普通普通V帶選型圖帶選型圖ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1=450500d1=80100dmind1dmin四、主要參數(shù)的選擇四、主要參數(shù)的選擇1.1.帶輪直徑與帶速帶輪直徑與帶速型型 號(hào)號(hào) Y Z A B C D E dmin 20 50 75 125 200 315 500表表8-3 帶輪的最小直徑帶輪的最小直徑dmin20 22.4

44、 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 280 300

45、 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 1000630 670 710 750 800 900 1000大帶輪的直徑大帶輪的直徑d2d2：)1(1212dnndd1 d1 、d2d2：必須符合帶輪的基準(zhǔn)直徑系列：必須符合帶輪的基準(zhǔn)直徑系列( (表表8-7 8-7 P153)P153)帶速：帶速：smndv/10006011一般應(yīng)使一般應(yīng)使v v在在525m/s(525m/s(普通普通V V帶帶) )或或535m/s(535m/s(窄窄V V帶帶) )的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 2.2.中心距、帶長(zhǎng)和包角中心距、帶長(zhǎng)和包

46、角初定中心距初定中心距a0 a0 ：推薦范圍：推薦范圍：0.7(d1+d2) a0 2(d1+d2)0.7(d1+d2) a0 2(d1+d2)初定初定V V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度：帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度：021221004)()(22addddaL根據(jù)根據(jù)L0L0由表由表8-28-2選取接近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度選取接近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度LdLd，然后計(jì)算中，然后計(jì)算中心距：心距：200LLaad中心距變動(dòng)范圍為：考慮帶傳動(dòng)的安裝、調(diào)整中心距變動(dòng)范圍為：考慮帶傳動(dòng)的安裝、調(diào)整和和V V帶張緊的需要。帶張緊的需要。(a-0.015Ld) (a +0.015Ld)(a-0.015Ld) (a +0.015Ld)小輪包角：小輪包角：3 .5

47、7180121add一般應(yīng)使一般應(yīng)使11201120 , ,否則可加大中心距或增加張緊輪。否則可加大中心距或增加張緊輪。20)15.2(500qvKzvPFaca3.3.初拉力初拉力保持適當(dāng)?shù)某趵κ菐鲃?dòng)工作的首要條件。初拉力不足，會(huì)出現(xiàn)打滑，初拉力過(guò)大將增大軸和軸承上的壓力，并降低帶的壽命。計(jì)算公式：計(jì)算公式：其中：其中：PcaPca為計(jì)算功率；為計(jì)算功率；設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的原始數(shù)據(jù)是：傳動(dòng)用途、載荷性質(zhì)、傳設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的原始數(shù)據(jù)是：傳動(dòng)用途、載荷性質(zhì)、傳遞功率、帶輪轉(zhuǎn)速以及對(duì)傳動(dòng)的外廓尺寸的要求等。遞功率、帶輪轉(zhuǎn)速以及對(duì)傳動(dòng)的外廓尺寸的要求等。設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的主要任務(wù)是：選擇合理的傳動(dòng)參數(shù)、確設(shè)計(jì)帶

48、傳動(dòng)的主要任務(wù)是：選擇合理的傳動(dòng)參數(shù)、確定定V V帶型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)；確定帶輪材料、結(jié)構(gòu)和尺寸。帶型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)；確定帶輪材料、結(jié)構(gòu)和尺寸。z z為為V V帶根數(shù)；帶根數(shù)； v v為帶速；為帶速；q q為為V V帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量；帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量；kaka為包角修正系數(shù)。為包角修正系數(shù)。V V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的步驟帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的步驟: :1.1.求計(jì)算功率；求計(jì)算功率；2.2.選擇選擇V V帶型號(hào)；帶型號(hào)；3.3.求帶輪的基準(zhǔn)直徑求帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1 dd1 、dd2 dd2 ；4.4.驗(yàn)算帶速驗(yàn)算帶速 ；5.5.求求V V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度LdLd和中心距和中心距a a；6.6.驗(yàn)算小帶輪的包角；驗(yàn)算小帶輪的包角；7.7.求求V V帶根數(shù)帶根數(shù)z z；8.8.求作用在帶輪軸上的壓力求作用在帶輪軸上的壓力FPFP；9.9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)結(jié)果：帶型、帶根數(shù)設(shè)計(jì)結(jié)果：帶型、帶根數(shù)Z Z、帶長(zhǎng)、帶長(zhǎng)L L、中心距、中心距a a、帶輪、帶輪 基準(zhǔn)直徑基準(zhǔn)直徑dd1 dd1 、dd2dd2例題：例題：P161P161解：1。確定計(jì)算功率Pca由表8-6查得工況系數(shù)KA=1.1；2.2.選取窄選取窄V V帶的型號(hào)帶的型號(hào)由Pca和n1查圖8-9選SPZ型3.3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑確定帶輪基準(zhǔn)直徑查表8-3和表8-7 初取dd1=80mm則dd2= idd