機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 08-1

1、第八章 帶傳動8-1 帶傳動概述8-2 帶傳動的工作情況分析8-3 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算8-4 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8-5 帶傳動的張緊裝置8-6 帶傳動設(shè)計(jì)實(shí)例帶傳動概述1固聯(lián)于主動軸上的帶輪1(主動輪)；固聯(lián)于從動軸上的帶輪3(從動輪)；緊套在兩輪上的傳動帶2。帶傳動概述 嚙合傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時(shí)，由于帶和帶輪間的嚙合，便拖動從動輪一 起轉(zhuǎn)動，并傳遞動力（同步帶傳動）。 1帶傳動的組成2傳 動 原 理 摩擦傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦力，便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞動力（平帶和帶傳動） 。3帶傳動的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖減振；摩擦式帶傳動有彈性滑動和打滑的現(xiàn)象，傳動比不

2、穩(wěn)定。 帶傳動概述24帶傳動的類型平帶傳動，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(yīng)用較多。在一般機(jī)械傳動中，應(yīng)用最廣的帶傳動是帶傳動，在同樣的張緊力下，帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。多楔帶傳動兼有平帶傳動和帶傳動的優(yōu)點(diǎn)，柔韌性好、摩擦力大，主要用于傳遞大功率而結(jié)構(gòu)要求緊湊的場合。同步帶傳動是一種嚙合傳動，具有的優(yōu)點(diǎn)是：無滑動，能保證固定的傳動比；帶的柔韌性好，所用帶輪直徑可較小。帶傳動概述 帶傳動概述24帶傳動的類型帶傳動概述 帶傳動概述35傳動帶的類型帶采用基準(zhǔn)寬度制，即用帶的基準(zhǔn)線的位置和基準(zhǔn)寬度來確定帶在輪槽中的位置和輪槽的尺寸。傳動帶平 帶 帶多楔帶同步帶普通平帶片基

3、平帶普通帶窄帶齒形帶寬帶帶傳動概述帶的截面尺寸 帶傳動概述35傳動帶的類型帶傳動概述帶的截面尺寸 帶傳動概述35傳動帶的類型帶傳動概述 帶傳動概述35傳動帶的類型帶傳動概述 帶傳動概述35傳動帶的類型帶傳動概述 帶傳動概述35傳動帶的類型帶傳動概述 帶傳動概述35傳動帶的類型帶傳動概述 帶傳動概述4在各類機(jī)械中應(yīng)用廣泛，但摩擦式帶傳動不適用于對傳動比有精確要求的場合。 6帶傳動的應(yīng)用帶傳動概述 工作情況分析帶傳動的工作情況分析帶傳動的工作情況分析是指帶傳動的受力分析、應(yīng)力分析、運(yùn)動分析。帶傳動是一種撓性傳動，其工作情況具有一定的特點(diǎn)。一、受力分析設(shè)帶的總長度不變，根據(jù)線彈性假設(shè)：F1F0F0F

4、2；或：F1 F22F0； -(1)記傳動帶與小帶輪或大帶輪間總摩擦力為Ff，由帶傳動的功率P和帶速v決定。 帶傳動尚未工作時(shí)，傳動帶中的預(yù)緊力為F0。 帶傳動工作時(shí)，一邊拉緊，一邊放松，記緊邊拉力為F1和松邊拉力為F2。 定義由負(fù)載所決定的傳動帶的有效拉力為FeP/v*1000， P-kw；V-m/s F-N 則顯然有FeFf。 0FF1F00F02尚未工作狀態(tài) nFfF1F1F1F1222n2工作狀態(tài) 工作情況分析(力分析)帶傳動的最大有效拉力Fec有多大？由歐拉公式可知：f摩擦系數(shù)；F0初拉力，預(yù)緊力； 帶在帶輪上的包角；取1 2 最小者預(yù)緊力F0最大有效拉力Fec 包角最大有效拉力Fe

