機械設(shè)計8章帶傳動

Chapter8TransmissionofBelts§8-1Principalgeometricrelationshipsinbeltdrives§8-2Applicationsandworkcharacteristicsofbeltdrives§8-3V-beltdrivedesign概述Drivingpulley、thedrivenpulleyandthebelt?！?-1Principalgeometricrelationshipsinbeltdrives

Meshingtype：靠帶上的齒和帶輪上的齒相互嚙合傳遞運動和動力。也稱為

同步帶傳動1．Compositionofthebeltdrives2．Theprincipleoftransmission本章主要介紹摩擦帶傳動。Drivingpulley

Drivenpulley

Frictiontype：靠帶和帶輪間的摩擦力傳遞運動和動力。帶傳動的特點和類型3．ThetypeofbeltdrivesFlatbeltV-belt：Multiplev-belt：應(yīng)用不太廣，例如：高速磨床。常多根并用，承載能力大。應(yīng)用最為廣泛相當于多個小V帶組成，兼有平帶傳動和Ｖ帶傳動的優(yōu)點。適用于輕載的場合，例如：縫紉機。工作面工作面概述Thefrictiontypecanbeclassifiedintofouraccordingtothecross-sectionshapeRoundbelt：（帶的類型→）帶傳動概述4概述2.帶有彈性，能緩沖減振，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音??；3.摩擦帶傳動過載時帶與帶輪打滑，以此保護其他零件。Disadvantages：1.帶的壽命短；2.對摩擦帶傳動，傳動比不恒定；Advantages：

1.適用于中心距較大的傳動，4．Thecharacteristicsofthebeltdrives在各類機械中應(yīng)用廣泛，但摩擦帶傳動不適用于對傳動比有精確要求的場合。5．Theapplicationsofthebeltdrives通常，傳遞的功率≤700kW；帶速一般為5～25m/s；傳動比i

≤7。3.效率較低。4.結(jié)構(gòu)簡單，成本低；小大§8-3普通Ｖ帶傳動設(shè)計Ｖ帶的截面尺寸

V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、聯(lián)組V帶等多種類型，其中普通V帶應(yīng)用最廣，本節(jié)主要介紹普通V帶傳動。普通V帶已經(jīng)標準化，是無接頭的環(huán)形帶。（詳見圖8-5）包布頂膠承載層底膠七種截型：Y，Z，A，B，C，D，E（見表8-1）基準長度：沿節(jié)面量得的周線長度。1Flatbelt（標準系列見表8－2）（h/bp

≈0.7）注：V帶在帶輪上彎曲時，帶中保持原有長度不變的周線稱為節(jié)線；由全部節(jié)線組成的面稱為節(jié)面；節(jié)面寬度稱為節(jié)寬，用表示。節(jié)面（詳細介紹）§8-2帶傳動的工作情況分析兩個名詞：（1）包角1

，2（2）中心距a一、Forceanalysis尚未工作狀態(tài)

帶傳動尚未工作時，帶所受的拉力稱為張緊力，用F0表示。工作狀態(tài)

帶傳動工作時，一邊拉緊，稱為緊邊；另一邊放松，稱為松邊。松邊拉力緊邊拉力設(shè)帶的總長度不變，則

F1－F0＝F0－F2即：F1＋F2＝2F0主動從動（1）§8-2ApplicationsandWorkCharacteristicsofBeltDrives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：歐拉公式給出的是帶傳動在極限狀態(tài)下各力之間的關(guān)系，或者說是給出了一個具體的帶傳動所能提供的最大有效拉力Fec

。預(yù)緊力F0↑→最大有效拉力Fec↑包角α↑→最大有效拉力Fec↑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！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，有：Fe＝Ff＝F1－F2；因此有：F1＝F0＋Fe／2；F2＝F0－Fe／2；包角的概念Workingconditionanalysisofbeltdrives當已知帶傳遞的載荷時，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)帶傳動在工作過程中帶上的應(yīng)力有：為了不使帶所受到的彎曲應(yīng)力過大，應(yīng)限制帶輪的最小直徑。槽型ZABCSPZSPASPASPCddmin/mm50751252006390140224二、stressanalysisofthebeltdrives◆Pullstress：緊邊拉應(yīng)力、松邊拉應(yīng)力；◆Centrifugestress：帶沿輪緣圓周運動時的離心力在帶中產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力；◆Bendingstress：帶繞在帶輪上時產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。

