第五章帶傳動

1、機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章一一 傳動裝置的作用：傳動裝置的作用：速度的大小、運動形式、轉(zhuǎn)矩速度的大小、運動形式、轉(zhuǎn)矩傳動總論概述傳動總論概述第五章第五章 帶傳動帶傳動機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章按工作原理分按工作原理分機械傳動機械傳動流體（液體、氣體）傳動流體（液體、氣體）傳動電力傳動電力傳動機械傳動機械傳動 按傳動原理按傳動原理摩擦傳動摩擦傳動嚙合傳動嚙合傳動推壓傳動推壓傳動二二 傳動裝置的分類傳動裝置的分類機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章按傳動裝置的結(jié)構(gòu)按傳動裝置的結(jié)構(gòu)直接接觸的傳動直接接觸

2、的傳動有中間撓性件的傳動有中間撓性件的傳動按傳動比可否改變按傳動比可否改變定傳動比傳動定傳動比傳動變傳動比傳動變傳動比傳動帶有撓性件的傳動帶有撓性件的傳動帶傳動帶傳動鏈傳動鏈傳動繩傳動繩傳動機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章三三 常用的運動和動力參數(shù)常用的運動和動力參數(shù)1. 傳動比傳動比 i in1/n22. 圓周速度圓周速度V V=d n/60/1000 m/s3. 傳動功率傳動功率 P PFV/1000 KW4 傳動轉(zhuǎn)矩傳動轉(zhuǎn)矩 T T9.55106 P/n N.mm機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章5.1 帶傳動概述平帶傳動平帶傳動

3、普通普通V帶傳動帶傳動機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章1帶傳動的組成帶傳動的組成 帶傳動的工作原理和特點帶傳動的工作原理和特點2傳傳 動動 原原 理理 摩擦傳動：靠帶和帶輪間的摩擦力傳遞運動和動力摩擦傳動：靠帶和帶輪間的摩擦力傳遞運動和動力 嚙合傳動：靠帶和帶輪間的嚙合傳遞運動和動力嚙合傳動：靠帶和帶輪間的嚙合傳遞運動和動力機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章3摩擦型帶傳動的特點摩擦型帶傳動的特點傳動帶具有彈性和撓性，可吸收傳動帶具有彈性和撓性，可吸收振動振動并并緩緩和和沖沖擊，從擊，從而使傳動平穩(wěn)、噪音小。而使傳動平穩(wěn)、噪音小。當(dāng)過載時

4、，傳動帶與帶輪間可發(fā)生顯著的相對滑動而當(dāng)過載時，傳動帶與帶輪間可發(fā)生顯著的相對滑動而不損傷其它零件，起不損傷其它零件，起過載保護過載保護作用作用適合于主、從動軸間適合于主、從動軸間中心距較大中心距較大的傳動的傳動4 4） 由于有由于有彈性滑動彈性滑動存在，故不能保證準確的傳動比，傳存在，故不能保證準確的傳動比，傳動效率較低動效率較低5 5） 張緊力會產(chǎn)生較大的張緊力會產(chǎn)生較大的壓軸力壓軸力，使軸和軸承受力較大，使軸和軸承受力較大，傳動帶壽命降低傳動帶壽命降低6 6） 摩擦易產(chǎn)生摩擦易產(chǎn)生靜電火化靜電火化，不適于高溫、易燃、易爆等，不適于高溫、易燃、易爆等場合場合機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張

5、鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章5.2 傳動帶的應(yīng)用基礎(chǔ)傳動帶的應(yīng)用基礎(chǔ)傳傳動動帶帶平平 帶帶多楔帶多楔帶同步帶同步帶普通平帶普通平帶片基平帶片基平帶 帶帶普通帶普通帶窄帶窄帶齒形帶齒形帶聯(lián)組聯(lián)組V帶帶5.2.1 傳動帶的類型和特點傳動帶的類型和特點機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章1 平帶平帶平帶傳動，結(jié)構(gòu)簡單，帶輪也容平帶傳動，結(jié)構(gòu)簡單，帶輪也容易制造，在傳動中心距較大的場易制造，在傳動中心距較大的場合應(yīng)用較多。合應(yīng)用較多。平 帶普通平帶片基平帶平帶的帶體薄、軟，有良好的耐彎曲性能，平帶的帶體薄、軟，有良好的耐彎曲性能，適用于小直適用于小直徑帶輪傳動徑帶輪傳動。高

