第6章 帶傳動

1、第6章 帶傳動§6-0機械傳動概論2一、傳動裝置的作用2二、傳動裝置的分類2三、傳動裝置的基本參數(shù)計算2四、 本章內(nèi)容概要3§6-1概述4一、 帶傳動的組成4二、傳動帶的分類4三、V帶的類型與結構5四、 注意事項7§6-2 帶傳動工作情況的分析9§6-0機械傳動概論一、傳動裝置的作用Ø 普通機器常由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成。傳動裝置是將原動機的運動和動力傳遞給工作機的中間裝置。主要用途為：1.減速（或增速）2.變速3.改變運動形式4.動力和運動的傳遞與分配二、傳動裝置的分類Ø 傳動裝置按原動力的產(chǎn)生形式分：電傳動、流體傳動、

2、機械傳動。機械傳動又可分為：按傳力方式分摩擦傳動直接接觸：摩擦輪傳動靠中間件：帶傳動嚙合傳動直接接觸：齒輪、蝸桿及螺旋傳動靠中間件：同步帶傳動、鏈傳動按改變傳動比的可能性分定傳動比傳動變傳動比傳動有級變速傳動無級變速傳動三、傳動裝置的基本參數(shù)計算Ø 以帶式運輸機的傳動裝置為例計算該傳動裝置的基本參數(shù)例圖基本參數(shù)Ø 傳動比；Ø 機械效率；Ø 功率；Ø 轉(zhuǎn)矩.4、 本章內(nèi)容概要Ø 力分析；Ø 應力分析；Ø 運動分析；Ø 設計計算、帶輪結構；Ø 使用和維護。§6-1概述1、 帶傳動的組成&#

3、216; 三大部分：主動帶輪、從動帶輪、傳動帶。二、傳動帶的分類Ø 按其截面形狀分為：靠摩擦傳動的帶平型帶示意圖特點Ø 帶體薄、軟，有良好的彎曲性能，適用于小直徑帶輪傳動；Ø 高速運行時，帶體容易散熱，傳動平穩(wěn)；Ø 過去多采用絲、麻、合成纖維等編織物用耐磨膠粘合而成；Ø 近年普遍采用以尼龍薄片為強力層的片基復合膠帶，可用于高速的磨床、精密包裝機等高速裝置的傳動。多楔帶示意圖特點Ø 兼有V帶和平帶的優(yōu)點，既有平帶的柔軟、韌性好的特點，又有V帶結構緊湊、效率高的特點；Ø 帶體為整體，消除了多根V帶傳動時長短不一的現(xiàn)象；Ø

4、; 空間相同時，可比普通V帶的傳動效率提高；Ø 帶體薄，柔軟性好，能適應于小帶輪傳動；Ø 適用于高速傳動，發(fā)熱少，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。V帶V帶是運用最廣泛的傳動帶。詳見下一段內(nèi)容?？繃Ш蟼鲃拥膸綆疽鈭D特點Ø 綜合了帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動的優(yōu)點；Ø 由帶的抗拉層承受載荷，帶上的齒與帶輪的齒槽相互嚙合，帶與帶輪之間沒有相對滑動，從而實現(xiàn)同步傳動。Ø 速度范圍寬，傳動效率可達，傳動功率從幾瓦到數(shù)百千瓦；Ø 廣泛運用于各種儀器、計算機、汽車、工業(yè)縫紉機機械裝備中。三、V帶的類型與結構普通V帶示意圖特點Ø 傳動功率大，結構簡單，價格便宜

5、；Ø 由于帶與帶輪之間是V形槽面摩擦，所以可產(chǎn)生比平型帶更大的有效圓周力（約為3倍）；Ø 普通V帶是應用最廣泛的V帶。標準普通V帶的結構截面尺寸Ø 普通V帶的截面尺寸分為：Y、Z、A、B、C、D、E七種：Ø 普通V帶采用基準寬度制，即用基準線的位置和基準寬度來定帶輪的槽型、基準直徑和帶在輪槽中的位置:窄V帶示意圖特點Ø 與同型號的普通V帶相比，窄V帶的高度為普通V帶的倍；Ø 由于窄V帶截面形狀的優(yōu)化設計，其承載能力較普通V帶可提高，使用壽命長。截面尺寸Ø 窄V帶的截面尺寸分為：、四種；Ø 窄V帶也是采用基準寬度制。

