机械设计基础之带传动培训课件(共55页).ppt

第一项第二项第二项Belts机械设计（）（零件）第7章 带传动12021/11/18第一项第二项第二项Belts带传动概述普通普通V V带结构尺寸带结构尺寸普通普通V V带受力及应力分析带受力及应力分析普通普通V V带失效形式与设计准则带失效形式与设计准则带传动的使用和维护带传动的使用和维护22021/11/18第一项第二项第二项Belts组成：由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形传动带组成 带传动：通过环形曳引元件，在两个或两个以上的传动轮之间传递运动和动力的传动 主动轮从动轮传动带1.带传动结构一、概述32021/11/18第一项第二项第二项Belts42021/11/18第一项第二项第二项Belts2.带传动的特点优点：1、适用于中心距较大的工作条件上，可通过增加带长得到2、具有良好弹性，缓和冲击吸收振动（运行平稳，无噪音） 3、过载时，摩擦带在带轮上打滑，不至损坏其它零件，起安全保护作用 4、制造维护方便，结构简单成本低廉缺点：1、 由于带的弹性滑动和打滑，故不能保证定传动比啮合型稍好)2、 传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上压力都比啮合传动大3、 传动效率低4、外廓尺寸大5、 带的寿命较短（1000-5000h）。

52021/11/18第一项第二项第二项Belts应用传动比要求不高，要求过载保护，中心距较大场合v= 525m/si 平5， i v7多级传动中，带布置在高速级为什么？P=FeV 62021/11/18第一项第二项第二项Belts 3.带传动分类按横剖面形状分72021/11/18第一项第二项第二项Belts胶帆布平带、编织带、高速带整卷出售、接头无接头1）平带 结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场合应用较多工作面82021/11/18第一项第二项第二项Belts普通V带宽V 带特点：1）在同样的张紧力下，产生更大的摩擦力2）V带窄V带普通V带为相对高度h/ bp 的V带2）环形、无接头（传动平稳），3）挠性差工作面不接触92021/11/18第一项第二项第二项Belts 兼有平带和V带的优点，工作接触面数多，摩擦力大，柔韧性好，用于结构紧凑而传递功率较大的场合解决多根V带长短不一而受力不均3）多楔带汽车发动机楔的两个侧面工作面场合：传递动力大，有需要结构紧凑的场合102021/11/18第一项第二项第二项Belts 啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的优点吸振、i 准确，在汽车、打印机中广泛应用。

4）同步带机器人关节场合：传动效率高、传递功率大、速度高、传动比大112021/11/18第一项第二项第二项Belts按传动传动形式开口传动：两轴平行，1、2同向交叉传动：两轴平行，1、2反向半交叉传动：两轴交错，不能逆转只有平带传动可以实现交叉传动和半交叉传动122021/11/18第一项第二项第二项Belts直径小速度高场合V带截面组成帘布结构：一般传动绳芯结构：柔韧性好，带轮直径可以小二、普通V带、带轮的结构及尺寸参数顶 胶：伸张层承载层：强力层低 胶：压缩层包布层：橡胶橡胶胶帘布，胶线绳胶帆布132021/11/18第一项第二项第二项Belts节面当V带受弯曲时， 长度不变的中性层bp节宽/基准宽度 bpLd带的基准长度定义1：V带在带轮上张紧后位于带轮基准直径上的周线长度定义2：沿着节线的长度q 楔角均为40二、普通V带、带轮的结构及尺寸参数V带截面几何参数b顶宽带的节面宽度）h 高度142021/11/18第一项第二项第二项BeltsY、Z、A、B、C、D、EGB/T1313575.1-92小大AYZEBCD二、普通V带、带轮的结构及尺寸参数V带标准化，表17-1152021/11/18第一项第二项第二项Belts二、普通V带、带轮的结构及尺寸参数轮缘：与带相连部分轮毂：安装在轴上部分轮辐：联接部分实心式：小直径腹板式：中等直径轮辐式：大直径162021/11/18第一项第二项第二项Belts二、普通V带、带轮的结构及尺寸参数V带轮类型：孔板式172021/11/18第一项第二项第二项Belts二、普通V带、带轮的结构及尺寸参数材料v20m/s HT200 高速用钢制带轮 v45m/s基准直径Dd 节宽bp相对应的带轮直径Dd 系列化 见表17-3 小带轮直径不能太小见表17-2 Dd1 Dd1min 带轮楔角小于40。

