大三下-精密機械帶傳動設計

內容概主要內容帶傳動的類型、特點和應帶傳動的工作原帶傳動的應力計算與主要失效形帶傳動的類型選擇和設計帶輪的結構和帶傳動的張緊 重點內容V帶傳動的特點和應V帶傳動的主要失效形式和設計計同步帶傳動的特點和應用同步帶傳動的主要失效形式和設計計——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計案例導用于輸送散裝物體的帶 機：由電動機驅動，經帶傳動、圓柱齒 器聯(lián)軸器到傳送帶帶式機的能力是由傳送帶的速度和單位長度上所傳送物體的質量所決定的。其中傳送帶的速度取決于電機的轉速、帶傳動的傳動比、器的傳動比和傳送帶滾桶的直徑；傳送帶單位長度上所傳送物體的質量取決于電機的額定轉矩、帶傳動的工作能力和器的工作能力?！軝C械零件常規(guī)設計·帶傳動設計——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的組成、工作原組成：由主動輪、從動輪和張緊在兩輪上的環(huán)形傳動帶成工作原理：帶在靜止時受預拉力的作用，在帶與帶輪接觸力?！軝C械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按傳動原理摩擦帶傳靠傳動帶與帶輪間的摩擦力實現(xiàn)傳動V帶傳動、平帶傳動、多楔帶、圓帶嚙合帶傳——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按空間位置帶傳動的形——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按空間位置分開口傳動開口傳動是使用的最多的 式，其特點線相互平同可以雙向轉動。交叉?zhèn)鲃优c開口傳動一樣，交叉?zhèn)鲃犹攸c是兩帶輪的反。半交叉?zhèn)鲃影虢徊鎮(zhèn)鲃拥膬蓭л喌妮S線在空間交錯，帶張緊輪的傳動帶張緊輪的傳動可以通過張緊輪，增——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按帶的形狀

(6)、同步 (7)、高速——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按帶的形狀——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按帶的形狀分比也較大，軸間距較小，結構緊湊。 ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按帶的形狀分圓形帶圓形帶的橫截面為圓形，帶輪的直徑可以作得較——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按帶的形狀分多楔帶多楔帶材料有橡膠和聚胺脂兩種，其形狀是，在——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按帶的形狀分同步帶證了傳動比準確?！軝C械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的分按帶的形狀高帶高速帶傳動屬于平帶傳動的一大，高速帶是指帶＞／有時～0／或高速軸轉1=／i的傳00／s高速帶傳其主要用于離心、 機和磨 的砂輪軸等的增速傳，增速為～，有時可達到8?！軝C械零件常規(guī)設計·帶傳動設計帶傳動的特點及應過載保護功

缺點傳動的輪廓尺寸——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計第一節(jié)動部分的幾何關小帶輪包大帶輪包

1212

2a

aa——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計第一節(jié)動部分的幾何關一般而言，平帶傳動，1大于150o，V帶傳動，1大于2L

) 2L a

8

——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計其它參數(shù)設傳動比i不能過大中心距a不能過

Dw2差值不能過大0.7(Dw1Dw2)a2(Dw1Dw2150° 帶速v=5~25m/s，傳動功率P≤50KW，傳動比i≤10， 傳動效率=0.90~0.97——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計第二節(jié)力的分 ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計第二傳動過程中力的分從動輪對帶的摩擦力Pf的方向與帶的運動方向相反。工作前:兩邊初拉力 工作時:①緊邊Po→P1；②松邊——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計一、預張緊力和,<P1P2=摩擦力總和Pf有效圓周力動帶在工動帶在工作時的總長度不變緊 拉邊有效

增加量——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計二、作用力的關根據負載力矩計算出P后，求P1，P2與P的函數(shù)關當傳動帶勻速運轉時，作用在輪上的各力平——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計二、作用力的關PxPy

dN(PdP)sindPsind (PdP)cosdPcosdfdN ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計二、作用力的關解作用力方程并對d作一階近似，得dPfd等式兩邊分P2P10P1

ePPe

柔靭體摩擦 公——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計二、作用力的關將

PPe

代入PP1-P2，緊邊拉松邊拉

P ef界狀態(tài) ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計 三、最大有效圓周PPe P=P1-

