第八章帶 傳 動(dòng)

1、機(jī)器組成：原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置工作機(jī)控制系統(tǒng)輔助系統(tǒng)（如儀表、照明等）轎車組成：1 1 概述概述第三篇第三篇 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)傳動(dòng)分類：傳動(dòng)分類：電傳動(dòng)液、氣傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)摩擦傳動(dòng)：(力閉合)嚙合傳動(dòng)：(形閉合)齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等帶傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展：機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展：第三篇第三篇 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)電主軸概述帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶輪設(shè)計(jì)帶輪設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的張緊裝置其它帶傳動(dòng)帶 傳 動(dòng)1、組成及工作原理123n2n1 兩個(gè)或多個(gè)帶輪間用帶作為撓性拉曳零件的傳動(dòng)。帶張緊在兩輪上，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)Ff 帶運(yùn)動(dòng)Ff從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)：摩擦傳動(dòng)8 81 1 概述概述一 問題切入二、二、帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)概述概述屬性：彈

2、性特性撓性三 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 帶傳動(dòng)工作條件是什么？滑動(dòng)率曲線和效率曲線滑動(dòng)率曲線和效率曲線 A0 Pmax21T(N.m) 1滑動(dòng)率曲線 2效率曲線 帶傳動(dòng)滑動(dòng)率曲線和效率曲線%121vvv T, , v1不變v2打滑區(qū)從動(dòng)輪降速i=n1/n2 傳動(dòng)比不穩(wěn)定彈性滑動(dòng)區(qū)彈性滑動(dòng)區(qū)：小帶輪轉(zhuǎn)矩小帶輪轉(zhuǎn)矩載荷變化載荷變化帶傳動(dòng)工作條件 （1）保證不打滑 （2）具有一定的疲勞壽命為什么產(chǎn)生疲勞？：輪對(duì)帶摩擦力：帶對(duì)輪摩擦力工作前工作狀態(tài)小結(jié)：帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命四、 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及要解決的問題（1）設(shè)

3、計(jì)特點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)件（截面形狀、尺寸和長(zhǎng)度的選擇設(shè) 計(jì)，確定帶的型號(hào)和根數(shù)）（2）要解決的問題：熟悉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，選擇合理參數(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和張緊裝置設(shè)計(jì)五、傳動(dòng)方案選擇1 2 3 4 5六、類型 根據(jù)截面形狀分膠帆布平帶、編織帶、高速帶。整卷出售、接頭無接頭1）平帶 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，帶輪也容易制造，在傳動(dòng)中心距較大的場(chǎng)合應(yīng)用較多。8 81 1 概述概述普通V帶寬V 帶 應(yīng)用最廣的帶傳動(dòng)，在同樣的張緊力下，帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。2）V帶窄V帶 兼有平帶和V帶的優(yōu)點(diǎn)，工作接觸面數(shù)多，摩擦力大，柔韌性好，用于結(jié)構(gòu)緊湊而傳遞功率較大的場(chǎng)合。解決多根V帶長(zhǎng)短不一而受力不均。3）多楔帶汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 嚙合傳動(dòng)，兼

4、有帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)吸振、i 準(zhǔn)確，在汽車、打印機(jī)中廣泛應(yīng)用。4）同步帶機(jī)器人關(guān)節(jié)七、傳動(dòng)形式開口傳動(dòng)：兩軸平行，1、2同向。交叉?zhèn)鲃?dòng)：兩軸平行，1、2反向。半交叉?zhèn)鲃?dòng)：兩軸交錯(cuò)，不能逆轉(zhuǎn)。交叉?zhèn)鲃?dòng)開口傳動(dòng)8-3 普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 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(dòng)。普通V帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，是無接頭的環(huán)形帶。包布頂膠承載層底膠基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ：沿節(jié)面量得的周線長(zhǎng)度。dL七種截型：（見表8-1）1. 1. 普通普通V V帶帶（標(biāo)準(zhǔn)系列見表82）八、八、V帶類型及結(jié)構(gòu)帶類型及結(jié)構(gòu)（相對(duì)高度h / bp 0.7）hpb注：V帶在帶輪上彎曲時(shí)，帶

