第11章帶傳動

1、1. 擠壓；耐磨2. 鍵；鍵槽3. 齒面壓潰；齒面磨損4. 楔鍵5. 較弱零件的工作面被壓潰；磨損；擠壓；耐磨性6. 兩側(cè)面；同一母線上1. 在平鍵聯(lián)接中，靜聯(lián)接應校核 強度；動聯(lián)接應校核 強度。2. 在平鍵聯(lián)接工作時，是靠 和 側(cè)面的擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩的。3. 花鍵聯(lián)接的主要失效形式，對靜聯(lián)接是 ，對動聯(lián)接是 。4. 鍵聯(lián)接，既可傳遞轉(zhuǎn)矩，又可承受單向軸向載荷，但容易破壞軸與輪轂的對中性。5. 平鍵聯(lián)接中的靜聯(lián)接的主要失效形式為 ，動聯(lián)接的主要失效形式為 ；所以通常只進行鍵聯(lián)接的 強度或 計算。6. 半圓鍵的 為工作面，當需要用兩個半圓鍵時，一般布置在軸的 。1 為了不過于嚴重削弱軸和輪轂的強度，

2、兩個切向鍵最好布置成 C 。A.在軸的同一母線上 B. 180C. 120 130 D. 902 能構(gòu)成緊連接的兩種鍵是 C 。 A. 楔鍵和半圓鍵 B. 半圓鍵和切向鍵 C. 楔鍵和切向鍵 D. 平鍵和楔鍵3 一般采用 B 加工B型普通平鍵的鍵槽。 A. 指狀銑刀 B. 盤形銑刀 C. 插刀 D. 車刀4 設計鍵連接時，鍵的截面尺寸bh通常根據(jù) C 由標準中選擇。 A. 傳遞轉(zhuǎn)矩的大小 B. 傳遞功率的大小 C. 軸的直徑 D. 軸的長度5 平鍵連接能傳遞的最大扭矩T，現(xiàn)要傳遞的扭矩為1.5T，則應 A 。 A. 安裝一對平鍵 B. 鍵寬b增大到1.5倍 C. 鍵長L增大到1.5倍 D. 鍵

3、高h增大到1.5倍6 如需在軸上安裝一對半圓鍵，則應將它們布置在 C 。 A. 相隔90 B. 相隔120位置 C.軸的同一母線上 D. 相隔1807 花鍵連接的主要缺點是 B 。 A. 應力集中 B. 成本高 C. 對中性與導向性差 D. 對軸削弱潘存云教授研制1.以下鍵聯(lián)接所采用的是什么鍵？2.試按順序敘述設計鍵聯(lián)接的主要步驟。 第3篇 傳 動第11章 帶 傳 動 （4）第12章 齒輪傳動（10）第13章 蝸桿傳動（4）第14章 鏈傳動 （4）傳動概述傳動概述機器：動力機傳動裝置工作機電傳動液、氣傳動機械傳動摩擦傳動：(力閉合)嚙合傳動：(形閉合)齒輪傳動、鏈傳動、蝸桿傳動等帶傳動第11章

4、 帶 傳 動帶傳動通過中間撓性件帶，傳遞運動和動力，其主要特點是適用于兩軸中心距較大的場合。與齒輪傳動相比，它具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的優(yōu)點。在工業(yè)中應用十分廣泛的V帶傳動，常用功率范圍50100kW，傳動比8，傳動效率92%97%。 基本要求1.1.熟悉帶傳動的工作原理、傳動特點熟悉帶傳動的工作原理、傳動特點2.2.熟悉帶傳動受力分析、彈性滑動與打滑熟悉帶傳動受力分析、彈性滑動與打滑現(xiàn)象和帶傳動的失效形式現(xiàn)象和帶傳動的失效形式3.3.掌握掌握v v帶傳動的設計方法帶傳動的設計方法4.4.掌握提高帶傳動承載能力的措施掌握提高帶傳動承載能力的措施5.5.了解各種類型帶傳動的結(jié)構(gòu)形式、特點了解各種類