6、速運行高速運行時，帶體容易散熱，傳動平穩(wěn)。時，帶體容易散熱，傳動平穩(wěn)?？捎糜诟咚倌ゴ?、精密的包裝機等?？捎糜诟咚倌ゴ?、精密的包裝機等。機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章2 V2 V帶帶在一般機械傳動中，應(yīng)用最廣的帶在一般機械傳動中，應(yīng)用最廣的帶傳動是帶傳動，在同樣的張緊力下，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)生更大的摩帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。擦力。 帶帶普通帶普通帶窄帶窄帶齒形帶齒形帶機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章平帶和平帶和V帶受力比較帶受力

7、比較平帶：平帶：fNQFfFfFV帶帶:根據(jù)力的平衡條件：根據(jù)力的平衡條件：02sin2QNFF即即02sin2QNFFFQFQ機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章02sin2fNQQfFfFFf F式中式中: f 帶與帶輪之間的摩擦系數(shù)帶與帶輪之間的摩擦系數(shù)fV帶輪當(dāng)量摩擦系數(shù)帶輪當(dāng)量摩擦系數(shù) V帶輪的輪槽角帶輪的輪槽角0sin2ff 0機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章窄窄V帶與普通帶與普通V帶相比，當(dāng)高度帶相比，當(dāng)高度h相同時，窄相同時，窄V帶帶的頂寬的頂寬b約可縮小約可縮小1/3，它的頂部呈弓形，側(cè)面呈，它的頂部呈弓形，側(cè)面呈內(nèi)凹曲

8、線形，承載能力顯著地高于普通內(nèi)凹曲線形，承載能力顯著地高于普通V帶，適帶，適用于傳遞大功率且要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。用于傳遞大功率且要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。普通普通V帶與窄帶與窄V帶的比較帶的比較機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章齒形齒形V帶帶機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章 聯(lián)組聯(lián)組V V帶是幾條相同的帶是幾條相同的V V帶在頂面連成一體的傳帶在頂面連成一體的傳動帶。由于連接層的相互控制作用，動帶。由于連接層的相互控制作用，使聯(lián)組使聯(lián)組V V帶不僅帶不僅具有單根具有單根V V帶的優(yōu)點，而且減少或克服了各單根帶的優(yōu)點，而且減少或克服了各單根V

9、V帶帶傳動時的橫向振動，增加了橫向的穩(wěn)定性，保證了傳動時的橫向振動，增加了橫向的穩(wěn)定性，保證了各根各根V V帶長度一致，提高了傳動效率，整個膠帶的載帶長度一致，提高了傳動效率，整個膠帶的載荷均勻，從而提高了帶的壽命。聯(lián)組荷均勻，從而提高了帶的壽命。聯(lián)組V V帶用于大功率、帶用于大功率、重負荷、高轉(zhuǎn)速、振動較大的傳動中。重負荷、高轉(zhuǎn)速、振動較大的傳動中。3 聯(lián)組聯(lián)組V帶帶機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章4 多楔帶多楔帶 多楔帶傳動兼有平帶傳動和

10、帶傳動的優(yōu)點，柔多楔帶傳動兼有平帶傳動和帶傳動的優(yōu)點，柔韌性好、摩擦力大，主要用于傳遞大功率而結(jié)構(gòu)要求韌性好、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。傳動比可達緊湊的場合。傳動比可達1010，帶速可達，帶速可達40m/s40m/s機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章5 同步帶同步帶同步帶傳動是一種嚙合傳動，具有的優(yōu)點是：無同步帶傳動是一種嚙合傳動，具有的優(yōu)點是：無滑動，能保證固定的傳動比；帶的柔韌性好，所用滑動，能保證固定的傳動比；帶的柔韌性好，所用帶輪直徑可較小。帶輪直徑可較小。機電工程學(xué)院機電

11、工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章同步帶同步帶機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章5.2.2 V帶的結(jié)構(gòu)、型號和基本尺寸帶的結(jié)構(gòu)、型號和基本尺寸1 V帶的結(jié)構(gòu)帶的結(jié)構(gòu)線繩結(jié)構(gòu)線繩結(jié)構(gòu)V帶曲撓性好、承載能力高、使用壽命帶曲撓性好、承載能力高、使用壽命長，適用于轉(zhuǎn)速較高、帶輪直徑較小、要求結(jié)構(gòu)長，適用于轉(zhuǎn)速較高、帶輪直徑較小、要求結(jié)構(gòu)緊湊的傳動中緊湊的傳動中 機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章機電工程學(xué)院機電工

