第4章 帶傳動(dòng)重點(diǎn)(新)1

本章學(xué)習(xí)的基本要求：一、熟練掌握的內(nèi)容1、帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析、彈性滑動(dòng)和打滑等基本理論；2、帶傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及影響傳動(dòng)能力的主要因素；3、普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及參數(shù)的選擇。二、一般了解的內(nèi)容1、帶傳動(dòng)的主要類型、工作原理和應(yīng)用特點(diǎn)；2、V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)；本章的重點(diǎn)：1、帶傳動(dòng)工作情況的分析（力和應(yīng)力分析、彈性滑動(dòng)和打滑）；2、普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。3、帶輪的材料和結(jié)構(gòu)；4、帶傳動(dòng)的維護(hù)和張緊。4.1概述1.帶傳動(dòng)的組成主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪2、環(huán)形帶3。安裝時(shí)帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的初拉力使得帶與帶輪之間產(chǎn)生壓力。312F0F0F0F0應(yīng)用實(shí)例：皮帶輸送裝置。n1Vn2F0F0F0F0n1∑N∑N∑N∑N∑Ff∑Ff∑Ff∑Ff工作原理：帶傳動(dòng)工作時(shí)是靠膠帶與帶輪之間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。類型平帶V型帶多楔帶摩擦型嚙合型圓形帶2.帶傳動(dòng)的類型普通平帶片基平帶4.1概述普通Ｖ帶窄Ｖ帶齒形Ｖ帶寬Ｖ帶聯(lián)組Ｖ帶大楔角Ｖ帶因此普通Ｖ帶故可以產(chǎn)生比平型帶更大的有效拉力（約3倍）。FQFQFNFN普通Ｖ帶傳動(dòng)與平帶相比，普通Ｖ帶傳動(dòng)是帶與帶輪槽之間是V型槽面摩擦，在同樣的張緊力下，其兩者產(chǎn)生的摩擦力為：平帶V帶FNθ平帶的工作面為內(nèi)環(huán)表面普通Ｖ帶的工作面為兩側(cè)面所以普通Ｖ帶應(yīng)用更加廣泛。2.帶傳動(dòng)的類型4.1概述3.帶傳動(dòng)的特點(diǎn)(1)適用于中心距較大的傳動(dòng)；(2)帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)；(3)過(guò)載時(shí)帶與帶輪之間會(huì)出現(xiàn)打滑，避免了其它零件的損壞；(4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。缺點(diǎn)：(1)傳動(dòng)的外廓尺寸較大；(2)需要張緊裝置；(3)由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；(4)帶的壽命較短；(5)傳動(dòng)效率較低。優(yōu)點(diǎn)：4.1概述組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布。潘存云教授研制簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)包布頂膠抗拉體底膠簾布芯結(jié)構(gòu)：繩芯結(jié)構(gòu)：抗拉強(qiáng)度高；抗拉強(qiáng)度低；抗彎強(qiáng)度低；抗彎強(qiáng)度高；一般情況下選簾布芯結(jié)構(gòu)，在小直徑或轉(zhuǎn)速高的情況下選繩芯結(jié)構(gòu)。4.2.1

V帶規(guī)格4.2

V帶和V帶輪結(jié)構(gòu)潘存云教授研制簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)包布頂膠抗拉體底膠節(jié)線節(jié)線：彎曲時(shí)保持原長(zhǎng)不變的一條周線。節(jié)面：全部節(jié)線構(gòu)成的面。在V帶輪上，與所配用V帶的節(jié)面寬度相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑dd(見(jiàn)表9.3)。ddbp節(jié)面4.2.1

V帶規(guī)格4.2

V帶和V帶輪結(jié)構(gòu)2240.8222401.101.061.00.912500.8425001.301.091.030.932800.8728001.111.050.953150.8931501.131.070.073550.9235501.171.070.974000.960.7940001.101.131.024501.000.8045001.151.045001.020.8150001.181.075600.8256001.096300.840.8163001.127100.860.8371001.158000.900.8580001.189000.920.870.8290001.2110000.940.890.84100001.2311200.950.910.861120012500.980.930.881250014001.010.960.901400016001.040.990.920.831600018001.061.010.950.86Ld/mmY