5、型帶傳動的結(jié)構(gòu)形式、特點和應用，并加以比較。著重了解平帶傳和應用，并加以比較。著重了解平帶傳動與動與v v帶傳動的特點帶傳動的特點重點、難點 重點：重點：帶傳動的工作原理；帶傳動的工作原理；V V帶傳動的特點、帶傳動的特點、標準；標準；彈性滑動和打滑理論；彈性滑動和打滑理論；受力分析、應受力分析、應力分析；帶傳動的失效形式和計算準則；普力分析；帶傳動的失效形式和計算準則；普通通V V帶傳動的設計計算。帶傳動的設計計算。難點：難點：帶傳動的受力分析；彈性滑動與打滑；帶傳動的受力分析；彈性滑動與打滑；普通普通V V帶傳動的設計準則和設計方法。帶傳動的設計準則和設計方法。11.2 11.2 帶和帶輪

6、帶和帶輪11.1 11.1 概述概述11.3 11.3 帶的幾何計算（自學）帶的幾何計算（自學）11.4 11.4 帶傳動的計算基礎帶傳動的計算基礎11.5 V11.5 V帶傳動設計帶傳動設計1、組成及工作原理123n2n1 兩個或多個帶輪間用帶作為撓性拉曳零件的傳動。帶張緊在兩輪上，主動輪轉(zhuǎn)Ff 帶運動Ff從動輪轉(zhuǎn)動：摩擦傳動多楔帶傳動同步帶傳動帶傳動平帶傳動V2、類型 根據(jù)截面形狀分帶傳動的類型同步帶多楔帶帶平帶.1 .1 帶傳動概述帶傳動概述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

7、形帶聯(lián)組帶聯(lián)組帶大楔角帶大楔角帶帶傳動的類型帶傳動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帶傳動的類型帶傳動的類型3、傳動形式開口傳動：兩軸平行，1、2同向。交叉?zhèn)鲃樱簝奢S平行，1、2反向。半交叉?zhèn)鲃樱簝奢S交錯，不能逆轉(zhuǎn)。交叉?zhèn)鲃娱_口傳動帶類型介紹膠帆布平帶、編織帶、高速帶。整卷出售、接頭無接頭1）平帶 結(jié)構(gòu)簡單，帶輪也容易制造，在傳動中心距較大的場合應用較多。平帶平帶傳動傳動底面是工作面底面是工作面，可，可實現(xiàn)多種

8、形式的傳動實現(xiàn)多種形式的傳動 普通V帶 應用最廣的帶傳動，在同樣的張緊力下，帶傳動比平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。2）V帶窄V帶帶傳動帶傳動帶帶兩側(cè)面是工作兩側(cè)面是工作面面，當量摩擦系數(shù)大，承載，當量摩擦系數(shù)大，承載力大，只用于開口傳動力大，只用于開口傳動 兼有平帶和V帶的優(yōu)點，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合。解決多根V帶長短不一而受力不均。3）多楔帶汽車發(fā)動機 嚙合傳動，兼有帶傳動和齒輪傳動的優(yōu)點吸振、i 準確，在汽車、打印機中廣泛應用。4）同步帶機器人關(guān)節(jié)4、特點1）帶有彈性彈性滑動，i不準確。2）靠摩擦傳動過載打滑，保護損壞其他零件；磨損大、低、壽命，

9、壓軸力大。緩沖吸振、傳動平穩(wěn)、無噪音；3）中間撓性件適于遠距離傳動；結(jié)構(gòu)尺寸大。4）結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝方便，成本低。5、應用傳動比要求不高，要求過載保護，中心距較大場合。不可用于易燃、易爆場合外。v= 525m/si 平5， i v7多級傳動中，帶布置在高速級。.2 .2 帶與帶輪帶與帶輪一、平帶和帶輪一、平帶和帶輪普通平帶有接頭（傳動不平穩(wěn)），高速帶無接頭。 以橡膠和纖維制造的平帶國際上已淘汰，被各種高分子材料，如尼龍、聚氨脂等所替代。二、二、V V帶和帶輪帶和帶輪1、V帶普通V帶、窄V帶、寬V帶應用最廣美國50年代研制：承載高、尺寸小。用于調(diào)速機構(gòu)中。 普通V帶已標準化，共有七種型號：Y、