6、齒形V帶示意圖特點Ø 是V帶的一種特殊形式；Ø 工作時靠側面實現(xiàn)摩擦傳動；Ø 與普通V帶的界面相同；Ø 增加的鋸齒是為了提高帶的縱向柔度，使其可在較小的帶輪上工作，并不至于降低帶 的橫向剛度。寬V帶聯(lián)組V帶4、 注意事項1、V帶是標準件：不需要自己生產(chǎn)，由專門廠制造。2、 帶傳動的主要幾何參數(shù)：Ø 帶輪直徑，中心距，包角及帶長.Ø 計算式：§6-2 帶傳動工作情況的分析一、帶傳動的工作原理幻燈片14二、力分析未工作時：由于帶緊套在兩輪上，帶各截面處均受預緊力F0輪與帶間有正壓力。啟動時：輪與帶間產(chǎn)生摩擦力，由帶所受摩擦力方向

7、可知，帶中的拉力發(fā)生了變化。下邊帶拉緊緊邊F1上邊帶放松松邊F2設帶總長度不變，則： 緊邊拉力的增加量=松邊拉力的減少量 F1-F0=F0-F2； F1+F2=2 F0幻燈片15小結：1、Ff=F1-F2=Fe 帶傳動的有效拉力并不是作用于某固定點的集中力，而是帶和帶輪接觸面上各點摩擦力的總和，也等于帶輪兩邊帶的拉力差。2、當F0一定時，帶傳動能力的大小取決于帶與輪間所能產(chǎn)生的摩擦力總和的大小。FfFfmax取決于小帶輪的包角。3、當FfmaxF阻時，帶傳動能正常工作 當FfmaxF阻時，帶傳動打滑帶傳動中，當帶有打滑趨勢時，摩擦力即達到極限值，亦即帶傳動的有效拉力達到最大值。根據(jù)歐拉公式，有

8、： F1=F2ef另外 F1+F2=2 F0 F1-F2= Fe 可以得到 幻燈片16討論：有效拉力Fe的大小與F0、f有關。1、 F0： F0NFfFe帶的彈性易松弛壽命2、：產(chǎn)生摩擦力的區(qū)域FeFf（1）a一定時：i（dd2-dd1）結論：i不能太大，i7（2）i一定時：a結論：a不能太小，0.7（dd1+dd2）a2（ dd1+dd2）3、f：fFfFeV帶fv=f/sin（/2）f 平型帶橡膠對鋼f=0.4，橡膠對鑄鐵f=0.8但，F(xiàn)0，f不可能無限增大，因此，帶傳動所能傳遞的有效拉力Fe總是有一定的極限值的?；脽羝?7三、應力分析1、工作應力緊邊：1=F1/A松邊：2=F2/As1s

9、2sb2b1sC2、離心應力sc=Fc/A=qv2/As2sb2sb1s1sC3、彎曲應力小帶輪：b1=2Ey/dd1大帶輪：b2=2Ey/dd2小結：1、帶傳動時，帶中各截面處的應力是不相等的，即帶是處于變應力下工作的，當帶繞兩帶輪循環(huán)一周時，帶中某點的應力變化四次，當應力循環(huán)次數(shù)達到一定值后，將產(chǎn)生疲勞破壞。2、帶中的最大應力發(fā)生在緊邊開始繞上小帶輪處max=1+b1+c 最小應力發(fā)生在松邊 min=2+c 幻燈片183、保證帶使用壽命可采用的措施：疲勞破壞由max和應力循環(huán)次數(shù)決定的：1）限制max的大小1F0FfF0適當dd1ddminb1dd1v不要太大，vmax30m/sc2）限制

10、應力變化頻率：頻率：帶在單位時間內(nèi)繞過帶輪的次數(shù)，U=v/LdLdU帶壽命增加四、運動分析1、理論傳動比若主動輪和從動輪的轉(zhuǎn)速分別為n1和n2，直徑分別為dd1和dd2，則傳動帶的速度v為：幻燈片192、打滑與彈性滑動1）打滑在帶傳動中，F(xiàn)阻Ff 傳動帶在帶輪上產(chǎn)生顯著的相對滑動稱為打滑 帶傳動正常工作時是不允許的2）彈性滑動在帶傳動中，F(xiàn)阻Ff 帶傳動正常工作時帶與帶輪之間還會產(chǎn)生一定的滑動。帶傳動中的彈性滑動是不可避免的，使帶傳動不能保持準確的傳動比，造成傳動帶的磨損。設主動輪的圓周速度為v1，從動輪的圓周速度為v2，其相對減少率稱為滑動系數(shù)：小結：1、彈性滑動是帶傳動中不可避免的一種固有