Z

ＡＢＣLd/mmＺＡＢＣ基準(zhǔn)長(zhǎng)度KL

基準(zhǔn)長(zhǎng)度

KL

表4.2普通V帶的長(zhǎng)度系列和帶長(zhǎng)修正系數(shù)（GB/T13575.1—92）2000.8120001.081.030.980.88dd

/mmZ

ＡＢdd

/mmＺＡＢＣDE表4.4普通V帶帶輪基準(zhǔn)直徑系列

200*

****

212

*

224*

***

250*

***50**265*56

*

280*

***

236

*63*

300*71*315*

***75*

**335*80*

*

355*

*****85*

375

*90*

*

400*

****95*

425*

100*

*

450****106*475112*

*

500*

******118

*530**

125*

***

560*

*****132*

**

600****140*

**

630*

*****150*

**

670*160*

**

710*****170*

750***180*

**

800****1.V帶輪設(shè)計(jì)的要求結(jié)構(gòu)工藝性好、無(wú)過(guò)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(hào)為HT150和HT200。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。4.2.3帶輪材料、結(jié)構(gòu)3.帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸四種典型結(jié)構(gòu)：實(shí)心式、腹板式、孔板式、輪輻式帶輪的結(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。4.2.3帶輪材料、結(jié)構(gòu)實(shí)心式——直徑小帶輪的結(jié)構(gòu)腹板式——中等直徑孔板式——中等直徑輪輻式——d>350mm從動(dòng)輪主動(dòng)輪n1n24.3帶傳動(dòng)的工作情況分析靜止時(shí)，帶兩邊的初拉力相等：傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：F1=F2=F0為了可靠工作，帶必須以一定的初拉力張緊在帶輪上。F1≠F2

F1↑

，緊邊F2↓松邊緊邊松邊設(shè)帶的總長(zhǎng)不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量相等：F1

–

F0=F0

–

F2

n1n24.3.1帶傳動(dòng)中的受力分析∑Ff∑FfF0F0F0F0F1F2F1F2總摩擦力Ff與兩邊拉力F1

、F2對(duì)軸心的力矩為：稱F1

-

F2為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：Fe=F1

-

F2且傳遞功率與有效拉力和帶速之間有如下關(guān)系：得Ff=F1

-

F2=Ff

聯(lián)立F0=(F1+F2)/2求得：兩邊拉力大小取決于預(yù)緊力F0和有效拉力Fe傳遞功率增加時(shí)，有效拉力也增大兩邊拉力差值增大。在F0

一定時(shí)，兩邊拉力為有限值有效拉力也有限傳遞的功率也有限。那么，影響最大有效拉力的因素有哪些呢？FfD1/2－F1

D1/2+F2

D1/2=04.3帶傳動(dòng)的工作情況分析4.3.1帶傳動(dòng)中的受力分析2.當(dāng)帶速v一定時(shí)分析該公式的意義：1.當(dāng)傳遞功率P一定時(shí)帶速v

→有效拉力Fe一般把帶傳動(dòng)放在機(jī)械設(shè)備的高速級(jí)傳動(dòng),以減小有效拉力Fe,另外將帶傳動(dòng)放在高速級(jí),可以防止后邊的零件損壞,還可以吸振緩沖使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶速v

→有效拉力Fe膠帶與帶輪面的摩擦力

帶的根數(shù)傳遞的功率P

有效拉力Fe4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析4.3.1帶傳動(dòng)中的受力分析α當(dāng)帶與帶輪之間出現(xiàn)打滑趨勢(shì)時(shí)，摩擦力達(dá)到最大值，有效拉力也達(dá)到最大。以平帶為例，分析打滑時(shí)緊邊拉力F1和松邊拉力F2之間的關(guān)系。dNF1F2F+dFFfdNdθdθ2dθ2取一小段弧進(jìn)行分析：參數(shù)如圖

