機(jī)械設(shè)計(jì)第 7 章

1、由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶組成。8-1 概 述 嚙合型帶傳動(dòng)：靠帶上的齒和帶輪上的齒相 互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。也稱為 同步帶傳動(dòng)1帶傳動(dòng)的組成帶傳動(dòng)的組成2傳動(dòng)原理傳動(dòng)原理主動(dòng)輪從動(dòng)輪 摩擦型帶傳動(dòng)：靠帶和帶輪間的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。123n2n13帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的類型平帶傳動(dòng)：V帶傳動(dòng)：多楔帶傳動(dòng)：應(yīng)用不太廣，例如：高速磨床。常多根并用，承載能力大。應(yīng)用最為廣泛相當(dāng)于多個(gè)小V帶組成，兼有平帶傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。適用于輕載的場(chǎng)合，例如：縫紉機(jī)。工作面工作面按截面形狀的不同，摩擦帶傳動(dòng)分為：圓帶傳動(dòng)：平帶傳動(dòng)分為：開口傳動(dòng)；交叉?zhèn)鲃?dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng)。4、傳動(dòng)形式開口傳動(dòng)：兩軸平行，1、2同向。交

2、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)概 述2. 帶有彈性，能緩沖減振，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音?。?. 摩擦帶傳動(dòng)過(guò)載時(shí)帶與帶輪打滑，以此保護(hù)其他零件。缺點(diǎn)：1. 帶的壽命短，在有油的場(chǎng)合，壽命更短；2. 對(duì)摩擦帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比不恒定；優(yōu)點(diǎn)： 1. 適用于中心距較大的傳動(dòng)，5帶傳動(dòng)的特點(diǎn)帶傳動(dòng)的特點(diǎn)在各類機(jī)械中應(yīng)用廣泛，但摩擦帶傳動(dòng)不適用于對(duì)傳動(dòng)比有精確要求的場(chǎng)合。 5帶傳動(dòng)的應(yīng)用帶傳動(dòng)的應(yīng)用通常，傳遞的功率 700 kW；帶速一般為525m/s；平帶i5；三角帶i7；不能用于易燃易暴場(chǎng)合。 3. 效率較低,平帶=0.940.98；三角帶=0.90.96 。軸和軸

3、承受力大；4. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；膠帆布平帶、編織帶、高速帶。整卷出售、接頭無(wú)接頭平帶： 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。 以橡膠和纖維制造的平帶國(guó)際上已淘汰，被各種高分子材料，如尼龍、聚氨脂等所替代。 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(wú)接頭的環(huán)形帶。包布頂膠承載層底膠七種截型：（見(jiàn)表8-1）基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ：沿節(jié)面量得的周線長(zhǎng)度。dL1. 普通普通V帶帶二、普通二、普通V帶及帶及V帶輪帶輪（h / bp 0.7）hpb節(jié)面v楔角40度，彎曲時(shí)楔角將減少，為保證帶與帶輪接觸良好，帶輪楔

4、角應(yīng)適當(dāng)減少。窄V帶：采用合成纖維繩或鋼絲繩作承載層；傳遞功率能力比普通V帶大，允許速度和繞轉(zhuǎn)次數(shù)高、中心距小；適用于大功率且結(jié)構(gòu)緊湊的傳動(dòng)；型號(hào)：SPZ、SPA、SPB、SPC。注：V帶在帶輪上彎曲時(shí)，帶中保持原有長(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。V帶：窄V帶3. 普通普通V帶輪帶輪:帶速V30m/s，用HT200，高速時(shí)用鋼制帶輪，速度可達(dá)45m/s，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（見(jiàn)表810）。基準(zhǔn)直徑 ：

5、ddpbddV帶輪的典型結(jié)構(gòu)：實(shí)心式: D(2.53)ds時(shí)腹板式:孔板式: 輪輻式: D300時(shí)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。普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)D300mm時(shí) 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。1）多楔帶汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 嚙合傳動(dòng)，兼有帶傳動(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。2）同步帶機(jī)器人關(guān)節(jié)12aD12D2212121212122121221212)2(211cos22601801808)(414180222sin22

6、22cos222)(，其中：小帶輪包角：中心距：帶長(zhǎng)：aDDDDDDDaDDDLDLaaDDaDDaDaDDDDLmmmma)張緊前b）張緊后c)工作時(shí)02120012FFFFFFF兩個(gè)名詞：（1）包角 1 ，2（2）中心距 a12a受力分析圖：受力分析圖：尚未工作狀態(tài) 帶傳動(dòng)尚未工作時(shí)，帶所受的拉力稱為張緊力，用 F0 表示。 工作狀態(tài) 帶傳動(dòng)工作時(shí)，一邊拉緊，稱為緊邊；另一邊放松，稱為松邊。0F0F0F0F2F2F1F1F松邊拉力緊邊拉力設(shè)帶的總長(zhǎng)度不變，則 F1F0F0F2即： F1 F22F0主動(dòng)從動(dòng)（1）1n2n摩擦力造成兩邊的拉力差： F=F1-F2 而圓周力Ft又是靠摩擦力F來(lái)傳