10、Z、A、B、C、D、EGB/T1313575.1-92GB/T1313575.1-92小大AYZEBCDV帶制成無接頭的環(huán)形（傳動平穩(wěn)）楔角均為4040基準長度Ld為標準值 （P179 圖11.4）頂膠承載層底膠包布a)簾布芯結(jié)構(gòu)b)繩芯結(jié)構(gòu)直徑小速度高場合V帶截面組成簾布結(jié)構(gòu)：一般傳動繩芯結(jié)構(gòu)：柔韌性好節(jié)寬2、帶輪材料v30m/s 用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)接部分實心式：小直徑腹板式：中等直徑輪輻式：大直徑12aD12D2.3 .3 帶傳動的幾何計

11、算（略，自學）帶傳動的幾何計算（略，自學）中心距a 、帶長L、帶輪直徑D1，D2.1、2包角12注意：21單位轉(zhuǎn)換）(3 .57180 12dd帶傳動的幾何關(guān)系帶傳動的幾何關(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 帶長帶長: :ADBCABL 2)2(2)2(2cos212dda22211sin1cos以代入得：及add212add212)()(2cos21221ddddaaCADBd1d2addddaL4)(222122111CADBd1d2a帶長帶長: :已知帶長時，由上式可得中心距已知帶長時，由上式可得中心距 : : 8)( 8)(

12、2)(221222121ddddLddLa帶傳動不僅安裝時必須把帶張緊在帶輪上，而且當帶工作一段時間之后，因帶永久伸長而松弛時，還應當重新張緊。60180121aDD （11.4）a22cos222)(21212aDaDDDDLm （11.2）228)(414mmDLDLa （11.3）在上式中：對于對于V帶傳動，帶長帶傳動，帶長L應為基準長度應為基準長度Ld。212)2(211cos,2DD212DDDm212DD .4 .4 帶傳動的計算基礎帶傳動的計算基礎一、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：b 、工作時：形成

13、緊邊：F0F1（下）松邊：F0F2（上）F1與F2的差，即為帶的有效拉力。有效拉力等于沿帶輪的接觸弧上摩擦力的總和。輪對帶摩擦力12a一、受力分析一、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。0F0F0F0F2F2F1F1F松邊拉力緊邊拉力F1F0F0F2即： F1 F22F0主動從動（1）1n2n有效拉力 F F1 F2（2）有效拉力 F（N）的大小取決于所傳遞的功率 P（kW）。1000 PF 帶速（ m/s ）變形協(xié)調(diào)條件：帶總長不變，緊邊拉力增量=松邊拉力減量。1.帶傳遞的力 有效

14、拉力 F 是由帶與帶輪接觸面上的摩擦力提供的。當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：2qFc式中：q每米帶長的質(zhì)量，kq/m。2.離心力所產(chǎn)生的拉力由離心力所產(chǎn)生的拉力（推導由離心力所產(chǎn)生的拉力（推導) )2qvFcV F F2 2 1 1 2 2 帶繞過帶繞過主動輪主動輪時，將逐時，將逐漸縮短并沿輪面滑動，使?jié)u縮短并沿輪面滑動，使帶速落后于輪速。帶速落后于輪速。 帶經(jīng)過帶經(jīng)過從動輪從動輪時，將逐漸被拉長并沿輪面滑動，使時，將逐漸被拉長并沿輪面滑動，使帶速超前于輪速。帶速超前于輪速。從動

15、輪從動輪n2主動輪主動輪n1c主動輪： b 點: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)生了相對滑動11 滑動角靜角使得：V帶V輪1從動輪：同理，只是： V輪2 v帶v輪2。量關(guān)系滑動率表示：%21%100121vvv傳動比)1 (1221DDnni100060111nDv100060222nDv或2112)1 (DnDn4）后果：a ） v輪21時：1Dmin表11.6 V帶帶輪最小計算直徑：mm2）D2iD1 或 1212)1 (DnnD系列值（查表11.4下方的值）由于取標準，使i變化，應保證傳動比相對誤差：%5%100原實原i