聯(lián)立求Pmax=P1(1-1/ePmax=2P0[(ef-1）/(ef最大有效拉力Pmax與下列因素有1、預緊力 Pmax與P0成正2、包角 Pmax隨包角的增大而增3、摩擦系數(shù) ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計三、最大有效圓周預緊力帶傳動的最大有效拉力與預緊力P0、小輪包角1和摩擦系f有關。0a0越帶傳動的承載能力也越高。P0過大時，會使帶的磨損加劇，使 降低，軸和軸承受的徑向載荷也增大P0過小，則達不到帶傳動所需的摩擦力，從而致使帶的傳——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計三、最大有效圓周(2)小輪包角1最大摩擦力Pmax隨1的增大而增大。這是因為1越大，帶與帶輪的接觸圓弧越長，接觸面上所產生 ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計四、帶傳動的應力分帶是工作在變應力狀態(tài)下，所以帶易發(fā)生疲勞破壞。帶傳動中帶的應力分——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計四、帶傳動的應力分傳動帶在工作時，橫截面內產生三種不同的1.拉應松邊拉應2.彎曲應力b

1 b為 d——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計四、帶傳動的應力分3.

生離心 由此而生了帶將以上三種應力加在一起，可得出帶中最大的拉

1b1c——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計五、帶傳動的彈性滑動和打1.帶的彈性緊邊拉力和帶傳動的彈性滑動是不可避免——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計五、帶傳動的彈性滑動和打2.彈性滑v1v2d1n1

1d2i

d11n1d1 1n1dn dn ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計五、帶傳動的彈性滑動和打3.帶傳動的段段化——帶與帶輪之間的打滑。這種打滑稱之為帶傳動的失打滑是可以避免的——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計五、帶傳動的彈性滑動和打彈性滑打——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計思考 2、打滑

帶與帶輪間發(fā)生的顯著的相對

，多發(fā)在 帶輪上。剛開始打滑時緊邊拉力P1與松邊拉力P2關系

e 拉力不足， 帶運轉時易跳動和打 ；初拉

帶的磨損加劇、軸受力 ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計第三步帶傳動一、同步帶傳動的特點及應綜合了帶傳動和齒輪傳動的優(yōu)無相對滑動，能保證準確的傳動比中心距要求嚴格，安裝精度要求 帶速v=5 50m/s，傳動功率P≤100KW，傳動比i≤20，傳動效率0.98——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計二、基本結構和尺主要參數(shù)周節(jié)t—相鄰兩齒對應點沿節(jié)線量度的其它參數(shù)：齒形角=40，模數(shù)m、帶長Lp、帶寬b，帶輪的幾何尺寸計算，見表格2.4-4(P112頁的齒形角與帶輪的齒槽角均為40?！軝C械零件常規(guī)設計·帶傳動設計三、設計計算根周節(jié)誤差是影響傳動性能的主要因齒形誤差影響帶 為避免傳動失效，應，考慮。設計計算的主要內容齒形帶的模數(shù)、齒數(shù)和寬帶輪的結構和尺作用在軸上的載——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計功率轉換要計算功率與傳遞功率Pj=KsKs為工況系數(shù)，按下表選負荷性一天運轉時間h負荷平負荷變負荷變動較——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計選取模模數(shù)m，依照計算功率Pj、小帶輪轉速n1，按圖2.4-11(P113頁)選取。如所選值——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計選定帶輪齒數(shù)z1、z2和節(jié)圓直徑D1、小帶輪齒數(shù)z1盡可能選多一些，以減小彎曲應力，提高帶 z1應滿足以下z1zmin?最少齒數(shù)zmin，依照小帶輪轉速n1及模7P114頁)選取m，按表大帶輪齒數(shù)帶輪節(jié)圓直z2=iz1D1=mz1D2=——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計驗算帶為使齒形帶在運轉過程中v

當m=1.5~3時，vmax40~50米/秒當m4~5時，vmax35~40米/秒——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計檢驗小帶輪的嚙合齒數(shù)

D2D1代

zn

可得小帶輪的嚙合齒

1D2D1z 或齒側表面過快磨損。一般當m2時zn4；m2zn6。——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計確定帶長Lp和中心距初定中心距初定帶長

0.7(D1+D2)<a0L02a0

(DD(D1D2) 按表2.4-2(P111頁)查得與L0接近的標準值Lp和帶的齒數(shù)實際中a

Lp2——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計計算轉動帶帶寬為避免傳動失效，帶寬b按下式計算