32/34/36/38Dd1min-小带轮的最小基准直径DdV5m/s 静平衡V25m/s 动平衡轮槽的楔角小于v带楔角，保持V带受弯与槽良好接触轮宽相邻槽间距基准宽度182021/11/18第一项第二项第二项Belts二、普通V带、带轮的结构及尺寸参数中心距a包角: 因较小,代入得:带长:192021/11/18第一项第二项第二项Belts二、普通V带、带轮的结构及尺寸参数带长:已知带长时，由上式可得中心距 : 202021/11/18第一项第二项第二项Belts三、带传动的工作原理1、普通V带传动受力分析工作前 :两边初拉力F0=F0 工作时:两边拉力变化：变形协调条件：带总长不变，紧边拉力增量DF =松边拉力减量DF紧力F1F0DF；松边F1F0DF紧边拉力 F1 =F0 + Ft/2松边拉力 F2 =F0Ft/2F1+ F2=2F0F1F2=Ft带轮的有效拉力Ft(Ft=2 DF)212021/11/18第一项第二项第二项Belts有效圆周力取小轮一端带为分离体：T=0带轮所受力矩222021/11/18第一项第二项第二项Belts三、带传动的工作原理2带传动的最大有效圆周拉力及其影响 当带有打滑趋势时：摩擦力达到极限值， 带的有效拉力也达到最大值。

松紧边拉力 F1 和 F2 的关系: 挠性体的欧拉公式 包角（rad）一般为小轮包角 带传动的最大有效圆周力（临界值（不打滑时）F0 : 适当F0包角:包角越大承载能力越好； f : f越大，Ftmax越大，232021/11/18第一项第二项第二项Belts柔韧体摩擦的欧拉公式e-自然对数的底（e=2.718）f-带与轮之间的摩擦系数（V带为当量摩擦系数）-带在带轮上的包角 rad （平行传动时为小轮包角）F1F2FF+dFdFNfdFNdd242021/11/18第一项第二项第二项Belts最大有效拉力的影响因素最大有效拉力预紧力 F0 ：包角 ：摩擦系数f f讨论受限V型带的材料,过分拉伸会降低寿命包角不能太小摩擦系数经可能大的材料252021/11/18第一项第二项第二项Belts最大有效拉力的影响因素最大有效拉力讨论V型带与平带传动初拉力相等,但是法向力不等,此时的磨檫力不同,从而引起传动功率的不同.为什么V型带传递功率大呢?因为:262021/11/18第一项第二项第二项Belts三、带传动的工作原理2、离心应力c3、弯曲应力当带型号，材料一定时，小带轮直径不能太小 带内最大应力：1、拉应力1=F1/A（紧边拉力）2=F2/A（松边拉力）12带工作时，受到三种应力r-基准半径，ha-基准线上槽深或中性层到最外层的距离q单位带长质量直径越小,弯曲应力越大离心力虽然只作用在圆周运动部分,但是其引起的拉力作用与带的全长内max主动轮272021/11/18第一项第二项第二项Belts三、带传动的工作原理带工作在循环变应力作用下,其值在当循环到达一定次数就会疲劳断裂了282021/11/18第一项第二项第二项Belts三、带传动的工作原理3.工作应力分析紧边应力= 离心应力c拉应力1 小带轮应力 离心应力c 弯曲应力b1 拉应力松边应力= 离心应力c拉应力2 大带轮应力 离心应力c 弯曲应力b1 拉应力结论：1、带内最大应力发生在：紧边开始绕上小带轮处；3、b占比例最大，D b 每种带选择DDmin。

