第二章-帶傳動(dòng)課件

第二章帶傳動(dòng)（beltdrive）類型和工作原理帶傳動(dòng)的受力分析帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析彈性滑動(dòng)的打滑帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比帶傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)的布置和張緊第二章帶傳動(dòng)（beltdrive

）第一節(jié)帶傳動(dòng)的類型和工作原理一、工作原理T1n1n21、組成：主動(dòng)輪從動(dòng)輪ΣFfΣFf擾性帶緊套在輪上，靠帶與輪間的摩擦力ΣＦｆ?zhèn)鬟f運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。2、工作原理：繞性摩擦傳動(dòng)。二、帶傳動(dòng)的類型按帶的截面形狀分：平皮帶（flatbelt）V型帶（V-belt）

多楔帶（polyV-belt）圓形帶（roundbelt）同步帶（synchronousbelt）二、帶傳動(dòng)的類型按帶的傳動(dòng)方式分開口傳動(dòng)交叉?zhèn)鲃?dòng)半交叉?zhèn)鲃?dòng)V帶的類型與結(jié)構(gòu)普通V帶

窄V帶聯(lián)組V帶齒形V帶大楔角V帶寬V帶普通V型帶為封閉的環(huán)狀，有七種斷面尺寸：y、Z、A、B、C、D、E。y型斷面最小，E型最大。見表（3-1）窄V帶SPZ、SPA、SPB、SPC。三、V型帶的標(biāo)準(zhǔn)1、斷面形狀和結(jié)構(gòu)2、標(biāo)準(zhǔn)每一種截面對(duì)應(yīng)有不同的帶長(zhǎng)，以基準(zhǔn)長(zhǎng)為公稱長(zhǎng)度Ld。標(biāo)記：帶型、帶長(zhǎng)和標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)組成。例：A-1600GB11544-1989三、帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：緩和沖擊、吸收振動(dòng)、傳動(dòng)平穩(wěn)噪音低有過(guò)載保護(hù)作用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造維護(hù)方便。可實(shí)現(xiàn)大距離的直接傳動(dòng)。缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不準(zhǔn)、傳動(dòng)效率低作用在軸上的力較大外廓尺寸大四、適用場(chǎng)合

中心距較大、不需要精確傳動(dòng)比、50KW以下、無(wú)腐蝕介質(zhì)、無(wú)淋水淋油、速度較高5～25m/s、單級(jí)傳動(dòng)比i<7的場(chǎng)合。第二節(jié)帶傳動(dòng)的力分析和應(yīng)力分析一、受力分析F0F0F0F0不工作時(shí)：上下兩邊受力均為張緊力F0張緊(初拉)力F0必須保證足夠大。它直接影響摩擦力極限值。工作時(shí)：T1n1n2F1F1F2F2緊邊拉力：F1=F0+△F松邊拉力：F2=F0-△FF1+F2=2F0F1-F2=2△F=Ff＝FeF1---緊邊拉力，N；F2---松邊拉力，N。ΣFf1ΣFf2帶一邊被拉緊,一邊被放松。T1n1n2F1F1F2F2取主動(dòng)輪側(cè)帶為分離體Ｆｆ=F1－F2=FeFfFfF1=F0+Fe/2

F2=F0-Fe/2Fe---有效圓周力（有效拉力），N；V--帶線速度，（m/s）二、帶所能傳遞的最大有效拉力（臨界值）Fmax1、臨界狀態(tài)下緊邊拉力F1與松邊拉力F2的關(guān)系（歐拉公式）f—帶與帶輪間的摩擦因數(shù)。α---帶輪的包角。n1T1F1F2α12、最大有效圓周力FmaxF1+F2=2F0Fe=F1-F2Fmax=F1（1-）分析：（條件性運(yùn)用歐拉公式,沒(méi)考慮離心力）。1）Fmax與F0成正比。但F0不可過(guò)大(與型號(hào)有關(guān)）…Fmax也間接的反映了帶的型號(hào)對(duì)傳動(dòng)能力的影響。2）Fmax與包角α成正比。3）摩擦因數(shù)f↑Fmax↑。結(jié)論1：1、帶傳動(dòng)隨載荷的加大，緊邊、松邊的拉力差增大，則有效拉力Fe也增大。2、有效拉力Fe有極大值Fmax，F(xiàn)max決定帶傳動(dòng)的工作能力。3、極大值Fmax與帶的型號(hào)（F0）、包角α、摩擦系數(shù)f（材料和結(jié)構(gòu)）等有關(guān)。同一型號(hào)帶，有不同的張緊力∴F0要適當(dāng)。要有張緊裝置。α：通常緊邊在下。且滿足α1≥90°~