5、中保持原有長(zhǎng)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。 pb節(jié)面頂膠承載層底膠包布a)簾布芯結(jié)構(gòu)b)繩芯結(jié)構(gòu)直徑小速度高場(chǎng)合V帶截面組成簾布結(jié)構(gòu)：一般傳動(dòng)繩芯結(jié)構(gòu)：柔韌性好棉繩尼龍繩鋼絲繩8-2 帶傳動(dòng)工作情況的分析帶傳動(dòng)工作情況的分析（一）、作用力分析（一）、作用力分析1、帶傳遞的力接觸面產(chǎn)生正壓力，帶兩邊產(chǎn)生等值初拉力F0。帶張緊在帶輪上 a 、工作前：兩個(gè)名詞：（1）包角 1 ，2（2）中心距 a12a0F0F0F0Fb 、工作時(shí)：形成緊邊：F0F1（下）松邊：F0F2（上）：輪對(duì)帶摩擦力：帶對(duì)輪摩擦力Ff設(shè)帶的總長(zhǎng)度不變，則帶緊邊拉力增量松邊拉力減

6、量 F1F0F0F2即： F1 F22F0（81）Ff各力之間關(guān)系？（）取主動(dòng)輪一端帶為分離體FfF2F1O1T=0022211121pppfdFdFdFFf=F1-F2kW1000vFPe有效拉力Fe=Ff=F1-F2帶傳動(dòng)所能傳遞的功率為（82）（83）有效拉力 Fe 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(shí)，將發(fā)生“打滑”現(xiàn)象。打滑是由過載引起的一種失效形式?？杀苊庥桑?）、（2）有：F1F0Fe2；F2F0Fe2；當(dāng)有打滑趨勢(shì)時(shí)，摩擦力達(dá)到極限值即臨界摩擦力或臨界有效拉力（二）、帶傳動(dòng)的最小初拉力和臨界摩擦力ffffeeFeeFF/11/1121120

7、0ec)( c )120:1境有關(guān)與材料、表面狀態(tài)、環(huán)、摩擦系數(shù)（要求：、包角f Fff:Fbecec）打滑（要求保證適當(dāng)過大磨損、初張力的影響因素分析：討論：00maxmax00ecF0FecFFFPecFFFFafffffeeFeeFF/11/11211200ec增加摩擦系數(shù)和包角有利于增大臨界摩擦力，相應(yīng)地降低最小初增加摩擦系數(shù)和包角有利于增大臨界摩擦力，相應(yīng)地降低最小初拉力。拉力。2、離心應(yīng)力c22vAqvAFccq單位帶長(zhǎng)質(zhì)量帶密度3、彎曲應(yīng)力dpp2dhEdhEdhEb小帶輪直徑不能太小 帶內(nèi)最大應(yīng)力：cb11max1、拉應(yīng)力1=F1/A（緊邊拉力）2=F2/A（松邊拉力）12（表

8、810附圖）min12121 ddbbddbdddddhd設(shè)計(jì)要求：因、帶輪直徑帶高討論：三、三、帶帶的的應(yīng)應(yīng)力力結(jié)論：1、帶內(nèi)最大應(yīng)力發(fā)生在：緊邊開始繞上小帶輪處；三、彈性滑動(dòng)與打滑（教案）三、彈性滑動(dòng)與打滑（教案） 機(jī)理：帶為彈性體主動(dòng)輪： b 點(diǎn):開始接觸，拉力F1，V帶b=V輪1。cb ：拉力F1F2，彈性變形，輪1：bc帶：bc即帶在帶輪上發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)11 滑動(dòng)角靜角使得：V帶V輪1從動(dòng)輪：同理，只是： V輪2 v帶v輪2。量關(guān)系滑動(dòng)率表示：%21%100121vvv傳動(dòng)比)1 (1d2d21ddnni100060111ndvp100060222ndvp或112212)1 ()1

9、(ndndvvdd4）后果：a 、 v輪2v輪1，i不準(zhǔn)確；b 、；c 、引起帶的磨損；d 、帶溫度，壽命。2、打滑時(shí)，載荷F，（F1-F2），彈性滑動(dòng)區(qū)，1。當(dāng)11整個(gè)包角內(nèi)全面的相對(duì)滑動(dòng)“打滑”。總結(jié)：1）打滑是過載造成的，打滑是可以避免的。2）打滑過程中：，v2，傳動(dòng)失效。3） ，磨損， 打滑必須避免。214）打滑首先發(fā)生在小帶輪上。（ ）區(qū)別：彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)的固有特性，是不可避免的。打滑是一種失效形式，是可以避免的，而且必須避免。四、帶傳動(dòng)的疲勞強(qiáng)度四、帶傳動(dòng)的疲勞強(qiáng)度1、失效形式：打滑和疲勞破壞（脫層、疲勞斷裂）。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在不打滑前提下，使帶具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。單根V帶所能

