第八章(帶傳動)

1、張策主編，張策主編，機械原理與機械設計機械原理與機械設計（下（下冊），機械工業(yè)出版社，冊），機械工業(yè)出版社，20042004濮良貴主編，濮良貴主編，機械設計機械設計，高等教育出，高等教育出版社，版社，20062006其他機械設計的相關書籍其他機械設計的相關書籍http:/ 1. 摩擦傳動型摩擦傳動型 2. 嚙合傳動型嚙合傳動型 （同步帶）（同步帶） 結構簡單、結構簡單、傳動平穩(wěn)、具傳動平穩(wěn)、具有過載保護功有過載保護功能，但不能保能，但不能保證恒定的傳動證恒定的傳動比，傳動精度比，傳動精度較低。較低。 組成：主、從動輪，傳動帶組成：主、從動輪，傳動帶 在靜止時，帶被拉緊，所受的張力為在靜止時，帶

2、被拉緊，所受的張力為F0，而在帶與帶輪的，而在帶與帶輪的接觸面間產生壓力，當主動輪在外力矩帶動下，利用主動輪接觸面間產生壓力，當主動輪在外力矩帶動下，利用主動輪與帶的摩擦力帶動傳遞帶運動，進而傳動帶又利用摩擦力帶與帶的摩擦力帶動傳遞帶運動，進而傳動帶又利用摩擦力帶動從動輪旋轉，輸出轉矩。動從動輪旋轉，輸出轉矩。分類（主要按照截面形狀分）分類（主要按照截面形狀分）（1）平帶傳動）平帶傳動 工作面是與輪面相接觸的內表面。工作面是與輪面相接觸的內表面。 常用的有膠布帶、皮革帶、絲織帶、鋼帶、塑料帶常用的有膠布帶、皮革帶、絲織帶、鋼帶、塑料帶（2）三角帶（）三角帶（V帶）傳動帶）傳動 工作面為與輪槽相

3、接觸的兩側面。工作面為與輪槽相接觸的兩側面。 可多帶安裝，為環(huán)狀結構，沒有接頭，運轉速度高?？啥鄮О惭b，為環(huán)狀結構，沒有接頭，運轉速度高。（3）圓帶傳動）圓帶傳動 牽引力小，常用于低速小功率傳動。牽引力小，常用于低速小功率傳動。（4）多楔帶傳動）多楔帶傳動 兼有平帶和三角帶傳動的特點兼有平帶和三角帶傳動的特點V帶與帶輪帶與帶輪 （1） V形帶（楔形帶）形帶（楔形帶） 包布層強力層拉壓層p（2）帶輪）帶輪 帶輪的楔形角是帶輪的楔形角是， 38，36，34，32，而，而V帶的帶的楔角是楔角是40 ？帶輪的結構型式帶輪的結構型式實心式實心式 （小尺寸）（小尺寸）腹板式腹板式 （中等尺寸）（中等尺寸）

4、孔板式孔板式 （大尺寸）（大尺寸） 傳動比準確，速比恒定，傳動比范圍大，傳動比準確，速比恒定，傳動比范圍大，允許線速度高，傳動效率可達允許線速度高，傳動效率可達98%，結構，結構緊湊。緊湊。一、帶傳動的幾何關系一、帶傳動的幾何關系21118057.3DDa小帶輪上的包角小帶輪上的包角22112224DDLaDDa帶的基本長度帶的基本長度222121212288LDDLDDDDa中心距中心距傳動帶張緊傳動帶張緊 靜止時傳動帶應張緊在帶輪上，使得帶與帶輪靜止時傳動帶應張緊在帶輪上，使得帶與帶輪接觸間產生一定的壓力（初張力）。接觸間產生一定的壓力（初張力）。 帶兩邊拉力相等，為初拉力帶兩邊拉力相等，

5、為初拉力F0 常用張緊方法常用張緊方法：調節(jié)兩輪中心距、利用張緊輪：調節(jié)兩輪中心距、利用張緊輪滑道式滑道式擺架式擺架式張緊輪張緊輪二、帶傳動的受力分析二、帶傳動的受力分析緊邊緊邊拉力拉力F1：帶在進入主動輪一邊被拉緊為緊邊，拉力：帶在進入主動輪一邊被拉緊為緊邊，拉力由由F0增加為增加為F1。松邊松邊拉力拉力F2：帶在進入從動輪一邊被放松稱為松邊。拉：帶在進入從動輪一邊被放松稱為松邊。拉力由力由F0減少為減少為F2。 有效拉力有效拉力Ft：帶傳動所能傳遞的有效圓周力：帶傳動所能傳遞的有效圓周力（有效有效拉力拉力）。Ft= F1-F2 正常工作時正常工作時 它是帶與帶輪接觸面上所產生的摩擦力的總和