7、遞的：Ft=F 故Ft=F=F1-F2=F因此：當(dāng)傳遞功率為P(KW)時(shí)，需要傳遞的圓周力：可見(jiàn)V ，傳遞同樣P，F(xiàn)t 故帶傳動(dòng)宜放在高速級(jí)。 2222002001FFFFFFFFFFttVPDTFFt1000200011當(dāng)FtFmax打滑： Fmax與帶和帶輪材料、張緊程度及1有關(guān)，F(xiàn)0 ，1 ，F(xiàn)max 故必須限制1min=120。即將打滑時(shí)：若v，故在同樣條件下三角帶傳遞的圓周力大于平帶；即使傳遞相同功率，三角帶比平帶允許的包角?。ǖ珣?yīng)限制1120，特殊情況1 90)，因此三角帶比平帶結(jié)構(gòu)緊湊，三角帶適用于： a較短，I較大的傳動(dòng)；也適用于垂直傳動(dòng)或傾斜傳動(dòng)；運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；但帶的壽命較短。離

8、心力所引起的拉力： 帶的離心拉力：Fc=qv2。帶的應(yīng)力：緊邊應(yīng)力、松邊應(yīng)力、張緊應(yīng)力：即緊邊和松邊的應(yīng)力差：離心應(yīng)力：既故高速時(shí)宜采用輕質(zhì)帶；對(duì)于平帶和V帶，=12501400kg/m3。彎曲應(yīng)力：AFAFAF002211，AF2122vAqvAFccryEb彈 性 模 量 ： 平 帶 E = 2 0 0 3 5 0 M p a ； V 帶E=250400Mpa；曲率半徑：平帶：r=(D+h)/2；V帶r=D/2;帶中性層到最外層的距離：平帶y=h/2；V帶y=ha；帶在小帶輪上的彎曲應(yīng)力比大帶輪大，因此應(yīng)使D1Dmin最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊進(jìn)入小帶輪處； 一般彎曲應(yīng)力最大，離心應(yīng)力最小，離心應(yīng)

9、力隨速度的增加而增加： ) 1(111121111maxbcbbbeAFeqveFeAAF彈性滑動(dòng)、打滑和滑動(dòng)率：帶的彈性滑動(dòng)和打滑：由于帶是彈性體，受力不同時(shí)伸長(zhǎng)量不同，使帶傳動(dòng)發(fā)生彈性滑動(dòng)現(xiàn)象：主動(dòng)邊，V帶V從輪=V2；彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)的固有特性；彈性滑動(dòng)的后果：V2V帶V1；傳動(dòng)效率下降；引起帶的磨損，使帶的溫度升高。 1n1F2F主動(dòng)輪選較大的E可降低彈性滑動(dòng)； 彈性滑動(dòng)只發(fā)生在接觸弧的一部分區(qū)域：打滑：當(dāng) 到=，帶傳動(dòng)的有效拉力達(dá)到最大值，帶開始打滑，帶相對(duì)于帶輪的全面滑動(dòng)；打滑造成帶嚴(yán)重磨損，并使帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)；打滑總是在小輪上先開始；打滑是由于過(guò)載所引起的帶在帶輪上的全面

10、滑動(dòng)，打滑可以避免，彈性滑動(dòng)不可避免?；瑒?dòng)率：從動(dòng)輪圓周速度低于主動(dòng)輪，其相對(duì)降低叫。 V2V帶1時(shí)：1 2，打滑從小帶輪開始，限制1不能太小。結(jié)論：1）11202）水平或近似水平布置：松邊在上。3）采用張緊裝置。3、適當(dāng)增大F00maxFFF0正壓力Ff Fmax Pmax 但： F0內(nèi)應(yīng)力帶疲勞壽命帶的磨損壽命F0帶傳動(dòng)的工作能力不能充分發(fā)揮，易打滑。應(yīng)嚴(yán)格控制F0大小。為保證工作中初拉力不變，可設(shè)計(jì)張緊裝置。 盡量使傳動(dòng)在靠近最佳速度下工作：1）F 1-qv2 =0，則P=0，即帶速很大時(shí)，緊邊拉力全部用來(lái)承擔(dān)離心力；極限速度： 傳遞最大功率時(shí)得最佳速度： ，此速度可充分發(fā)揮帶的工作能力

11、。一般選取的帶速總低于該值。采用新型帶傳動(dòng)； 采用高強(qiáng)度帶材料。 qAqFvb11limlim158. 03vqFvopt 驗(yàn)算速度： 速度： 應(yīng)滿足：5m/sV25m/s。)/(100060)/(100060222111smnDVsmnDVV，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 壓軸力中心距a，帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld：a ，顫動(dòng) ；a ，循環(huán)次數(shù) ，疲勞損壞 ，1 ；一般?。喝0 帶長(zhǎng)L0 選取相近基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 計(jì)算實(shí)際中心距a：考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償張緊力的需要，中心距變動(dòng)范圍：（a-0.015Ld）(a+0.03Ld)包角1和傳動(dòng)比I：1120（90） i7。hDDaDD212155. 02200LLaad張緊力F0：F0 ，摩擦力 ，易打滑；F0 ，則壽命 ，軸和軸承受力 。對(duì)V帶，既保證傳遞功率又不打滑的單根帶最適合的張緊力：根數(shù)計(jì)算：在特定長(zhǎng)度條件（1=2=180，定長(zhǎng)，載荷平穩(wěn)，普通V帶）單根帶所能傳遞的功率P0； 根數(shù)： 205 . 2500qvKKvzPFc121000LcKKPPPz作用在軸上的載荷：為設(shè)計(jì)帶輪的軸和軸承，需求出作用于軸上的載荷FQ：1802sin22cos21100zFzFFQ2）帶初裝時(shí)張緊力比合適的張緊力大很多，所以FQ應(yīng)加大50