120°。f:1）材質(zhì)，帶輪常用鑄鐵材料；2）摩擦面形狀,槽面摩擦,摩擦力大,故V帶傳動(dòng)能力大。V帶與平帶傳動(dòng)的摩擦因數(shù)Ff=FQff＜fvFQFQFNFNfFNfFNFf—摩擦力結(jié)論：

F0適當(dāng)，f和α盡可能大，傳動(dòng)比適當(dāng)，且松邊在上，緊邊在下。V帶的傳動(dòng)能力>平皮帶。2節(jié)σb2σb1σ2σmaxσ1σcF1F21、拉應(yīng)力2、離心應(yīng)力3、彎曲應(yīng)力第三節(jié)

帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析式中：E----帶的彈性模量,MPa。Ha（y）--帶的中性層到最外層之間的垂直距離，mm。dd---帶的基準(zhǔn)直徑，mm。q---帶的質(zhì)量，kg/m。（表3-1）最大應(yīng)力：σmax=σ1+σc+σb分析：V↑，F(xiàn)C↑，σC↑，壽命↓v↑,FC↑,帶對(duì)輪的壓力↓，摩擦力↓，傳動(dòng)能力↓。q↑，F(xiàn)C↑q和v均與FC成正比，但v的影響較大。V不可太小，否則傳遞載荷的能力會(huì)下降。P=FeV/1000KW1、V=5～25m/s2、σb與dd成反比，與ha（帶的型號(hào)）成正比。彎曲應(yīng)力σb只發(fā)生在帶有彎曲變形的部分。σmax=σ1+σC+σb1α應(yīng)力：大------小--------大…..。變應(yīng)力四、帶的彈性滑動(dòng)、打滑和傳動(dòng)比（一）、彈性滑動(dòng)T1n1n2ABCDEFAB---靜弧；BC---滑動(dòng)弧。AB<ACDE---靜?。籈F---滑動(dòng)弧。DE<DF1、帶為彈性體2、緊邊和松邊有拉力差。

F1>F2滑動(dòng)率ε二、打滑當(dāng)帶傳遞的有效圓周力大于帶的傳動(dòng)能力，即Fe>Fmax時(shí)，滑動(dòng)弧擴(kuò)展到整個(gè)包角上時(shí)，帶和帶輪之間會(huì)產(chǎn)生顯著的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，帶不再隨同帶輪運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。三、傳動(dòng)比第四節(jié)普通V型帶的失效和計(jì)算準(zhǔn)則一、帶傳動(dòng)的失效形式1、打滑2、疲勞破壞二、計(jì)算準(zhǔn)則：1、最大限度發(fā)揮帶傳遞載荷的能力Fe≤Fmax2、保證足夠的壽命σmax=σ1+σC+σb1≤[σ]σ1=[σ]–σC-σb1三、單根帶的許用功率P01、P0試驗(yàn)條件：載荷平穩(wěn)、特定帶長(zhǎng)、包角α1=π、i=1、N=108、化纖強(qiáng)力層。P0值見表3-4。P0dd1使用P0值注意事項(xiàng)：1、使用條件與試驗(yàn)條件一致：2、使用條件與試驗(yàn)條件不一致時(shí)：[P0]=（P0+△P0）KαKL△P0---功率增量kWKα---包角影響系數(shù)，見表3-7。KL---長(zhǎng)度影響系數(shù)，見表3-8。P0值的修正07.2-4節(jié)表3-7包角影響系數(shù)Kα表3-8帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)Ld和長(zhǎng)度影響系數(shù)KL第五節(jié)普通V型帶的設(shè)計(jì)計(jì)算一、原始數(shù)據(jù)動(dòng)力裝置、載荷大小、轉(zhuǎn)速情況、中心距限制、工作條件。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：帶—型號(hào)、根數(shù)Z、長(zhǎng)度Ld、張緊力帶輪—直徑dd1、dd2輪寬B、材料和結(jié)構(gòu)傳動(dòng)布置—中心距a，轉(zhuǎn)向，張緊方式、壓軸力等三.約束條件：傳動(dòng)條件—i=n1/