2、带在变应力状态下工作 防疲劳失效： ；弯曲应力292021/11/18第一项第二项第二项Belts三、带传动的工作原理4弹性滑动产生机理 机理：带为弹性体、松紧边拉力不同主动轮： b 点:开始接触，拉力F1，V带b=V轮1拉力F1F2，弹性变形，轮1：bc带：bc即带在带轮上发生了相对滑动使得：V带V轮1从动轮：同理，只是： V轮2 p，应力减小，强度增加(查表175，根据n1和dd1)382021/11/18第一项第二项第二项Belts五、普通V带传动的设计计算普通V带传动的设计主要是： 选择带的型号，计算带的根数以及合理的确定有关参数等设计V带传动的一般已知条件是： 传动用途和工作条件；传动的功率P；主动轮、从动轮的转速n1和n2或传动比i，对传动位置和外部尺寸要求等392021/11/18第一项第二项第二项Belts五、普通V带传动的设计计算设计计算的一般步骤1 确定设计功率P名义功率； KA工作情况系数402021/11/18第一项第二项第二项Belts五、普通V带传动的设计计算2 选择带型普通V带选型图 图17-4若处于两种型号交界处分别计算选优计算功率&小轮转速412021/11/18第一项第二项第二项Belts五、普通V带传动的设计计算3 确定带轮的基准直径dd1和dd2Dd2iDd1 或 系列值 表17-3由于取标准，使i变化，应保证传动比相对误差：422021/11/18第一项第二项第二项Belts五、普通V带传动的设计计算4 验算带的速度设计时应使带速高圆周力小，需要带少；但离心力大。

一般在=525m/s内选取,以 =2025m/s最为有利5 确定中心距a和V带长度Ld1）初选a0432021/11/18第一项第二项第二项Belts五、普通V带传动的设计计算 2）计算Ld0 3）查Ld 图17-5 4）计算实际中心距a 结构尺寸，高速时带颤动，1不稳定a 结构紧凑a 1 降低传动能力带长 带绕转次数带寿命442021/11/18第一项第二项第二项Belts五、普通V带传动的设计计算7 确定v带的根数z8 确定初拉力F0，表17-9 图17-12N6 验算小轮包角1 1与i有关,为保证1不过小,传动比i不宜过大通常 i 7 ,个别情况下可达到10初拉力的桡度检测法V F0额定功率452021/11/18第一项第二项第二项Belts五、普通V带传动的设计计算9 计算作用在轴上的力Q10、带轮设计11、张紧装置462021/11/18第一项第二项第二项Belts六、带传动装配、张紧、维护带的张紧与维护1、带的张紧方法定期张紧法，加张紧轮法张紧轮位置：V带：松边内侧靠大轮 平带：松边外侧靠小轮 472021/11/18第一项第二项第二项Belts六、带传动装配、张紧、维护平带传动：张紧轮宜装于松边外侧(带薄)靠近小轮,主要用以增大平带传动包角。

V带传动：张紧轮不宜装在紧边,应装于松边内侧(带厚),使带只受单向弯曲,且靠近大轮,防止小带轮包角减小图示为带传动的张紧方案，试指出不合理之处张紧轮482021/11/18第一项第二项第二项Belts六、带传动装配、张紧、维护提高工作能力措施1、增大摩擦系数Fmax （Ff ）与带和带轮材料、表面状况、工作环境、带类型有关1）材料配对2）采用V带：当量摩擦系数v1.7 楔形增压原理mmv(f=320、340、360)492021/11/18第一项第二项第二项Belts六、带传动装配、张紧、维护2、适当增大F0F0正压力Ff Fmax Pmax 但： F0内应力带疲劳寿命带的磨损寿命应严格控制F0大小F0带传动的工作能力不能充分发挥，易打滑为保证工作中初拉力不变，可设计张紧装置3、增大包角Fmax 当i1时：1 2，打滑从小带轮开始，限制1不能太小502021/11/18第一项第二项第二项Belts结论：1）11203）采用张紧装置2）水平或近似水平布置：松边在上4、采用新型带传动大楔角V带、多楔带、同步带等5、采用高强度材料6、尽量在最佳速度和额定负载下工作极限速度：P=0，F1全部用来克服Fc 。

512021/11/18第一项第二项第二项Belts2、带的维护 安装时不。