《機(jī)械基礎(chǔ)》課件-第6章 帶傳動

第六章帶傳動研究對象：以普通V帶為主研究內(nèi)容：帶傳動的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)，分析普通帶傳動的失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則，設(shè)計的思路和方法，以及使用和維護(hù)方面應(yīng)注意的問題。一、帶傳動的工作原理及類型如圖所示，帶傳動一般是由主動輪、從動輪、緊套在兩輪上的傳動帶及機(jī)架組成。當(dāng)原動機(jī)驅(qū)動主動帶輪轉(zhuǎn)動時，由于帶與帶輪之間摩擦力的作用，使從動帶輪一起轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力的傳遞。1.帶傳動的組成

一、帶傳動的工作原理及類型2.帶傳動的類型

按傳動原理分：（1）摩擦帶傳動：靠傳動帶與帶輪間的摩擦力實(shí)現(xiàn)傳動，如V帶傳動、平帶傳動等；（2）嚙合帶傳動：

靠帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實(shí)現(xiàn)傳動，如同步帶傳動。

按傳動帶的截面形狀分（1）平帶：

平帶的截面形狀為矩形，內(nèi)表面為工作面。

一、帶傳動的工作原理及類型

2.帶傳動的類型

（2）V帶：截面形狀為梯形，兩側(cè)面為工作表面。

（4）圓形帶：橫截面為圓形。只用于小功率傳動。（5）齒形帶（同步帶）：（6）齒孔帶：（3）多楔帶：它是在平帶基體上由多根V帶組成的傳動帶?？蓚鬟f很大的功率。

按傳動帶的截面形狀分一、帶傳動的工作原理及類型

2.帶傳動的類型

按用途分（1）傳動帶

傳遞動力用（2）輸送帶

輸送物品用。

一、帶傳動的工作原理及類型

2.帶傳動的類型

本章僅討論傳動帶。1.帶傳動的特點(diǎn)1）能吸收振動，緩和沖擊,傳動平穩(wěn)，噪音小；2）過載時，帶會在帶輪上打滑，防止其他機(jī)件損壞，起到過載保護(hù)作用；3）結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護(hù)方便，成本低；4）帶與帶輪之間存在一定的彈性滑動，故不能保證恒定的傳動比，傳動精度和傳動效率低；5）由于帶工作時需要張緊，帶對帶輪軸有很大的壓軸力；6）帶傳動裝置外廓尺寸大，結(jié)構(gòu)不夠緊湊；7）帶的壽命較短，需要經(jīng)常更換；8）不適用于高溫、易燃及有腐蝕介質(zhì)的場合。二、帶傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用

2.帶傳動的應(yīng)用摩擦帶傳動適用于要求傳動平穩(wěn)、傳動比要求不準(zhǔn)確、中小功率的遠(yuǎn)距離傳動。v=5-25m/s，P≤50kW，i≤7

三、普通V帶和V帶輪

V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、汽車V帶、大楔角V帶等。其中以普通V帶和窄V帶應(yīng)用較廣。1.V帶的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，按截面尺寸從小到大可分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號。標(biāo)準(zhǔn)V帶都制成無接頭的環(huán)形帶，其橫截面結(jié)構(gòu)如圖所示?？估w的結(jié)構(gòu)形式有簾布結(jié)構(gòu)和繩芯結(jié)構(gòu)。帶繞在帶輪上時產(chǎn)生彎曲，外層受拉伸長，內(nèi)層受壓縮短，內(nèi)外層之間必有一長度不變的中性層，其寬度bp稱為節(jié)寬。V帶輪上與bp相應(yīng)的帶輪直徑dd

稱為基準(zhǔn)直徑。與帶輪基準(zhǔn)直徑相應(yīng)的帶的周線長度稱為基準(zhǔn)長度，用Ld表示。兩帶輪軸線間的距離a稱為中心距，帶與帶輪接觸弧所對應(yīng)的中心角稱為a包角。

122.V帶帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計要求：質(zhì)量小且質(zhì)量分布均勻；足夠的承載能力；良好的結(jié)構(gòu)工藝性；輪槽工作面要精細(xì)加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。

結(jié)構(gòu)設(shè)計:

帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。輪緣是帶輪的工作部分，制有梯形輪槽。輪轂是帶輪與軸的聯(lián)接部分，輪緣與輪轂則用輪輻（腹板）聯(lián)接成一整體。V帶輪按腹板結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式：實(shí)心帶輪、腹板帶輪

、孔板帶輪、輪輻帶輪。直徑較小時可采用實(shí)心式；中等直徑帶輪采用腹板式；直徑大于350mm時可采用輪輻式。輪轂與輪輻尺寸按經(jīng)驗公式計算，輪緣尺寸見表14-2-3。

3.V帶帶輪材料選擇帶輪的材料：帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號為HT150或HT200,允許的最大圓周速度為25m/s；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。四、帶傳動的受力分析與打滑現(xiàn)象1.帶傳動的受力分析