6、。它是帶與帶輪接觸面上所產生的摩擦力的總和。 對于一定的預緊力對于一定的預緊力F0，此摩擦力有一極限，即有效，此摩擦力有一極限，即有效拉力拉力Ft有一極限有一極限Ftmax，當傳遞的拉力超過，帶將打，當傳遞的拉力超過，帶將打滑，剛要開始打滑時，滑，剛要開始打滑時， F1，F(xiàn)2 的關系用歐拉公式的關系用歐拉公式表示。表示。 201tFFF202tFFF12vfFF e vf：當量摩擦系數(shù)：當量摩擦系數(shù)vff sin2vff 平帶V V帶正常工作時正常工作時，F(xiàn)2F0= F1- F0代入代入 得得 102tFFF 202tFFF12vfFF e 001221111vvvvvftffftfFeFeF

7、 eFeFFe 當傳遞的圓周力超過此極限當傳遞的圓周力超過此極限值時，帶將在輪面上打滑。值時，帶將在輪面上打滑。避免打滑的措施：避免打滑的措施：（1） F0增大（但會增加軸增大（但會增加軸的壓力，加劇磨損，帶的疲的壓力，加劇磨損，帶的疲勞強度降低）；勞強度降低）；（2）增大）增大 值；值；（3）增大）增大fv值；值；（4）與帶速有關。）與帶速有關。三、帶傳動的應力分析三、帶傳動的應力分析 帶傳動工作時的應力帶傳動工作時的應力：由緊邊和松邊拉：由緊邊和松邊拉力所產生的應力；由離心力產生的應力以力所產生的應力；由離心力產生的應力以及由于帶在帶輪上彎曲產生的應力。及由于帶在帶輪上彎曲產生的應力。由緊

8、邊和松邊拉力產生的應力由緊邊和松邊拉力產生的應力由離心力產生的應力作用于帶的全長由離心力產生的應力作用于帶的全長 1212FFAA2ccFqvAA帶在帶輪上彎曲產生的彎曲應力帶在帶輪上彎曲產生的彎曲應力最大應力發(fā)生在帶緊邊進入最大應力發(fā)生在帶緊邊進入小帶輪處。小帶輪處。 /2()/2bEyEEDDcb11max四、彈性滑動、打滑和滑動率四、彈性滑動、打滑和滑動率 彈性滑動彈性滑動：帶是彈性體，受拉力作用后產生拉伸彈性變形，：帶是彈性體，受拉力作用后產生拉伸彈性變形，工作時由于存在緊邊拉力，松邊拉力，帶在通過帶輪時拉工作時由于存在緊邊拉力，松邊拉力，帶在通過帶輪時拉伸變形發(fā)生變化，使帶與帶輪之間

9、產生相對滑動，伸變形發(fā)生變化，使帶與帶輪之間產生相對滑動， 這種滑動與帶的彈性變形有關。這種滑動與帶的彈性變形有關。 彈性滑動是由拉力差引起的，只要傳遞彈性滑動是由拉力差引起的，只要傳遞 圓周力，彈性滑動就不可避免。圓周力，彈性滑動就不可避免。 不是全部接觸弧都發(fā)生彈性滑動，有不是全部接觸弧都發(fā)生彈性滑動，有 相對相對滑動弧滑動?。ㄖ行慕牵ㄖ行慕?），相對），相對 靜止弧靜止弧（中心角（中心角 ），且靜止弧在），且靜止弧在 帶進入帶輪的一邊，隨著負荷的增大，帶進入帶輪的一邊，隨著負荷的增大， 滑動弧增大，靜止弧縮小，當有些圓滑動弧增大，靜止弧縮小，當有些圓 周力周力Ft達到最大值時，滑動弧達到

10、最大值時，滑動弧 ，若再增加負荷，帶與帶輪全部滑動，若再增加負荷，帶與帶輪全部滑動， 即即打滑打滑。 打滑打滑：當外載荷大到一定值時，帶與帶輪間：當外載荷大到一定值時，帶與帶輪間產生全面滑動；產生全面滑動； 打滑是由過載引起的全面滑動，只要限制打滑是由過載引起的全面滑動，只要限制載荷，就可以避免，而且應當避免。載荷，就可以避免，而且應當避免?；瑒勇蕪膭虞喫俣鹊慕档吐驶瑒勇蕪膭虞喫俣鹊慕档吐?e12 帶傳動的實際傳動比帶傳動的實際傳動比%100121VVV)1 (1221DDnni運行時，帶齒與帶輪的齒槽相嚙合傳遞運動和動力。運行時，帶齒與帶輪的齒槽相嚙合傳遞運動和動力。綜合了皮帶傳動、鏈傳動和