n2≈dd2/dd1幾何條件—中心距a與長(zhǎng)度Ld和包角1匹配；

θ21其他約束條件：為增大Fmax:1≥

120°為減小彎曲應(yīng)力：dd1≥dmin

為減小離心力影響：V≤Vmax

強(qiáng)度條件—Z≥KAP/（P0＋△

P0）KLKα小帶輪包角：1、確定計(jì)算載荷PCaPca=KAPKA查表3-6，2、確定帶的型號(hào)根據(jù)Pca和n1，由圖3-10選擇帶的型號(hào)。四、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟圖3-10普通V帶的型號(hào)選擇3、確定帶輪直徑dd1；dd2（表3-2、表3-3）dd1>ddmin；dd2=idd1dd2應(yīng)符合帶輪的基準(zhǔn)直徑系列(表3-2）。ddmin帶輪的基準(zhǔn)直徑dddd4、驗(yàn)算帶速V－（5～25m/s）5、初選中心距a0：0.7（dd1+dd2）<a<2（dd1+dd2）6、初算帶長(zhǎng)Ld/

Ld

/=2a0+（dd1+dd2）π/2+（dd2-dd1）2/（4a0）取標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列Ld（表3-8）；反算實(shí)際中心距a。a=（Ld-L/d）/2+a07、驗(yàn)算包角α1≥12008、確定帶的根數(shù)Z9、確定初拉力F010、計(jì)算壓軸力FQ:

FQ=2ZF0sin（α1/2）α1α1例：某帶傳動(dòng)傳遞功率P=2KW，摩擦因數(shù)f＝0.51，帶輪包角α1＝1600，α2＝2000，帶的張緊力F0=200N，n1＝960r/min，dd1＝140mm。試求：1）帶應(yīng)傳遞的有效圓周力Fe？2）計(jì)算此帶傳動(dòng)所能傳遞的Fmax？3）分析帶的傳動(dòng)能力?如何改善？解：1）帶速帶應(yīng)傳遞的有效圓周力FeFe=1000P/V=1000x2/7.03=284.5N2）帶能傳遞的最大有效拉力Fmax3）傳動(dòng)能力分析(α1＝(160/180)

=2.79;efα=e0.51×2.79＝4.15)∵Fe>Fmax（284.5＞244.7），傳動(dòng)打滑，傳動(dòng)能力不夠。提高傳動(dòng)能力的措施（增加張緊力）：由Fmax=2F0(efα-1)/(efα+1)得：F0=233.2N五、帶輪1、輪緣：有標(biāo)準(zhǔn)槽形，見表（3-2）2、輪轂：長(zhǎng)度L=（1.5～2）d;當(dāng)輪緣寬B<1.5d時(shí)L=B；外徑d1=（1.8～2）d。3、輪輻：實(shí)心式：帶輪基準(zhǔn)直徑dd≤(2.5～3)d；輻板式：dd≤300mm；孔板式:（dd-d1）>100時(shí)可采用孔板式。輪輻式：dd>300mm時(shí)ha帶輪結(jié)構(gòu)帶輪結(jié)構(gòu)帶輪結(jié)構(gòu)帶輪結(jié)構(gòu)帶輪結(jié)構(gòu)帶輪輪緣(裝帶)輪轂(裝軸)輪輻和腹板(聯(lián)接緣和轂)材料：當(dāng)v≤25m/s時(shí)，用HT150；當(dāng)v=25～30m/s時(shí)用HT200；當(dāng)≥25～45m/s時(shí)用球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料.帶傳動(dòng)的張緊裝置根據(jù)帶的摩擦傳動(dòng)原理，帶必須在預(yù)張緊后才能正常工作；張緊的目的運(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。常見的張緊裝置有定期張緊裝置和自動(dòng)張緊裝置，見表11.15。1.定期張緊裝置11.7帶傳動(dòng)的張緊裝置2.自動(dòng)張緊裝置

張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲。同時(shí)張緊輪應(yīng)盡量靠近大輪，以免過(guò)分影響在小帶輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。

帶傳動(dòng)的張緊裝置作業(yè)書寫格式要求列出公式逐項(xiàng)帶入數(shù)字給出結(jié)果教材中使用的符號(hào)不要隨意更改需查圖、查表時(shí)要寫清出處。帶·exe1、有時(shí)候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。7月-237月-23Sunday,July16,20232、閱讀一切好書如同和過(guò)去最杰出的人談話。10:17:3110:17:3110:177/16/202310:17:31AM3、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。7月-2310:17:3110:17Jul-2316-Jul-234、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。10:17:3110:17:3110:17Sunday,July16,20235、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。7月-237月-2310:17:3110:17