正壓力dN

兩端的拉力F

和F+dF

力平衡條件忽略離心力,水平、垂直力分別平衡摩擦力fdN

4.3.2帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素dl4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析由力平衡條件積分得緊邊和松邊的拉力之比為繞性體摩擦的歐拉公式4.3.2帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析聯(lián)立求解：Fec=F1

-

F2影響最大有效拉力因素：

1）預(yù)緊力F0,F0

↑

Fec

↑

F0過(guò)小,Fec

↓

影響帶的工作能力，容易產(chǎn)生打滑。F0增大正壓力ΣN增大產(chǎn)生的摩擦力Ff增大

最大有效拉力Felim增大傳遞載荷能力增大不易打滑。但F0太大會(huì)使膠帶在短時(shí)間內(nèi)失去彈性,從而使其膠帶在短時(shí)間內(nèi)松馳,結(jié)果反而使F0降低,降低下膠帶的壽命。4.3.2帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析在相同條件下

，V帶與平帶比較能傳遞較大的功率，或在傳遞功率相同時(shí)，V帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。用fv代替f后，得到V帶傳動(dòng)的計(jì)算公式3）摩擦系數(shù)f↑

Fec

↑

，對(duì)傳動(dòng)有利。影響f的因素有材料、表面狀況、帶的截面形狀,但不能用增加輪槽的粗糙度來(lái)增加摩擦系數(shù)。因?yàn)棣?<α2用α1

α2）包角

α↑

總摩擦力Ff↑

Fec

↑，對(duì)傳動(dòng)有利。所以要求

α1≥120o4.3.2帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析4.3.3帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析1.緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力松邊拉應(yīng)力A為帶的橫截面積2.離心力產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力帶在微弧段上產(chǎn)生的離心力

帶工作時(shí)應(yīng)力由三部分組成dNcr

dθdlF1F24.3帶傳動(dòng)的工作情況分析離心力dNc在微弧段兩端會(huì)產(chǎn)生離心拉力Fc。

由力平衡條件得dθ2dθ2離心力只發(fā)生在帶作圓周運(yùn)動(dòng)的部分，但由此引起的拉力確作用在帶的全長(zhǎng)。

離心拉應(yīng)力

往x軸投影dNcr

dθdlF1F2Fc

Fc

4.3.3帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析ddV帶輪的基準(zhǔn)圓hσmaxσ1σb2σcσb1σ2離心應(yīng)力拉應(yīng)力彎曲應(yīng)力α2n1n2α13.由彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力當(dāng)帶繞過(guò)帶輪時(shí)，因?yàn)閺澢a(chǎn)生彎曲應(yīng)力設(shè)h為帶的厚度；dd為帶輪基準(zhǔn)直徑,則有E為帶的彈性模量；彎曲應(yīng)力為由材料力學(xué)公式得彎曲應(yīng)力與帶輪直徑成反比，為了避免彎曲應(yīng)力過(guò)大，帶輪直徑不得小于最小值(表4.4)。4.應(yīng)力分布及最大應(yīng)力1)最大應(yīng)力σmax出現(xiàn)在緊邊與小輪的接觸處。4.3.3帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析2)膠帶上的應(yīng)力大小是變化的,膠帶是處于變應(yīng)力狀況下工作,當(dāng)傳遞一定的功率時(shí),當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值后,膠帶會(huì)因疲勞而損壞,影響帶的工作壽命?！档挺?——?jiǎng)t應(yīng)降低F0,而F0與帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力有直接的關(guān)系,F0降低、傳動(dòng)能力降低,所以對(duì)于一定的帶傳動(dòng),F0也要求有一定值,那么就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)σ1,因此拉應(yīng)力是不可能降低的,也就不能限制的σ1大小?！档挺襜1——?jiǎng)t小帶輪的最小直徑ddmin不能過(guò)小,所以對(duì)帶傳動(dòng)ddmin也有一個(gè)規(guī)定值。當(dāng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)確定后,則小輪直徑ddmin也就確定,因此對(duì)一定的傳動(dòng)σb1也就是一定值,這樣σb1的大小也不能改變。為了限制帶的應(yīng)力不致過(guò)大,可降低：4.3.3帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析▲降低σC——即應(yīng)限制帶速v不能太大。所以限制帶的工作應(yīng)力不致過(guò)大,主要是限制帶速v的大小。另外為了保證帶有足夠的壽命,則應(yīng)使：F2F2F1F14.3.4