12、程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章2 普通普通V帶的型號和基本尺寸帶的型號和基本尺寸機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章國標規(guī)定普通國標規(guī)定普通V帶的長度用基準帶長來表示帶的長度用基準帶長來表示見見P70頁頁 表表5.2 及小注中的基本概念及小注中的基本概念機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章在各類機械中應(yīng)用廣泛，主要適用于傳動中心距大，對傳動比在各類機械中應(yīng)用廣泛，主要適用于傳動中心距大，對傳動比精度要求不高（同步帶傳動除外），中小功率的高速傳動場合。精度要求不高（同步帶傳動除外），中小功率的高速傳動場合。 帶傳動的應(yīng)用帶傳動的應(yīng)

13、用 機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章工廠、樓房的大型空調(diào)設(shè)備工廠、樓房的大型空調(diào)設(shè)備 鼓風(fēng)機（排風(fēng)扇）驅(qū)動部鼓風(fēng)機（排風(fēng)扇）驅(qū)動部 機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章國外汽車傳動帶技術(shù)最新進展簡介 機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章3 帶傳動的幾何計算帶傳動的幾何計算1 包角包角 小帶輪上的包角小帶輪上的包角為為：12包角的概念包角的概念011802很小21sin2dddda21211180180218057.32ddddddddaa 帶傳動的主要幾何參數(shù)：帶傳動的主要幾何參數(shù)：2121dddddaL、機電工

14、程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章2 帶的基準長度帶的基準長度LdaddddaLddddd4)()(2221212212122 cos()()2dddddLABBCADadddd221cos1 sin12 及212dddda機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章3 中心距中心距a8)(8)(2)(222121212ddddddddddddLddLa機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章各輪槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的各輪槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度精度，以使帶的載，以使帶的載荷分布較為均勻。荷分布較為均勻。 結(jié)構(gòu)工藝性好、結(jié)

15、構(gòu)工藝性好、無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻。無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻。輪槽工作面要輪槽工作面要精細加工精細加工，以減少帶的磨損。，以減少帶的磨損。通常采用鑄鐵，常用材料的牌號為通常采用鑄鐵，常用材料的牌號為HT150HT150和和HT200HT200。5.2.3 V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶輪的材料帶輪的材料轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。小功率時可用鑄鋁或塑料。小功率時可用鑄鋁或塑料。機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章一一 V V帶輪的典型結(jié)構(gòu)有：實心式、腹板式、孔板式和輪輻帶輪的典型結(jié)構(gòu)有：實

16、心式、腹板式、孔板式和輪輻式。式。結(jié)構(gòu)與尺寸結(jié)構(gòu)與尺寸(2.5 3)ddd機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章300ddmm機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章11()100Ddmm機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章500ddmm機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章普通普通V帶兩側(cè)面間的夾角是帶兩側(cè)面間的夾角是 ，帶在帶輪上彎曲，帶在帶輪上彎曲時，由于截面形狀的變化使帶的楔角變小，為了時，由于截面形狀的變化使帶的楔角變小，為了適應(yīng)這種變化，國標規(guī)定普通適應(yīng)這種變化，國標規(guī)定普通V帶輪槽角為

17、帶輪槽角為400032 34 36 38、 、 、二二V帶輪槽角的設(shè)計帶輪槽角的設(shè)計機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章5.2.4 5.2.4 帶的張緊帶的張緊 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；作；一一 張緊的目的張緊的目的二二 常見的張緊裝置有常見的張緊裝置有： 運轉(zhuǎn)一定時間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能運轉(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。力，必須重新張緊，才能正常工作。定期張緊裝置定期張緊裝置自動張緊裝置自動張緊裝置張緊輪張緊裝置張緊輪張緊裝置機電工程學(xué)