11、齒輪傳動各自優(yōu)點的新型綜合了皮帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動各自優(yōu)點的新型帶傳動。帶傳動。 帶與帶輪無相對滑動；帶與帶輪無相對滑動；傳動效率高傳動效率高（0.980.99）；）；能保持精確的傳動比；能保持精確的傳動比；傳動噪聲小，不需潤滑，傳動噪聲小，不需潤滑，壽命長；壽命長；制造和安裝精度高，制造和安裝精度高，中心距要求嚴格；中心距要求嚴格；一、同步帶結構一、同步帶結構 組成：組成： 1. 強力層：多采用鋼絲繩或玻璃纖維。布強力層：多采用鋼絲繩或玻璃纖維。布置在帶的節(jié)線位置。置在帶的節(jié)線位置。 2. 基體：帶齒基體：帶齒與帶輪輪齒嚙合與帶輪輪齒嚙合 帶背帶背用來粘結包覆強用來粘結包覆強力層。常用材

12、料為聚氨脂力層。常用材料為聚氨脂和氯丁橡膠。和氯丁橡膠。國產同步帶采用周節(jié)制，也有采用模數(shù)制。國產同步帶采用周節(jié)制，也有采用模數(shù)制。節(jié)距節(jié)距pb ：在規(guī)定的張緊力下，同步帶縱向截：在規(guī)定的張緊力下，同步帶縱向截面上相鄰兩齒中心軸線間節(jié)線上的距離。面上相鄰兩齒中心軸線間節(jié)線上的距離。節(jié)線：指當同步帶垂直其底邊彎曲時，在帶節(jié)線：指當同步帶垂直其底邊彎曲時，在帶中保持原長度不變的周線，通常位于承載層中保持原長度不變的周線，通常位于承載層的中線上。的中線上。同步帶分類：同步帶分類： 單面齒單面齒 梯形齒梯形齒 雙面齒雙面齒 半圓弧齒半圓弧齒 弧形齒弧形齒 雙圓弧齒雙圓弧齒同步帶按節(jié)距不同分為最輕型同步

13、帶按節(jié)距不同分為最輕型MXL、超輕型、超輕型XXL、特輕型特輕型XL、輕型、輕型L、重型、重型H、特重型、特重型XH、超重型、超重型XXH七種。七種。帶齒分類帶齒分類同步帶的標記內容和順序為帶長代號、帶同步帶的標記內容和順序為帶長代號、帶型、寬度代號，如型、寬度代號，如XXL型單面帶的標記：型單面帶的標記：120 XXL 019寬度代號，帶寬寬度代號，帶寬4.8mm帶型，節(jié)距帶型，節(jié)距3.175mm帶長代號，節(jié)線長帶長代號，節(jié)線長304.8mm304.8mm 特點特點1. 帶與帶輪間無相對滑動；帶與帶輪間無相對滑動；2. 允許較高的線速度。齒形帶較薄，單位長允許較高的線速度。齒形帶較薄，單位長

14、度質量小。度質量小。3. 允許帶輪直徑較小，傳動比較大。帶的柔允許帶輪直徑較小，傳動比較大。帶的柔性好。性好。4. 初拉力小。軸及軸承上受的載荷??；初拉力小。軸及軸承上受的載荷??；5. 噪聲小。噪聲小。6. 中心距要求嚴格，安裝精度要求較高。否中心距要求嚴格，安裝精度要求較高。否則同步帶工作中會跑偏。則同步帶工作中會跑偏。二、帶輪設計二、帶輪設計 帶輪的結構設計，主要是根據帶輪的節(jié)圓帶輪的結構設計，主要是根據帶輪的節(jié)圓直徑、軸間距及安裝形式確定結構形式及尺直徑、軸間距及安裝形式確定結構形式及尺寸。寸。三、同步帶傳動的設計計算三、同步帶傳動的設計計算 已知：傳動的用途、傳遞的功率、大小帶已知：傳動的用途、傳遞的功率、大小帶輪的轉速或傳動比以及傳動系統(tǒng)的空間尺寸輪的轉速或傳動比以及傳動系統(tǒng)的空間尺寸范圍等。范圍等。 設計：同步帶的型號、帶的長度及齒數(shù)、設計：同步帶的型號、帶的長度及齒數(shù)、中心距、帶輪節(jié)圓直徑及齒數(shù)、帶寬及帶輪中心距、帶輪節(jié)圓直徑及齒數(shù)、帶寬及帶輪的結構和尺寸。的結構和尺寸。 齒孔帶傳動齒孔帶傳動拖拖動動帶帶傳傳動動人有了知識，就會具備各種分析能力，人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說古人說“書中自有黃金屋。