16、ii直徑系列：20、22.4、25、28、31.5、35.5、40、45、50、56、63、71、75、80、85、90、95、100、106、112、118、125、132、140、150、160、170、180、200、212、224、236、250、265、280、300、315、355、375、400、。3）驗算帶速)/255(10006011smvnDv應滿足v離心力Fc 應減小D1v，功率一定時 有效拉力F帶根數(shù)z 帶輪寬度，軸承尺寸3、確定中心距a、帶基準長度Lda 結(jié)構(gòu)尺寸，高速時帶顫動，1不穩(wěn)定a 結(jié)構(gòu)緊湊a 小帶輪包角1 降低傳動能力帶長 帶繞轉(zhuǎn)次數(shù)帶壽命經(jīng)驗公式：2(D1

17、+D2)a0.55(D1+D2)+h計算過程：1）由經(jīng)驗公式初選a0；2）由式11.2 L 選標準值Ld；3）由式11.3 a變動范圍4、驗算包角1、傳動比i一般：1120（由11.4式計算）、i76、張緊力F0：5、帶的根數(shù)zP0單根V帶所能傳遞的功率（ P191，表11.8)0Pi1時，功率增量(P193，表11.10)k包角系數(shù)(1801) (P190，表11.7)Lk長度系數(shù)(非特定帶長) (P194，表11.12)10)(00LckkPPPz 圓整多了之后，承載不均NqvkkvzPFc20)5 . 2(5008、帶輪設計9、張緊裝置F0F0F0F0FQ2sin210zFFQ7、計算壓

18、軸力FQV V帶傳動設計的步驟帶傳動設計的步驟: :1.1.求計算功率；求計算功率；2.2.選擇選擇V V帶型號帶型號；3.3.求帶輪的基準直徑求帶輪的基準直徑D D1 1 、D D2 2 ；4.4.驗算帶速驗算帶速 ；5.5.求求V V帶的基準長度帶的基準長度L Ld d和中心距和中心距a；6.6.驗算小帶輪的包角；驗算小帶輪的包角；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F FQ Q；9.9.帶輪的結(jié)構(gòu)設計。帶輪的結(jié)構(gòu)設計。設計結(jié)果：設計結(jié)果：帶型、帶根數(shù)帶型、帶根數(shù)Z Z、帶長、帶長L L、中心距、中心距a a、帶輪、帶輪 基準直徑基準直

19、徑D D1 1 、D D2 2a a調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘滑道式張緊裝置滑道式張緊裝置擺架式張緊裝置擺架式張緊裝置a a二、帶傳動的張緊方法二、帶傳動的張緊方法 1.1.調(diào)整中心距調(diào)整中心距 1)1) 根據(jù)摩擦傳動原理，帶必須在預張緊后才能正常工作；根據(jù)摩擦傳動原理，帶必須在預張緊后才能正常工作；一、張緊的目的一、張緊的目的 2)2) 運轉(zhuǎn)一定時間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能力，運轉(zhuǎn)一定時間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能力，必須重新張緊，才能正常工作。必須重新張緊，才能正常工作。.6 .6 帶傳動設計帶傳動設計張緊裝置張緊裝置(略）略）潘存云教授研制潘存云教授研制張緊輪張緊輪1

20、.1.調(diào)整中心距調(diào)整中心距 2.2.采用張緊輪采用張緊輪(松邊內(nèi)側(cè)靠近大帶輪)3.3.自動張緊自動張緊自動張緊裝置自動張緊裝置 銷軸銷軸浮動擺架浮動擺架平帶傳動：張緊輪宜裝于松邊外側(cè)(帶薄)靠近小輪,主要用以增大平帶傳動包角。V帶傳動：張緊輪不宜裝在緊邊,應裝于松邊內(nèi)側(cè)(帶厚),使帶只受單向彎曲,且靠近大輪,防止小帶輪包角減小。練習：圖示為帶傳動的張緊方案，試指出不合理之處。o2o1張緊輪1、帶傳動的主要失效形式及設計準則各是什么？、帶傳動的主要失效形式及設計準則各是什么？2、為什么彈性滑動是帶傳動的固有特性？彈性滑、為什么彈性滑動是帶傳動的固有特性？彈性滑動對傳動有何影響？動對傳動有何影響？