帶的彈性滑動(dòng)與打滑設(shè)帶的材料符合變形與應(yīng)力成正比的規(guī)律，則變形量為：緊邊松邊從動(dòng)輪n2主動(dòng)輪n1因?yàn)镕1>

F2所以ε1>ε2帶繞過(guò)主動(dòng)輪時(shí)，將逐漸縮短并沿輪面滑動(dòng)，使帶速落后于輪速。4.3.3帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析F2F2F1F1從動(dòng)輪n2主動(dòng)輪n1這種因材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)被稱為彈性滑動(dòng)。帶經(jīng)過(guò)從動(dòng)輪時(shí)，將逐漸被拉長(zhǎng)并沿輪面滑動(dòng)，使帶速超前于輪速。總有v2<v1得從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速定義為滑動(dòng)率。帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析4.3.4

帶的彈性滑動(dòng)與打滑V帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率ε=0.01~0.02，一般可忽略不計(jì)。帶的彈性滑動(dòng)并不是發(fā)生在相對(duì)于全部包角α的接觸弧上,當(dāng)有效拉力Fe較小時(shí),彈性渭動(dòng)只發(fā)生在膠帶由帶輪離開(kāi)以前的那一分接觸弧,稱滑動(dòng)弧。若帶的工作載荷進(jìn)一步加大，則有效拉力Fe的增加,靜弧逐漸減小滑動(dòng)弧也將擴(kuò)大,當(dāng)彈性滑動(dòng)區(qū)域擴(kuò)大到整個(gè)接觸弧時(shí),帶傳動(dòng)有效拉力Fe達(dá)到最大值Felim,即Fe=Felim,如外載荷再進(jìn)一步增大,則帶與輪之間將產(chǎn)生顯著的相對(duì)滑動(dòng),即產(chǎn)生打滑(小帶輪上)。打滑將使帶的磨損加劇，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急速降低，帶傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析4.3.4

帶的彈性滑動(dòng)與打滑帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)：產(chǎn)生的原因：膠帶為彈性體，且傳動(dòng)過(guò)程中存在拉力差。產(chǎn)生的后果：使傳動(dòng)比不穩(wěn)定，不為常數(shù)。是否能避免：對(duì)帶傳動(dòng)而言彈性滑動(dòng)是不可避免的。帶傳動(dòng)的打滑：產(chǎn)生的原因：有效拉力超過(guò)了最大摩擦力，即Fe>Ffmax。產(chǎn)生的后果：使帶傳動(dòng)失效。是否能避免：對(duì)帶傳動(dòng)而言打滑是可以避免的，只要Fe≤Ffmax即可。4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析4.3.4

帶的彈性滑動(dòng)與打滑4.3.5

帶的失效形式帶傳動(dòng)有效拉力Fe達(dá)到最大值Felim,即Fe=Felim時(shí),帶會(huì)在帶輪上打滑,從而使傳動(dòng)失效；另外帶處于變應(yīng)力情況下工作,故帶的工作壽命受到影響,所以帶傳動(dòng)的主要失效形式即為：打滑和傳動(dòng)帶的疲勞損壞。4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.1