11、現(xiàn)象，只要帶傳動傳遞動力時，帶中就必然出現(xiàn)拉力差，而帶本身為一彈性體、受力不同，彈性變形亦不同。彈性滑動是不可避免的幻燈片20因此，從動輪的圓周速度v2小于主動輪的圓周速度v1。由于傳動帶的彈性變形的變化而引起的滑動稱為彈性滑動?；瑒踊?滑動角 靜弧 靜角幻燈片212、由于彈性滑動的影響，使得從動帶輪圓周速度v2小于主動帶輪圓周速度v1，其影響隨著傳遞功率的變化而變化。不能保持瞬時傳動比固定不變3、打滑是一種有害現(xiàn)象，它使帶磨損劇烈，從動輪轉(zhuǎn)速下降，甚至使帶傳動提早失效。必須避免由于打滑是帶傳動過載引起的，所以，它是完全可以避免的。幻燈片22§6-3 V帶傳動的設計計算一、失效形式、

12、正常工作條件失效形式整體打滑F(xiàn)阻Ff 將發(fā)生打滑帶在變應力作用下，當應力循環(huán)次數(shù)達到一定值后，發(fā)生疲勞破壞疲勞破壞帶傳動的計算準則：既要避免帶傳動在工作中出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，又要保證帶具有一定的疲勞強度和使用壽命。1、傳動能力正常工作條件2、疲勞強度max=1+b1+cv不要太大（1020m/s，最佳）dd1ddminF0適當1120°3、限制條件幻燈片23三、V帶傳動的設計步驟設計前一般已知條件：P（kw），n1（r/min），n2（r/min）或i工作條件：載荷情況（變動否），班次，壽命。要求：帶：型號、帶長、根數(shù)。 輪：直徑、寬度、材料、結構。 傳動：中心距。一般設計步驟：1、從分析

13、基本公式著手，2、對每一個參數(shù)分析其是已知的還是未知的，3、當未知參數(shù)多時，可試取幾個，4、隨時檢驗試取參數(shù)的合適性，5、進行一定的方案比較。幻燈片24帶傳動的基本公式：具體情況修正特定情況KA工作情況系數(shù)（已知）； P傳動功率（已知）；帶的型號（未知）小帶輪直徑dd1（未知）小帶輪轉(zhuǎn)速n1（已知）P1單根V帶的基本額定功率P1（未知）帶的型號（未知）P1額定功率的增量（i的影響）P1（未知）小帶輪轉(zhuǎn)速（已知）傳動比i（已知）K包角的影響大帶輪直徑dd2=i*dd1dd1（未知）中心距a（未知）K（未知）KL帶長的影響帶輪直徑dd1（未知）KL（未知）中心距a（未知）幻燈片25未知參數(shù)有：dd

14、1，a，型號。關鍵參數(shù)是dd1v傳動能力P疲勞壽命dd1b1dd1ddmin結構尺寸增大aa根據(jù)題目限制或根據(jù)經(jīng)驗試取型號根據(jù)經(jīng)驗或?qū)嶒瀳D表取定幻燈片26具體設計步驟：1、按KA*P=Pca，n1選型號2、取定dd1dd2=i*dd1按直徑系列圓整3、校核v=（530）m/s4、試取a0，幾何計算，Ld標準化Ld5、校核1120°6、求：7、確定帶的預緊力：幻燈片278、求作用在軸上的力FP：9、結構設計例 某顎式破碎機采用普通V帶傳動、由普通交流電動機驅(qū)動。已知電動機額定功率P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，從動軸轉(zhuǎn)速n2=400r/min，每天兩班制工作，試設計此V帶傳動。P129幻燈片28作用在軸上的力幻燈片29§6-4V帶輪結構，張緊裝置一、V帶輪設計的要求應滿足的要求：質(zhì)量??；結構工藝性好；無過大的鑄造內(nèi)應力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；輪槽工作面要精細加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻。二、材料HT150v25m/sHT200v=2530m/s鑄鋼v25m/s鑄鋁或塑料小功率或航空三、結構尺寸帶輪