分析詳見→Workingconditionanalysisofbeltdrives彈性滑動8.2.3、Creepandspeedrateinbeltdrives帶傳動中由于帶的彈性和拉力差所引起的帶與帶輪之間的微小相對滑動，稱為彈性滑動?？紤]彈性滑動時，傳動比為：（演示→）主動輪后果：＜用滑動率表示彈性滑動的程度。通常，，一般工程計算可以忽略不計，則WorkingconditionanalysisofbeltdrivesDesignandcalculationofthev-beltdrives1．Designprincipleofthev-beltdrivesThemainfailuremodes：slipping、fatiguefailure。2．PowertransmittedbyasingleconventionalV-belt

Themaximumusefulpull：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。在i=1、α＝180°、特定長度、平穩(wěn)工作載荷的條件下，單根V帶的基本額定功率P0見表8—5。

帶的疲勞強度條件為：聯(lián)立上兩式解得：則單根帶允許傳遞的功率：3．DesignoftheconventionalV-beltdrivesInitialdata：powerP，rotationalspeedn1、n2（ori），thespecialrequirementandworkingcondition,andsoon。Designcontent：type、L、Z、a、帶輪基準直徑及其它結(jié)構(gòu)尺寸等。設(shè)計步驟和方法：1、確定計算功率工作情況系數(shù)見表8—62、選擇帶型詳見→選型圖3、確定帶輪基準直徑帶輪基準直徑標準系列見157頁，表8—8應(yīng)滿足：驗算帶速，應(yīng)使：v=(5~30)（普通V帶）

v=(5~40)（窄V帶）根據(jù)計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速選擇。Designandcalculationofthev-beltdrivesV帶傳動的設(shè)計3

4、確定中心距a和帶的基準長度Ld初定中心距a00.7(dd1+dd2)＜a0＜2(dd1+dd2)計算基準長度Ld′根據(jù)Ld′選取標準的基準長度Ld計算實際中心距a近似計算公式：中心距的變動范圍：amin=a-0.015Ld

amax=a+0.03Ld5、驗算小帶輪包角Designandcalculationofthev-beltdrivesV帶傳動的設(shè)計3

7、確定帶的預(yù)緊力8、計算壓軸力6、計算帶的根數(shù)式中：Kα→包角系數(shù)，查表8—5；

KL→長度系數(shù)，查表8—2；

P0→單根帶的基本額定功率，查表8—4a；△P0→單根帶基本額定功率的增量，查表8—4b。注：為了使每根帶受力均勻，根數(shù)不宜太多，一般z＜10。例題Designandcalculationofthev-beltdrivesＶ帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計1．V帶輪設(shè)計的要求結(jié)構(gòu)工藝性好、鑄造內(nèi)應(yīng)力小、質(zhì)量分布均勻。應(yīng)有一定的加工精度，以減少磨損、載荷分布均勻。2．帶輪的材料鑄鐵：HT150HT200鑄鋼：（轉(zhuǎn)速較高時）鑄鋁或塑料：（小功率時）3．結(jié)構(gòu)與尺寸帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計：1）根據(jù)基準直徑選擇結(jié)構(gòu)形式。2）根據(jù)截型確定輪槽尺寸，查表8—10。3）其它結(jié)構(gòu)尺寸按經(jīng)驗公式計算確定，見160頁。

Ｖ帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計V帶輪的結(jié)構(gòu)有：

實心式注：當基準直徑小于2.5d時采用實心式結(jié)構(gòu)。Ｖ帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計

腹板式

Ｖ帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計

孔板式

注：帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計Ｖ帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計

輪輻式

注：§8-5帶傳動的