V帶的傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和單根普通V帶的額定功率1.V帶的傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則在保證帶傳動(dòng)不打滑的前提條件下，使膠帶具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。4.3帶傳動(dòng)的工作情況分析帶傳動(dòng)的承載能力取決于傳動(dòng)帶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)度，帶傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速、包角和載荷特性等因素。2.單根普通V帶的額定功率單根帶所能傳遞的有效拉力為傳遞的功率為為保證帶具有一定的疲勞壽命，應(yīng)使帶載帶輪上打滑或發(fā)生脫層、撕裂、拉斷等疲勞損壞時(shí)，就不能傳遞動(dòng)力。因此帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)依據(jù)是保證帶不打滑及具有一定的疲勞壽命。代入得為設(shè)計(jì)時(shí)便于計(jì)算,將α=180°、特定長(zhǎng)度、工作平穩(wěn)條件下,單根V帶所傳遞的基本額定功率列成表格表4.5。4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.1

V帶的傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和單根普通V帶的額定功率4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇一、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.傳動(dòng)的用途和工作情況,載荷性質(zhì)和工作環(huán)境；2.原動(dòng)機(jī)種類；3.所傳遞的功率、大小帶輪的轉(zhuǎn)速；4.傳動(dòng)位置的要求。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.選擇合理的傳動(dòng)參數(shù)；2.確定V帶的型號(hào)、規(guī)格及根數(shù)；3.確定帶輪的直徑和中心距；4.求作用在軸上的力；5.確定帶輪的材料和結(jié)構(gòu)尺寸。4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算KA——工作情況系數(shù)表4.6。

計(jì)算功率Pca是根據(jù)需要傳遞的功率,再考慮載荷性質(zhì)和每天工作時(shí)間的長(zhǎng)短而確定的。1.確定計(jì)算功率(選擇合理的傳動(dòng)參數(shù))

Pca=KAP2.選擇V帶的型號(hào)帶的型號(hào)應(yīng)根據(jù)Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速n1由圖4.11選取。當(dāng)落在兩種型號(hào)交線上時(shí),可兩種型號(hào)同時(shí)計(jì)算,最后選擇較好的。4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法為了能減小彎曲應(yīng)力,應(yīng)采用稍大的小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1。1)

初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1所以根據(jù)實(shí)際情況確定,一般可根據(jù)表4.4選dd1≥ddmin

。在T相同時(shí)dd1→Fe→膠帶根數(shù)→傳動(dòng)尺寸→結(jié)構(gòu)

4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd2)

驗(yàn)算帶速v應(yīng)使5≤v≤

vmax=25m/s。根據(jù)可知,當(dāng)P一定時(shí),由a)v

→Fe

→膠帶根數(shù)→Fc

→

ΣN

→

Ff→傳動(dòng)能力→σc

→疲勞強(qiáng)度

4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑ddb)v(＜5m/s)→dd1

→

Fe→膠帶根數(shù)→帶輪寬度

若5＞v＞25m/s,則不能繼續(xù)進(jìn)行設(shè)計(jì),而應(yīng)重新選擇dd1,再驗(yàn)算v直到符合要求為止,才可進(jìn)行下一步工作。3)

計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑(表4.4)。

所以一般要求v=5~25m/s內(nèi),通常v=20~25m/s,這時(shí)膠帶根數(shù)最少。4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd4.確定傳動(dòng)中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1)

初選中心距a04.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法中心距a0可根據(jù)結(jié)構(gòu)要求初步確定。a0↓→結(jié)構(gòu)尺寸↓傳動(dòng)緊湊a0↓↓→帶長(zhǎng)↓→單位時(shí)間內(nèi)帶繞經(jīng)帶輪次數(shù)↑→包角α1↓→Ff↓→傳動(dòng)能力↓→應(yīng)力循環(huán)次數(shù)↑

→壽命降低↓0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)a0↑→包角α1↑→Ff↑→傳動(dòng)能力↑a0↑↑→結(jié)構(gòu)↑→帶抖動(dòng)↑→傳動(dòng)平穩(wěn)性↓

→帶長(zhǎng)↑→單位時(shí)間內(nèi)帶繞經(jīng)帶輪次數(shù)↓→應(yīng)力循環(huán)次數(shù)↓

→壽命提高↑→傳動(dòng)能力↓4.確定傳動(dòng)中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1)