10、傳遞的功率：不打滑條件：)11 (1feceFF最大有效拉力為：)11 ()11 (11vvffeceAeFF不疲勞破壞：11maxcbcb11)11()(1fvcbeceAF1000)11 ()(100010veAvFPfvcbec8-3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和單根V帶的基本額定功率表85a 單根V帶傳遞功率P0（180）實(shí)驗(yàn)條件下單根V帶傳遞功率P01.113600vjLCLVhd帶許用應(yīng)力：?jiǎn)胃?08109循環(huán)應(yīng)力下Ld帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度j帶上某一點(diǎn)繞行一周時(shí)所繞過的帶輪數(shù)LhV帶壽命C由材質(zhì)和結(jié)構(gòu)決定的實(shí)驗(yàn)常數(shù)二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容1、傳遞的功率P2、轉(zhuǎn)速n1

11、、n2或傳動(dòng)比i3、傳動(dòng)對(duì)外廓尺寸的要求4、傳動(dòng)工作條件5、原動(dòng)機(jī)類型等設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容1、確定帶的型號(hào)、根數(shù)、長(zhǎng)度2、帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸3、中心距4、F0、壓軸力FQ5、繪工作圖、設(shè)計(jì)張緊裝置等三、設(shè)計(jì)步驟和方法三、設(shè)計(jì)步驟和方法P 名義功率1 確定計(jì)算功率PcaPKPAca式中： 工況系數(shù)，見表87（教材）。AK2 選擇帶型由計(jì)算功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速選擇（圖811和89）軟啟動(dòng)軟啟動(dòng)硬啟動(dòng)硬啟動(dòng)軟啟動(dòng)軟啟動(dòng)硬啟動(dòng)硬啟動(dòng)普通V帶選型圖若處于兩種型號(hào)交界處分別計(jì)算選優(yōu)3、確定帶輪直徑dd1和dd2 1）初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd12）驗(yàn)算帶速v注：為減小彎曲應(yīng)力，規(guī)定了最小帶輪直徑 dmin

12、。dd1 ddmin ；（ dd 的系列值見表86）10006011ndd，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FP 普通V帶vmax：sm3025窄V帶vmax：sm4035一般：sm02（813）3)計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2idnnddddd121124. 中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Lda 過大，帶容易顫動(dòng)； a 過小，則帶容易疲勞。初定中心距a0：)(2)(7 . 021021ddddddadd計(jì)算所需的帶長(zhǎng) dL選標(biāo)準(zhǔn)的dL（表82）計(jì)算實(shí)際中心距 a0204)()(221212addddaLddddd20ddLLaa表885、驗(yàn)算包角1、傳動(dòng)比iadd 1

13、801d2d1 57.390 P0 單根普通帶的基本額定功率（dd1=dd2），見表84a6. 計(jì)算帶的根數(shù) ZZ=LcaKKPPP)(00KL帶長(zhǎng)修正系數(shù)，見表82。K包角修正系數(shù)，見表85。 Z通常小于10P0 考慮 i1 時(shí)，單根V帶的功率增量，見表84b。7. 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 F08. 壓軸力 Fp例題見教材。 15 . 250020qvKvzPFca2sin22cos2100zFzFFPF0F0F0F0FQFp2、材料v30m/s HT200 高速用鋼制帶輪 v45m/s注： D節(jié)圓直徑 小帶輪直徑不能太小D1Dmin 帶輪楔角小于40。 D已系列化結(jié)構(gòu)輪緣：與帶相連部分輪轂：安裝在軸上部分輪輻：聯(lián)接部分實(shí)心式：小直徑腹板式：中等直徑輪輻式：大直徑84 帶輪設(shè)計(jì)帶輪設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)要求：質(zhì)量小，工藝性好，動(dòng)平衡，粗糙度。載荷均勻dd2