第八章 带传动.docx

第八章 带传动一）教学要求1、掌握带传动受力分析和欧拉公式，了解弹性滑动的概念，了解带传动的类型与特点2、掌握带应力分布规律和V带设计方法，掌握带传动设计和了解带的张紧与维护特点二）教学的重点与难点1、 受力分析、欧拉公式及弹性滑动，带的应力分布图2、 V 带传动的设计方法和注意事项三）教学内容、机器的组成二、 传动装置定义：是实现能量传递机运动转换的装置 作用：1）能量的分配与传递；2）运动形式的改变；3）运动速度的改变 电传动一一机械能与电能相互转换传动i机械传动「啮合传动Ij摩擦传动了本书讨论'流体传动各种传动的特性比较见表 1而摩擦传动和啮合传动的分类如P327所示三、 传动类型的选择1、 类型选择的主要指标：n高；外廓尺寸小、质量小，运动性能良好及符合生产条件 等2、 主要考虑因素：①P的大小，n高低；②v的大小；③i的大小；④外廓尺寸；⑤ 传动质量、成本的要求3、 传动类型选择的一般原则① 〜⑧条见书本§8—1 概述、带传动的工作原理及特点1、 传动原理一一以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦 力来传递运动与动力分析：主动轮①；从动轮②绷上带（张紧）具有初拉力（F0）,接触面间产生绕压力（N）,当①回转产生摩擦力（Ff1）, Ff1拖动带，产生摩擦（Ff2），使②轮回转。

以实现 两轴间的运动与动力的传递Ffi=Ff2=Ff）2、 特点：主要根据①摩擦传动；②挠性带；③特点相对于其它传动（啮合传动）讲的见书本：1）有过载保护作用；2）有缓冲吸振作用；3）运行平稳无噪音；4）适于远距离传动（a =15m）； 5）制造、安装精度要求不高max缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定；2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力 较大； 3）结构尺寸较大、不紧凑； 4）打滑，使带寿命较短； 5）带与带轮间会产生摩 擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合3、应用，适用于中心距较大的中心功率两轴之间的传递运动与动力，一般适于高速端 、带传动的主要类型与应用带传动的类型非常多，但最常用的有：a.平型带传动一一最简单，适合于a较大的情况b.V带传动——三角带一三角带传动c. 多楔带一适于传递功率较大而又要求结构紧凑的场合d. 同步带传动一啮合传动，高速、高精度，适于高精度仪器装置中带比较薄，比较轻 带有接头（胶接）在光滑轮面上工作，内面为工作面，接头影响平稳性N ¥=Q，Ff=Nf=Qf,用于中心距a较大处，1=3〜5,imax=10 （有张紧时），传动效率n =969单根成形带、无头头，在梯形轮槽内靠两侧面工作，带剖面角9二40。

NV= （2.9〜3.4）Q>^，f 2 “丿=岛-f = Q -心fV=（3.42〜3.0）f， fV>f，・••在同样正压力下摩擦力大，承载能力大用于a较小处,i大承载能力高，传动平稳，但传动效率n =95%， 寿命短，成本高，有标准，应用广泛三、V带及其标准，三带胶带构造及标准1、 V带的类型：普通V带、窄V带、联组V带、齿形V带、大楔角V带、宽V带等2、 构造三角胶带在内层或内外层带齿以增加柔性（抗拉体）强力层：帘布芯结构 n层帘布 制造方便绳芯结构一一线绳、尼龙绳和钢丝绳一一柔顺性较好，抗弯强度高、适于较高转速 载荷不大时3、 V 带截面与公称长度 带弯曲时既不伸长又不缩短的层一一中性层一一又称节面带节面宽度 bpbp/h—相对高度：普通V带Dp/h=0.7；窄V带Dp/h=0.9 带轮基准直径D一一带轮上与节面相对应的直径基准长度Ld——位于带轮基准直径上的周线长度——对称公称长度Lddd4、 V 型带标准，三角胶带规格、尺寸、使用等要求已有国家标准 按截面尺寸从小到大共有如下类型（表6-1）A B C D E F 表7-2一截面尺寸Z A B C D E 表7-3一基准长度系列① 剖面型号（普通v带）剖面尺寸和截面积传递功率传动转速② 楔角要求：成型带剖面角9二40。