初選中心距a04.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法2)

確定膠帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)初算的L'd按表4.2圓整到接近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld。初選a0后,帶的初算基準(zhǔn)長(zhǎng)度L'd就可根據(jù)幾何關(guān)系求得4.確定傳動(dòng)中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法為了張緊調(diào)整,中心距a應(yīng)設(shè)計(jì)成可調(diào)的。3)

計(jì)算實(shí)際中心距aamin

=a－0.015Ld

、

amax

=a+0.03Ld。

4.確定傳動(dòng)中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法5.驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角α1若α1＜120°則應(yīng)增大a或加張緊輪。上式表明：α1與兩輪直徑有關(guān),而dd1與dd2值就可以決定傳動(dòng)比,所以α1與傳動(dòng)比i有關(guān)。dd1與dd2相差越大,即i越大,則α1越小。為了在中心距a不致過(guò)大的條件下,保證包角α1不致過(guò)小,所以傳動(dòng)比i不宜過(guò)大,一般對(duì)V帶傳動(dòng)比i≤5。4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法

P0——單根V帶的基本額定功率,見(jiàn)表4.5；表中

α1=180o、

i=1的情況。通常帶傳動(dòng)的i≠1,因此當(dāng)i≠1時(shí)就應(yīng)考慮大、小帶輪對(duì)彎曲應(yīng)力的影響,在i＞1時(shí),帶繞經(jīng)大帶輪時(shí)的彎曲應(yīng)力小于繞經(jīng)小帶輪的彎曲應(yīng)力,因此對(duì)同一工作壽命的帶來(lái)說(shuō),所傳遞的功率則可增大一些,即△P0

。6.確定帶的根數(shù)Z4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法△P0——計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí),額定功率的增量,見(jiàn)表4.7。Kα——包角系數(shù),即考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù),見(jiàn)表4.8。KL——長(zhǎng)度系數(shù),即考慮帶長(zhǎng)不同時(shí)影響系數(shù),見(jiàn)表4.2。6.確定帶的根數(shù)Z4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法表4.8包角修正系數(shù)Kα

包角α1180?170?160?150?140?130?120?110?100?90?

Kα1.00.980.950.920.890.860.820.780.740.69

Z應(yīng)圓整為整敉,為了避免載荷分布不均勻,帶的根數(shù)不宜過(guò)多,一般不超過(guò)10根,如根數(shù)過(guò)多則應(yīng)改大型號(hào)的帶重新計(jì)算。

6.確定帶的根數(shù)Z4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法7.確定帶的預(yù)緊力F0

適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力F0是保證帶傳動(dòng)正常工作的重要因素,F0不足則Ff小,可能出現(xiàn)打滑；F0過(guò)大則使膠帶壽命降低,對(duì)軸、軸承壓力大。因此為保證帶能傳遞功率,又不出現(xiàn)打滑,則F0應(yīng)有一適宜值,一般為：4.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法為了設(shè)計(jì)安裝帶輪的軸和軸承,必須確定帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力,它等于帶兩邊拉力的合力,若忽略兩邊的拉力差,即認(rèn)為兩邊拉力均為預(yù)緊力F0,則由力平衡條件可得靜止時(shí)壓軸力FQ為：8.計(jì)算帶對(duì)軸的壓力FQF0F0α1FQF0F0FQα12α124.4

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4.2

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和傳動(dòng)參數(shù)的選擇三、設(shè)計(jì)步驟和方法a調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘滑道式張緊裝置擺架式張緊裝置a二、帶傳動(dòng)的張緊方法1.調(diào)整中心距4.5帶傳動(dòng)的張緊裝置和維護(hù)(1)

根據(jù)摩擦傳動(dòng)原理，帶必須在預(yù)張緊后才能正常工作；一、張緊的目的(2)