qvbKz

Fc

齒形帶切應力和壓強的驗 bsf p

F

0.6mbz t——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計t第四節(jié)V帶傳動準。1.V帶的結帶和大楔角帶，目前，窄帶用的也較多。普通帶——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計一、V帶的結構和型2.V帶的型普通帶已經標準化，普通帶按其截面尺寸不同，、寸不同，分為、、和S四種，其基本尺寸見下頁表格。層的寬度bp，稱為節(jié)寬，沿中性層量得的環(huán)形長度稱為基準窄帶的基準長度系列見表和表?！軝C械零件常規(guī)設計·帶傳動設計一、V帶的結構和型一、V帶的結構和型一、V帶的結構和型一、V帶的結構和型3.V帶的標普通帶和窄例——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計V帶傳動的失效形式和設計準1.V帶傳動的主要失效打滑——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計V帶傳動的失效形式和設計準2.V帶傳動承載能力的設計由于 ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計三、普通V帶傳動的設計計選擇、計算帶的根數(shù)z；確定結構等。i；以及其他特殊要求等?！軝C械零件常規(guī)設計·帶傳動設計2、設計計算步驟和傳動參數(shù)的選7921.確定設計功率Pd=KA——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計2、設計計算步驟和傳動參數(shù)的選3確定傳不考慮帶的彈性滑動時的傳動比計算公i 考慮帶的彈性滑動時的傳動比計算公i d2 1——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計2、設計計算步驟和傳動參數(shù)的選V帶的型號選2、設計計算步驟和傳動參數(shù)的選4.確定帶輪的基準直徑d1和d2 時，帶輪的基準直徑d越小，則帶的彎曲應力b就越大，大帶輪直徑d，則帶所傳遞的有效拉力F隨之減小，從而可以減少膠帶根數(shù)z，但帶傳動外廓尺寸及重量卻因之（1）小帶輪基準d1許用的普通V帶和窄V帶帶輪的最小基準直dmin從表3.6中選取。所選取的小帶輪基準直徑（2）大帶輪的基準直徑d2——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計2、設計計算步驟和傳動參數(shù)的選5.驗算帶速度v

——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計2、設計計算步驟和傳動參數(shù)的選6.初定軸間距和膠帶（）軸間距較小，傳動緊湊，但帶長較短，單位時間內帶繞過小帶輪的次數(shù)較多，使帶的應力變化快而加速了帶速度較高時易引起帶的顫動。通常先根據經驗初選軸間距a0，然后再精確計算。初選時，一般0.7(d1d2)a02(d1d2（2）初定膠帶長度當初選的軸間距a0確定后，膠帶的初算基準長度Ld0可以按下式計L02a02

(DD)2(D1D2) ——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計2、設計計算步驟和傳動參數(shù)的選7.確定膠帶實際長度和實際軸間8.小帶輪包角9.確定膠帶根數(shù)10.確定帶的預緊力11.作用在軸上的——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計設計計算步已知：P，n1，n2i，傳動布置要求（中心距a）,輪：Dmin，結構，尺寸中心距（a）①確定計算功率PjPjKs

Ks—工況系數(shù)，表2.4-②選擇帶型號 查選型——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計設計計算步③定帶輪最小基準直徑（驗算帶速小輪直徑 查帶輪最小基準直徑DDn2n2驗算帶速

D1(1VD1n1/601000 由P=Fv可知，傳遞同樣功率P時， v太大

——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計設計計算步④求中心距a和帶的基準長度初選由a0定計算長

Ld

2a

2(D1

D2

(D

D1)24a按表定相近的基礎長度由節(jié)線長度Ld求實際中心

aa

Ld2(a0.015L) a(a0.03Ld——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計設計計算步 180

60(57.3)

150(120) 不滿足措2）加張——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計例題解 解：1、計算設計功率由表查得KA=1.1，故PdKA2、選擇帶Pd=4.4kWn1=1440r/min，查選型圖用A型。由表取 1144010010.02309.2 mmnd dn2

450取直徑系列值dd2315mm——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計例題解4、驗算帶速

7.54 mv60 60v5～25m/s范圍內，帶速合適5、確定中心距a和帶的基準長度初選中心距a0=450mm，符合帶Ld2a0

2dd1dd2

dd12 d 22450

2

4

mm——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計例題解由表對A型帶選用基準長度Ld=1600mm,計算實際中心A4

dd1dd21600100315 mm B d

mmaA

A2B237

23725778.1 mma460——精密機械零件常規(guī)設計·帶傳動設計例題解6、小帶輪包角11

dd

dd1a

153.22包角合適7、確定初拉力

2.5KaKa

qv25002.50.9264.40.10.9264 除此方案之外，可通過同樣的分析計算，獲得若干種可行方案，經過分析、優(yōu)化后，從中選擇最佳方案?！軝C械零件常規(guī)設計·帶傳動設計3、普通V帶帶輪的設帶輪不是標準件，但帶是標準件，所以帶輪輪槽的橫截面尺寸要符合標準。的結構及其尺寸?！?/p>