18、院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章1、定期張緊裝置定期張緊裝置 定期改變中心距定期改變中心距機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章2 自動張緊裝置自動張緊裝置可隨外載荷變化自動調(diào)節(jié)張緊力可隨外載荷變化自動調(diào)節(jié)張緊力機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章裝有帶輪的電機放在擺動架上，當(dāng)帶輪傳遞轉(zhuǎn)裝有帶輪的電機放在擺動架上，當(dāng)帶輪傳遞轉(zhuǎn)矩矩T1時，在電機座上產(chǎn)生反力矩時，在電機座上產(chǎn)生反力矩TR,使電動機軸使電動機軸O繞搖擺架軸繞搖擺架軸O1向外擺動向外擺動。工作中傳遞的圓周力愈大，反力矩工作中傳遞的圓周力愈大，反力矩TR愈大，電愈大

19、，電機軸向外擺動角度愈大，張緊力愈大。機軸向外擺動角度愈大，張緊力愈大。機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章3 3 采用張緊輪張緊裝置采用張緊輪張緊裝置張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲。單向彎曲。張緊輪的位置張緊輪的位置張緊輪應(yīng)盡量靠近大輪，以免過分影響在張緊輪應(yīng)盡量靠近大輪，以免過分影響在小帶輪上的包角。小帶輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。 中心距固定，用張緊輪調(diào)節(jié)。中心距固定，用張緊輪調(diào)節(jié)。機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院

20、張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章5.3.1 帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析受力分析受力分析尚未工作狀態(tài)初拉力F0工作狀態(tài)工作狀態(tài)緊邊拉力緊邊拉力F1 松松邊拉力邊拉力F2 5.3 帶傳動的工作能力分析帶傳動的工作能力分析松邊松邊緊邊緊邊機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章Ff =F1-F2F=F1-F2 (1)Ff = F帶上的總的摩擦力帶上的總的摩擦力有效圓周力有效圓周力以小帶輪和部分以小帶輪和部分V帶為分離體帶為分離體在初拉力一定的情況下在初拉力一定的情況下,帶與帶輪之間的摩擦力帶與帶輪之間的摩擦力有一極限值，有一極限值，F(xiàn)max=?機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院

21、 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章F1-F0 = F0 - F2 2F0=F1+F2 (2)帶的總長不變：帶的總長不變：機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章以平帶為例討論帶在帶以平帶為例討論帶在帶輪上即將打滑而尚未打輪上即將打滑而尚未打滑的臨界狀態(tài)時滑的臨界狀態(tài)時F1、F2的的關(guān)系關(guān)系受力分析如圖受力分析如圖受力：受力：F 、F+dF、dN、fdN歐拉公式歐拉公式2cos)(2cos2sin)(2sinddFFdFfdNddFFdFdN機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章sin,cos1222ddd2sinddFfdFdFdFfdNFdd

22、N得得 即即 再略去再略去1210FFfdFdF121feFF (3)機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章聯(lián)立前面的三式可得傳動帶所能傳遞的最大有聯(lián)立前面的三式可得傳動帶所能傳遞的最大有效圓周力效圓周力Fmax11111120maxffeeFF帶在帶輪上即將打滑而尚未打滑的臨界狀態(tài)時帶在帶輪上即將打滑而尚未打滑的臨界狀態(tài)時歐拉公式歐拉公式121feFF 結(jié)論：結(jié)論：max01()FFf、機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章預(yù)緊力預(yù)緊力F0最大有效拉力最大有效拉力Fmax包角包角最大有效拉力最大有效拉力F max摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) f最大有效拉力

23、最大有效拉力Fmax 舉例舉例機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章1 由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應(yīng)力由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力AF11AF22AF21松邊拉應(yīng)力松邊拉應(yīng)力有效拉應(yīng)力有效拉應(yīng)力帶傳動在工作過程中帶上的應(yīng)力有：三種帶傳動在工作過程中帶上的應(yīng)力有：三種5.3.2 5.3.2 帶傳動的應(yīng)力分析帶傳動的應(yīng)力分析機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章2 由離心力產(chǎn)生的應(yīng)力由離心力產(chǎn)生的應(yīng)力當(dāng)帶繞過帶輪時，在微段當(dāng)帶繞過帶輪時，在微段弧弧dl上產(chǎn)生的離心力上產(chǎn)生的離心力m為每米長的質(zhì)量為每米長的質(zhì)量 kg/m, 為帶速為帶速