運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，帶會(huì)松弛，為了保證帶傳動(dòng)的能力必須重新張緊，才能正常工作。張緊輪二、帶傳動(dòng)的張緊方法1.調(diào)整中心距2.采用張緊輪3.自動(dòng)張緊自動(dòng)張緊裝置銷軸4.5帶傳動(dòng)的張緊裝置和維護(hù)設(shè)計(jì)某帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中第一級(jí)用的V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4，額定功率P=4kW，轉(zhuǎn)速n1=1440rpm，傳動(dòng)比i=3.8，一天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間<10h。解：由工作情況系數(shù)表4.6查KA1.確定計(jì)算功率(選擇合理的傳動(dòng)參數(shù))帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)例表4.6工作情況系數(shù)載荷性質(zhì)載荷變動(dòng)很小載荷變動(dòng)小載荷變動(dòng)較大載荷變動(dòng)很大工作機(jī)原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)（交流啟動(dòng)、三角啟動(dòng)、直流并勵(lì)）、四缸以上內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)機(jī)（聯(lián)機(jī)交流啟動(dòng)、直流復(fù)勵(lì)或串勵(lì)）、四缸以下內(nèi)燃機(jī)液體攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕負(fù)荷輸送機(jī)。每天工作小時(shí)數(shù)/h<1010~16>16<1010~16>161.01.11.21.11.21.31.11.21.31.21.31.41.21.31.41.41.51.61.31.41.51.51.61.8帶式輸送機(jī)、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、金屬切削機(jī)床、印刷機(jī)、旋轉(zhuǎn)篩、木工機(jī)械。制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)床、橡膠機(jī)械、振動(dòng)篩、紡織機(jī)械等。破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨）。1.1設(shè)計(jì)某帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中第一級(jí)用的V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4，額定功率P=4kW，轉(zhuǎn)速n1=1440rpm，傳動(dòng)比i=3.8，一天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間<10h。解：由工作情況系數(shù)表4.6查KA1.確定計(jì)算功率(選擇合理的傳動(dòng)參數(shù))帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)例計(jì)算載荷Pca=PKA=

1.1×4=4.4由Pca和轉(zhuǎn)速n1由圖4.11選擇帶型——

KA=1.1

2.選擇V帶的型號(hào)300050002000160040002008005001004003001000小帶輪的轉(zhuǎn)速n1/(r/min)125025000.811.2523.154581016203040506380100200250普通V帶選型圖ZABCDEd1=50~71d1=80~100d1=112~140d1=125~140d1=160~200d1=200~315d1=355~400d1=450~500d1=80~100圖4.11普通V帶選型圖Pca/Kw選取A型A設(shè)計(jì)某帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中第一級(jí)用的V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4，額定功率P=4kW，轉(zhuǎn)速n1=1440rpm，傳動(dòng)比i=3.8，一天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間<10h。解：由工作情況系數(shù)表4.6查KA1.確定計(jì)算功率(選擇合理的傳動(dòng)參數(shù))帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)例計(jì)算載荷Pca=PKA=

1.1×4=4.4由Pca和轉(zhuǎn)速n1由圖4.11選擇帶型——

KA=1.1

2.選擇V帶的型號(hào)——

A型V帶

3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1

、dd21)初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1

由表4.4和圖4.11初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1

dd

/mmZ

ＡＢdd

/mmＺＡＢＣDE表4.4普通V帶帶輪基準(zhǔn)直徑系列

200*

****

212

*

224*

***

250*

***50**265*56

*

280*

***

236

*63*

300*71*315*

***75*

**335*80*

*

355*

*****85*

375

*90*

*

400*

****95*

425*

100*

*

450****106*475112*

*

500*

******118

*530**

125*

***

560*

*****132*

**

600****140*

**

630*

*****150*

**

670*160*

**

710*****170*

750***180*

**

800******最小直徑不能小于75mm300050002000160040002008005001004003001000小帶輪的轉(zhuǎn)速n1/(r/min)125025000.811.2523.154581016203040506380100200250普通V帶選型圖ZABCDEd1=50~71d1=80~100d1=112~140d1=125~140d1=160~200d1=200~315d1=355~400d1=450~500d1=80~100圖4.11普通V帶選型圖Pca/Kwd1=80~100選取dd1=803.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1