21、3、帶傳動中，打滑常在什么情況下發(fā)生？打滑多、帶傳動中，打滑常在什么情況下發(fā)生？打滑多發(fā)生在大輪上還是小輪上？剛開始打滑前，緊邊拉發(fā)生在大輪上還是小輪上？剛開始打滑前，緊邊拉力與松邊拉力有什么關(guān)系？力與松邊拉力有什么關(guān)系？4、帶傳動的彈性滑動與打滑主要區(qū)別是什么？、帶傳動的彈性滑動與打滑主要區(qū)別是什么？影響帶傳動工作能力的因素有哪些？影響帶傳動工作能力的因素有哪些？5、當帶傳遞的功率一定時，采用較大的小帶輪直、當帶傳遞的功率一定時，采用較大的小帶輪直徑徑D1，其主要優(yōu)缺點是什么？，其主要優(yōu)缺點是什么？6、帶傳動的圓周速度、帶傳動的圓周速度v為什么控制在為什么控制在525m/s之之間？間？8、帶

22、傳動設計時，帶的型號根據(jù)什么來選?。?、帶傳動設計時，帶的型號根據(jù)什么來選?。?、設計、設計V帶傳動時，若算出的帶根數(shù)帶傳動時，若算出的帶根數(shù)Z太多，則減太多，則減少少Z的有效辦法是什么？的有效辦法是什么？10、增大張緊力可使帶和帶輪間摩擦力增加，但為、增大張緊力可使帶和帶輪間摩擦力增加，但為什么帶傳動不能過大地增大張緊力來提高傳動能力，什么帶傳動不能過大地增大張緊力來提高傳動能力，而是把張緊力控制在一定數(shù)值上？而是把張緊力控制在一定數(shù)值上？11、張緊力的大小對帶傳動工作能力有何影響？、張緊力的大小對帶傳動工作能力有何影響？12、有、有A、B兩組普通兩組普通V帶傳動，已知帶輪直徑、帶帶傳動，已知

23、帶輪直徑、帶的型號、根數(shù)及轉(zhuǎn)速都相同，而的型號、根數(shù)及轉(zhuǎn)速都相同，而A組的帶長為組的帶長為B組組帶長的兩倍，問哪組帶長的兩倍，問哪組V帶的承載能力強？為什么？帶的承載能力強？為什么？14、帶傳動工作時，帶上應力由哪些應力組成，、帶傳動工作時，帶上應力由哪些應力組成，最大應力發(fā)生在什么位置？最大應力發(fā)生在什么位置？15、帶傳動中，為什么要限制包角的最小值？如、帶傳動中，為什么要限制包角的最小值？如何增大包角？何增大包角？16、帶傳動中，為什么要限制傳動的最小中心距？、帶傳動中，為什么要限制傳動的最小中心距？選取中心距時要考慮哪些問題？選取中心距時要考慮哪些問題？本次課程結(jié)束謝謝大家的努力！作業(yè)！

24、（作業(yè)與練習：2、3）復習！ 預習！各力之間關(guān)系？（）取主動輪一端帶為分離體FfF2F1O1MO1=0022211121DFDFDFfFf=F1-F2（）取主動輪為分離體FfT1MO1=00211DFTfFf=2T1/D1而帶傳動的有效圓周力：（有效拉力）vPDTF1000211F=Ff=F1-F2 附附即：帶傳動的有效圓周力等于帶與帶輪的摩擦力，即緊邊與 松邊的拉力差。（）F1、F2、F與F0間的關(guān)系？變形協(xié)調(diào)條件：帶總長不變，緊邊拉力增量=松邊拉力減量。即：F1-F0=F0-F2F1+F2=2F0c 、開始打滑時，F(xiàn)f max F Fmaxv 10m/s：離心力不計eFF21撓性體歐拉公式eqvFqvF2221（推導：P183 圖11.8） 附附由、式21111qveFeF2211qveFF對于V帶：v若v1時，r1b2小帶輪直徑不能太小 帶內(nèi)最大應力：11maxb1、拉應力1=F1/A（緊邊拉力）2=F2/A（松邊拉力）12附附aeb2fmaxb1c1bc2b1b1max 1cb2df1ad2b21a2cb緊邊開始繞上小帶輪處11maxb附附附附結(jié)論：1、帶內(nèi)最大應力發(fā)生在：緊邊開始繞上小