24、m/s設(shè)離心力在該微段弧兩邊引起的拉力為設(shè)離心力在該微段弧兩邊引起的拉力為Fc222dCmdlmRdamdaRR由微段弧各力平衡，得由微段弧各力平衡，得22sin2cdaFdCmda機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章?。喝。簊in22dd則：則：離心力雖只發(fā)生在帶作圓周運動的部分，但由此離心力雖只發(fā)生在帶作圓周運動的部分，但由此引起的離心拉應(yīng)力卻作用于帶的全長，且處處相引起的離心拉應(yīng)力卻作用于帶的全長，且處處相等等故故2ccFmAA2cFm機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章3 由帶彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力由帶彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力dababbdYEYE2式

25、中：式中：dd-帶輪基準直徑，帶輪基準直徑，mm -曲率半徑，曲率半徑， =dd/2，mm Ya-帶受拉側(cè)最外層至中性層的距離，對帶受拉側(cè)最外層至中性層的距離，對平帶平帶 Ya =h/2，對，對V帶帶 Ya ha Eb-帶材料的彎曲彈性模量帶材料的彎曲彈性模量21,1bbdbd機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章最大應(yīng)力產(chǎn)生在由緊邊進入小帶輪處最大應(yīng)力產(chǎn)生在由緊邊進入小帶輪處cb11max（1）帶工作時處于變應(yīng)力的作用下，當(dāng)應(yīng)力）帶工作時處于變應(yīng)力的作用下，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達到某一定值后，帶將發(fā)生疲勞破壞循環(huán)次數(shù)達到某一定值后，帶將發(fā)生疲勞破壞結(jié)論：結(jié)論：（2）機電工程

26、學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章5.3.3 5.3.3 帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象帶是彈性體，帶傳動在工作時，帶是彈性體，帶傳動在工作時，從緊邊到松邊，從緊邊到松邊，傳動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動，稱為間的相對運動，稱為彈性滑動彈性滑動。 彈性滑動彈性滑動是帶傳動中不可避免的現(xiàn)象，是正常工是帶傳動中不可避免的現(xiàn)象，是正常工作時作時固有固有的特性的特性一一 彈性滑動彈性滑動

27、機理：機理：定義定義：機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章彈性滑動會引起下列后果：彈性滑動會引起下列后果： （1）從動輪的圓周速度總是落后于主動輪的圓周速度，）從動輪的圓周速度總是落后于主動輪的圓周速度，（2）損失一部分能量，降低了傳動效率，會使帶的溫）損失一部分能量，降低了傳動效率，會使帶的溫度升高，并引起傳動帶磨損。度升高，并引起傳動帶磨損?；瑒勇剩夯瑒勇剩河捎趶椥曰瑒右饛膭虞唸A周速度低于主動輪由于彈性滑動引起從動輪圓周速度低于主動輪圓周速度，其相對降低率通常稱為帶傳動滑動系數(shù)或滑圓周速度，其相對降低率通常稱為帶傳動滑動系數(shù)或滑動率動率121121121121n

28、innndndndddd通常通常)%21 (從主帶機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章接觸弧接觸弧滑動弧滑動弧靜弧靜?。ɑ瑒咏腔瑒咏?）（靜角靜角 ）帶不傳遞載荷時：帶不傳遞載荷時：0 載荷增大時載荷增大時當(dāng)當(dāng) 時，達到極限狀態(tài)，帶傳動的有效圓時，達到極限狀態(tài)，帶傳動的有效圓周力達到最大值周力達到最大值1 在正常情況下并非在整個在正常情況下并非在整個接觸弧上發(fā)生彈性滑動接觸弧上發(fā)生彈性滑動機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章 打滑將使帶的磨損加劇，并使帶的運動處于不穩(wěn)定狀打滑將使帶的磨損加劇，并使帶的運動處于不穩(wěn)定狀態(tài)，從動輪轉(zhuǎn)速急速降低，帶

29、傳動失效態(tài)，從動輪轉(zhuǎn)速急速降低，帶傳動失效。 帶在大輪上的包角大于小輪上的包角，所以打滑總帶在大輪上的包角大于小輪上的包角，所以打滑總是在小輪上先開始。是在小輪上先開始。 打滑是由于過載引起的，因而避免過載就可避免打滑打滑是由于過載引起的，因而避免過載就可避免打滑二二 打滑打滑 若傳遞的外載荷超過最大有效圓周力若傳遞的外載荷超過最大有效圓周力,帶在帶輪上帶在帶輪上發(fā)生顯著的相對滑動即發(fā)生顯著的相對滑動即打滑打滑避免的方法避免的方法：maxFFmaxFF0Ff機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章 5.3.4 帶傳動的失效形式和設(shè)計準則帶傳動的失效形式和設(shè)計準則帶傳動的主