、dd21)初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1

2)驗(yàn)算帶速選?。篸d1=80mm帶速合適。3)計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2

則dd2=

idd1=304mm帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)例dd

/mmZ

ＡＢdd

/mmＺＡＢＣDE表4.4普通V帶帶輪基準(zhǔn)直徑系列

200*

****

212

*

224*

***

250*

***50**265*56

*

280*

***

236

*63*

300*71*315*

***75*

**335*80*

*

355*

*****85*

375

*90*

*

400*

****95*

425*

100*

*

450****106*475112*

*

500*

******118

*530**

125*

***

560*

*****132*

**

600****140*

**

630*

*****150*

**

670*160*

**

710*****170*

750***180*

**

800******315選取dd2=315mm3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1

、dd21)初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1

2)驗(yàn)算帶速選?。篸d1=80mm帶速合適。3)計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2

則dd2=

idd1=304mm帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)例選取dd2=315mm

4.確定傳動(dòng)中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld

1)初定傳動(dòng)中心距a0根據(jù)0.7(dd1+dd2)<a0

<

2(dd1+dd2)初選中心距a0=400mm4.確定傳動(dòng)中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld

1)初定傳動(dòng)中心距a0初選中心距a0=400mm2)確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1455mm帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)例2240.8222401.101.061.00.912500.8425001.301.091.030.932800.8728001.111.050.953150.8931501.131.070.073550.9235501.171.070.974000.960.7940001.101.131.024501.000.8045001.151.045001.020.8150001.181.075600.8256001.096300.840.8163001.127100.860.8371001.158000.900.8580001.189000.920.870.8290001.2110000.940.890.84100001.2311200.950.910.861120012500.980.930.881250014001.010.960.901400016001.040.990.920.831600018001.061.010.950.86Ld/mmY

Z

ＡＢＣLd/mmＺＡＢＣ基準(zhǔn)長(zhǎng)度KL

基準(zhǔn)長(zhǎng)度

KL

表4.2普通V帶的長(zhǎng)度系列和帶長(zhǎng)修正系數(shù)（GB/T13575.1—92）2000.8120001.081.030.980.88由表4.2選取標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度：Ld=1400mm14004.確定傳動(dòng)中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld

1)初定傳動(dòng)中心距a0初選中心距a0=400mm2)確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)例標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1400mm3)計(jì)算實(shí)際中心距a

5.驗(yàn)算小帶輪的包角α1=143?>120

?

符合要求6.確定V帶根數(shù)z由n1=1440rpm,dd1=80mmA型帶查表4.5確定P0,200400800950120014601600180020002400280032003600400050006000小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1/mm表4.5單根普通V帶的基本額定功率P0(kw)

型號(hào)ZAB500.040.060.100.120.140.160.170.190.200.220.260.280.300.320.340.31560.040.060.120.140.170.190.200.230.250.300.330.350.370.390.410.40……………900.100.140.240.280.330.360.400.440.480.540.600.640.680.720.730.56750.150.260.450.510.600.680.730.790.840.921.001.041.081.091.00.80900.220.390.680.790.931.071.151.151.251.341.501.641.751.831.871.821000.260.470.770.830.971.141.321.421.661.872.052.19…………1120.310.560.931.001.181.391.621.742.042.302.512.68…………1250.370.671.111.191.401.661.932.072.442.742.983.16…………1400.430.781.311.411.661.962.292.452.873.223.483.65…………小帶輪轉(zhuǎn)速n1/(r/min)1250.480.841.441.641.932.192.332.502.642.852.962.942.802.511.09…1400.591.051.822.082.472.823.003.233.423.703.853.833.633.241.29…………2001.392.414.074.585.295.846.076.286.346.025.013.232241.702.995.125.786.717.457