5、c 摩擦系數(shù) f最大有效拉力Fec 切記：歐拉公式不可用于非極限狀態(tài)下的受力分析！切記：歐拉公式不可用于非極限狀態(tài)下的受力分析！由歐拉公式確定，即：取繞在主動輪或從動輪上的傳動帶為研究對象 ，F(xiàn)eFfF1F2；-(2)因此有：F1F0Fe2；F2F0Fe2；-(3)12包角的概念帶傳動的工作情況分析當(dāng)已知帶傳遞的載荷時(shí)，可根據(jù)歐拉公式確定應(yīng)保證的最小初拉力F0。 工作情況分析(應(yīng)力分析)二、帶傳動的應(yīng)力分析帶傳動的工作情況分析 拉應(yīng)力：緊邊拉應(yīng)力、松邊拉應(yīng)力；F-N;A-mm2;應(yīng)力-MPa工作情況分析(應(yīng)力分析)帶傳動在工作過程中帶上的應(yīng)力有：二、帶傳動的應(yīng)力分析帶傳動的工作情況分析 離心應(yīng)

6、力：帶輪做圓周運(yùn)動時(shí)，必須在帶上施加一定的力，使帶做圓周運(yùn)動；這種力稱為離心拉力； 彎曲應(yīng)力：帶繞在帶輪上時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。 h-傳動帶的高度；見表8-1,mm;E-傳動帶的彈性模量MPaq-傳動帶單位長度的質(zhì)量，Kg/m;V-帶的線速度，m/s；V帶的單位長度的質(zhì)量見表8-3見應(yīng)力分析圖工作情況分析(運(yùn)動分析)三、帶傳動的運(yùn)動分析帶傳動在工作時(shí)，從緊邊到松邊，傳動帶所受的拉力是變化的，因此帶的彈性變形也是變化的。帶傳動中因帶的彈性變形變化所導(dǎo)致的帶與帶輪之間的相對運(yùn)動，稱為彈性滑動。)/(600011d1smndv)/(600022d2smndv其中：因此，傳動比為：1d2d21)1 (dd

7、nni若帶的工作載荷進(jìn)一步加大，有效圓周力達(dá)到臨界值Fec后，則帶與帶輪間會發(fā)生顯著的相對滑動，即產(chǎn)生打滑。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急速降低，帶傳動失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。彈性滑動導(dǎo)致：從動輪的圓周速度v2主動輪的圓周速度v1，速度降低的程度可用滑動率來表示： 帶傳動的工作情況分析見帶的彈性滑動動畫 V帶傳動的設(shè)計(jì)1帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算1帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動的主要失效形式是打滑和傳動帶的疲勞破壞。2單根V帶的基本額定功率帶傳動的承載能力取決于傳動帶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、長度，帶傳動的轉(zhuǎn)速、包角和載荷特性等因素。帶傳動的設(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

8、的疲勞強(qiáng)度和壽命。單根V帶的基本額定功率P0是根據(jù)特定的實(shí)驗(yàn)和分析確定的。實(shí)驗(yàn)條件：傳動比i=1、包角180、特定長度、平穩(wěn)的工作載荷。見表8-4 V帶傳動的設(shè)計(jì)3 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算V帶傳動的設(shè)計(jì)3 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算V帶傳動的設(shè)計(jì)23帶傳動的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)為：功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動比i），傳動位置要求及工作條件等。設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定帶的類型和截型、長度L、根數(shù)Z、傳動中心距a、帶輪基 準(zhǔn)直徑及其它結(jié)構(gòu)尺寸等。具體設(shè)計(jì)步驟見V型帶的設(shè)計(jì)步驟由于單根帶基本額定功率P0是在特定條件下經(jīng)實(shí)驗(yàn)獲得的，因此，在針對某一具體條件進(jìn)行帶傳動設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)這一具體的條件對所選定的帶的基本額定功率P0進(jìn)行

9、修正，以滿足設(shè)計(jì)要求。 帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1V帶輪設(shè)計(jì)的要求結(jié)構(gòu)工藝性好、無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻。輪槽工作面要精細(xì)加工，以減少帶的磨損。各輪槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使帶的載荷分布較為均勻。 2帶輪的材料通常采用鑄鐵，常用材料的牌號為。轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。 小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。 V帶輪的典型結(jié)構(gòu)有：實(shí)心式、 腹板式、 孔板式和 輪輻式。 3結(jié)構(gòu)與尺寸帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)帶的截型確定輪槽尺寸。帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸通常按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定。帶輪結(jié)構(gòu) 帶傳動的張緊1帶傳動的張緊裝置 根據(jù)帶的摩擦傳動原理，帶必須在預(yù)張緊后才能正常工作；張緊的目的 運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能力，必須重新張緊，才能