30、要失效形式是帶傳動的主要失效形式是打滑打滑和傳動帶的和傳動帶的疲勞破壞疲勞破壞。帶傳動的設(shè)計準則：在不打滑的條件下，具有一帶傳動的設(shè)計準則：在不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命。定的疲勞強度和壽命。11maxcb-在一定條件下，由帶的疲勞強度決在一定條件下，由帶的疲勞強度決定的許用拉應(yīng)力定的許用拉應(yīng)力機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章當(dāng)當(dāng)max帶傳動將發(fā)揮最大效能帶傳動將發(fā)揮最大效能cb11在即將打滑的臨界狀態(tài)下，帶傳動的最大有效圓在即將打滑的臨界狀態(tài)下，帶傳動的最大有效圓周力周力)11 ()11 (1111ffeAeFFN1000.maxFP kW帶既不打滑

31、又有一定疲勞強度時所能傳遞的功率帶既不打滑又有一定疲勞強度時所能傳遞的功率1000)11)(110AePfcb機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章帶傳動的承載能力取決于傳動帶的帶傳動的承載能力取決于傳動帶的材質(zhì)材質(zhì)、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、長度長度，帶傳動的轉(zhuǎn)速、，帶傳動的轉(zhuǎn)速、包角包角和和載荷特性載荷特性等因素。等因素。單根單根V V帶的基本額定功率帶的基本額定功率P0是根據(jù)特定的實驗條件是根據(jù)特定的實驗條件和分析確定的。和分析確定的。實驗條件：傳動比實驗條件：傳動比i=1、包角、包角 180、帶長、帶長L Ld d為為特定長度、平穩(wěn)的工作載荷、強力層為化學(xué)纖維特定長度、平穩(wěn)的工

32、作載荷、強力層為化學(xué)纖維線繩結(jié)構(gòu)線繩結(jié)構(gòu) 機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章若若i1時，在相同的壽命下，帶所能傳遞的功率將相應(yīng)地時，在相同的壽命下，帶所能傳遞的功率將相應(yīng)地增大一些。這一功率增量增大一些。這一功率增量 可由下式計算可由下式計算0P011(1)biPK nKKb 彎曲影響系數(shù)，見彎曲影響系數(shù)，見p78表表5.5Ki傳動比系數(shù)，見傳動比系數(shù)，見p78表表5.6n1小帶輪轉(zhuǎn)速，小帶輪轉(zhuǎn)速，r/minV帶所能傳遞的功率為帶所能傳遞的功率為00PP若有其它影響因素也應(yīng)進行修正當(dāng)實際情況與上述假設(shè)不一

33、樣時，要進行修正。當(dāng)實際情況與上述假設(shè)不一樣時，要進行修正。LdkLk引入變化引入變化機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章設(shè)計的設(shè)計的原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)為：功率為：功率P P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n n1 1、n n2 2（或傳動比（或傳動比i i），），傳動位置要求及工作條件等。傳動位置要求及工作條件等。設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容：確定帶的型號、傳動中心距確定帶的型號、傳動中心距a a、基準帶長、基準帶長L Ld d、根數(shù)根數(shù)Z Z、帶輪基準直徑、帶輪基準直徑d dd d、壓軸力及其它結(jié)構(gòu)尺寸等。、壓軸力及其它結(jié)構(gòu)尺寸等。1 設(shè)計計算的一般步驟和方法設(shè)計計算的一般步驟和方法5.4 普通普通V帶傳動的設(shè)計計算帶傳動的設(shè)計計算機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章設(shè)計計算的一般步驟設(shè)計計算的一般步驟1 確定設(shè)計功率確定設(shè)計功率P名義功率名義功率 KA工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)dApK P機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章2 選擇帶的型號選擇帶的型號機電工程學(xué)院機電工程學(xué)院 張鋒張鋒機械設(shè)計機械設(shè)計第五章第五章3 確定帶輪的基準直徑確定帶輪的基準直徑dd1和和dd2槽型YZABCDEddmin20507512520035