把一根或多根環(huán)形V帶張緊套裝在主動輪1和從動輪2上，使帶與帶輪的接觸面間產(chǎn)生壓力。工作時，靠帶與帶輪間的摩擦力傳遞運(yùn)動與動力。在一定的條件下，摩擦力有一極限值，如果工作阻力超過了摩擦力的極限值，帶將在帶輪面上打滑，帶傳動將不能正常工作。為保證帶傳動正常工作，傳動帶必須以一定的張緊力套在帶輪上。當(dāng)傳動帶靜止時，帶兩邊承受相等的拉力，稱為初拉力F0。當(dāng)傳動帶傳動時，由于帶與帶輪接觸面之間摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等，如圖所示。一邊被拉緊，拉力由F0增大到F1，稱為緊邊；一邊被放松，拉力由F0減少到F2，稱為松邊。設(shè)環(huán)形帶的總長度不變，則緊邊拉力的增加量F1-F0應(yīng)等于松邊拉力的減少量F0-F2。

F1-F0=F0-F2

F0=（F1+F2）/2

帶兩邊的拉力之差F稱為帶傳動的有效拉力。實(shí)際上F是帶與帶輪之間摩擦力的總和，在最大靜摩擦力范圍內(nèi)，帶傳動的有效拉力F與總摩擦力相等，F(xiàn)同時也是帶傳動所傳遞的圓周力，即F=F1-F2

帶傳動所傳遞的功率為：P=Fv/1000

式中P為傳遞功率，單位為KW；

F為有效圓周力，單位為N；

V為帶的速度，單位為m/s。

2.帶傳動的打滑現(xiàn)象在一定的初拉力F0作用下，帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和有一極限值。當(dāng)帶所傳遞的圓周力超過帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和的極限值時，帶與帶輪將發(fā)生明顯的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。帶打滑時從動輪轉(zhuǎn)速急劇下降，使傳動失效，同時也加劇了帶的磨損，應(yīng)避免打滑。3、影響最大圓周力的因素初拉力F0；包角a；摩擦系數(shù)f；1、帶傳動的彈性滑動傳動帶是彈性體，受到拉力后會產(chǎn)生彈性伸長，伸長量隨拉力大小的變化而改變。帶由緊邊繞過主動輪進(jìn)入松邊時，帶的拉力由F1減小為F2,其彈性伸長量也減小。帶在繞過帶輪的過程中，相對于輪面向后收縮，帶與帶輪輪面間出現(xiàn)局部相對滑動，導(dǎo)致帶的速度逐步小于主動輪的圓周速度。

五、帶傳動的彈性滑動和傳動比由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的帶與帶輪間的滑動稱為彈性滑動。當(dāng)帶由松邊繞過從動輪進(jìn)入緊邊時，拉力增加，帶逐漸被拉長，沿輪面產(chǎn)生向前的彈性滑動，使帶的速度逐漸大于從動輪的圓周速度。由于彈性滑動引起的從動輪圓周速度的降低率稱為帶傳動的滑動系數(shù)。

考慮彈性滑動時的傳動比為：

一般帶傳動的滑動系數(shù)，因值很小，非精確計算時可以忽略不計。2.帶傳動的彈性滑動率和傳動比

彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念。打滑是指過載引起的全面滑動，是可以避免的。而彈性滑動是由于拉力差引起的，只要傳遞圓周力，就必然會發(fā)生彈性滑動，所以彈性滑動是不可以避免的。3.帶傳動的彈性滑動和打滑的對比

彈性滑動打滑產(chǎn)生原因帶的彈性變形超載造成結(jié)果傳動比不準(zhǔn)確傳動實(shí)效是否可避免不可避免可避免打滑和彈性滑動的對比

六、V帶傳動的張緊、安裝和維護(hù)

1.帶傳動的張緊

調(diào)整中心距方式采用定期改變中心距的方法來調(diào)節(jié)帶的張緊力，使帶重新張緊。常見的有滑道式和擺架式兩種結(jié)構(gòu)?；朗綇埦o輪方式定期張緊自動張緊擺架式六、V帶傳動的張緊、安裝和維護(hù)自動張緊

將裝有帶輪的電動機(jī)安裝在浮動的擺架上，利用電動機(jī)的自重，使帶輪繞固定軸擺動，以自動保持張緊力。六、V帶傳動的張緊、安裝和維護(hù)當(dāng)中心距不能調(diào)節(jié)時，可采用張緊輪將帶張緊，如圖所示。張緊輪一般放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲，同時張緊輪還應(yīng)盡量靠近大輪，以免過分影響帶在小輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同，且直徑小于小帶輪的直徑。張緊輪方式六、V帶傳動的張緊、安裝和維護(hù)(1)安裝V帶時，應(yīng)按規(guī)定的初拉力張緊。對于中等中心距的帶傳動，也可憑經(jīng)驗安裝，帶的張緊程度以大拇指能將帶按下15mm為宜。新帶使用前，最好預(yù)先拉緊一段時間后再使用。嚴(yán)禁用其他工具強(qiáng)行撬入或撬出，以免對帶造成不必要的損壞。六、V帶傳動的張緊、安裝和維護(hù)

(2）安裝帶時，兩帶輪軸線應(yīng)相互平行，其V型槽對稱平面應(yīng)重合。2.帶傳動的安裝（3）同組使用的帶應(yīng)型號相同，長度相等，以免各帶受