为保证带与轮槽接触良好，增大摩擦力，其轮槽角申'< 40°，—般申'二 34°,36°,38°，差 6°, 4°, 2°,甲槽 < 甲带槽带分析申‘

f 1 2工作中，紧边伸长，松边缩短，总长不变，但总带长不变（即代数之和为 0，伸长量= 缩短量）这个关系反应在力关系上即拉力差相等（增量=减量）即：F — F 二 F — F n F + F 二 2F （6-1）1 0 0 2 1 2 0由于拉力差即为接触弧上产生的摩擦力的总和，必与传递有效圆周力平衡：（取带轮为 隔离体即得）.•・ F = F = F — F = AF （6-2）e f 1 2F——有效圆周力 Ff——摩擦力的总和ef又根据：周向力与功率的关系Fe - V带传递的功率：P二1000 （KW）（6-3）F——有效圆周力（N） V——带速（m/s）er FeF 二 F + ——1 0 2FeF 二 F + ——由式（6-1）和（6-2）得:彳6-4)〔2 0 2讨论：F1与F2与F0和F有关，F又与P有关，当Pf时，F f,即Fff,但对一定的1 2 0 e e e f带传动其摩擦力Ff有一个极限值Ff -由Ff决定了带传动的传动能力f fmax fmax二、带传动的最大有效圆周拉力及其影响以平带传动为例，研究带在主动轮上即将打滑时，紧边拉力与松边拉力之间的关系分析最大有效圆周力的计算方法和影响因素。

1、 假设： 1）带为柔性体，摩擦力达到极值；2）带在静摩擦状态满足库仑定律（无滑 动）；3）带圆周运动离心力，弯曲阻力不计；4）带无伸长变形2、 方法：在图6-7中截取带微单元体dl （对应包角d2），建立力的微分方程式：3、 推导：由单元体力的平衡关系da da二 0 n dN - F sin - - （F + dF ）sin -二 0 n dN - Fda = 02 2da da二 0 n fdN + Fcos ——-（F + dF）cos——二 0 n fdN -dF = 0 22da da daEFnEFtda «n sin ,cos n 1代入上式，并略去二阶无穷小dF - sm n 0dN—g0 n dN 二 Fda=dF n fdN - dF 二 0 fFF6-5)l 4 = fa，即 i = efa n F = F efan F F 1 222式中：f—摩擦系数(对V型带一fffV代)a —包手（rad） —般为主动轮（小轮包角）a 沁 180 D2 - Di x 6057.3)1aD-D(大轮包角)a 沁 180 2 1 x 6057.3)2ae—自然对数的底(e=2.718……)F 当幺=兀时，对v带：J = 5 n F = 5FF122F 对□带：」=3 n F = 3FF122FF = F + —e1 0 2F联立< F = F — —e2 0 2F = F — Fe12F = F e/124、临界圆周力 Fec 将式（6-2）代入（6-5）整理后得带传动的最大有效圆周力（临界值（不打滑时 ）6-5)（推导P0功率时要用）F 二 F 二 F （1 -丄）fc ec 1 e /a再与（6-4）联解：_] 1-丄6-6)F 二 2F (— 1)二 2F ( efa ) ec o efa + 1 0 1 + 1e f a5、影响因素分析——考试曾出过题ec①Fo： F sF。

F T ； N 大，F n F T0 ec 0 0大 f大 ec但F0过大，磨损重，易松驰，寿命短F0过小，工作潜力不能充分发挥，易于跳动与打滑结论：适当F0 （经验）② 与a : a大接触弧长，F大，传递F大一传递扭矩T越大ecec③ f：相同条件下，f大f, Ff，Fe大f,传动承载能力高三角带f>f,.°.A带承载能力大v但 f 与材质，表面状态、环境（温度、湿度等均有关），比较难于控制和稳定Ff——轮对带的摩擦力三、弹性滑动与打滑1、弹性滑动——不可避免设：带速V—主动轮一V],从动轮一v2，弹性带，在弹性范围由受力工作，其受力变 形量均为AU由于F丰F ， AL丰U1 2 1 2分析：主动轮上1） 在A]点——带刚进入V=V]2） 由 A1 nB]点由 F1-F2 △ L]_ .V1>V因轮（1）等速回转在A^B中Vi不变而带为适应AL/J、，边走边收缩（•・•力越来越小），1 1 i 2由此带的变形逐步由△下降）△ L2至带在开始进入轮时与轮贴紧，而出轮时则落后 于轮，.••带速落后于轮速°.・・V]-V=Vz——带相对于轮的相对滑动速度，同理，从动轮上,由A2nB2点，A B中恰恰相反，带边走边伸长，带连高于轮连。

V2vV2 2 2••・V-V2=Vs——带对轮的相对滑动速度这种现象称弹性滑动结论：弹性滑动是在外力作用下通过摩擦力引发拉力差而使得带的弹性变形量改变而引 起的带在轮面上的局部相对滑动现象（使带与轮的速度有变化，使从动轮速度低于主动轮）弹性滑动后果：①从动轮速度v2小于主动轮速度V],使传动比不恒定② 传动效率n （③带的磨损加剧J滑动弧（角）BQ] b2c2—a '[静止弧（角）A]C] A2C2—a 〃2、打滑：——正常工作时必须避免实验证明，弹性滑动并非全在全包角a上产生，当功率P较小时，只有部份接触弧才 有弹性滑动,即只有部分接触弧才有摩擦力产生仍以主动轮作为研究对象如图 6-7 所示：接触弧A B 有相对滑动CB —存在Fff称滑动弧CB 滑动角a 'i i f i i无相对滑动AiCi -无F厂静止弧A1C] -。