10第八讲 带轮设计
同步带轮设计步骤
同步带轮设计步骤
同步带轮设计步骤：
1) 简化设计：根据同步带轮齿轮传动的传动功率、输入转速、传动比等条件，确定中心距、模数等主要参数。
如果中心距、模数已知，可跳过这一步。
2) 几何设计计算：设计和计算同步带轮齿轮的基本参数，并进行几何尺寸计算。
3) 强度校核：在基本参数确定后，进行精确的齿面接触强度和齿根弯曲强度校核。
4) 如果校核不满足强度要求，可以返回
同步带轮的优点
同步带轮传动是由一根内周表面设有等间距齿的封闭环形胶带和相应的带轮所组成。
运动时，带齿与带轮的齿槽相啮合传递运动和动力，是一种啮合传动，因而具有齿轮传动、链传动和平带传动的各种优点。
同步带按材质可分为氯丁橡胶加纤维绳同步带，聚氨酯加钢丝同步带，按齿的形目前主要分为梯形齿同步带和圆弧齿同步带两大类，按带齿的排布面又可分为单面齿同步带和双面齿同步带。
同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，可精密传动,传动平稳，能吸震，噪音小，传动速比范围大，一般可达1∶10，允许线速度可达50m/s，传动效率高，一般可达98℅―99℅。
传递功率从几瓦到数百千瓦。
结构紧凑还适用多轴传动，张紧力小，不需润滑，无污染，因而可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场合下正常工作。
产品用途
可允许在有污染和工作环境较为恶劣的场合下工作。
如∶机械制造、汽车飞机、纺织、轻工、化工、冶金、矿山、军工、仪器、仪表机床、农业机械及商业机械传动中。
带轮设计说明书
《零件工艺编制训练》课程设计说明书专业________ 班级10241 ________________学生姓名冷佰忠__________指导教师陈新刚2011 年12 月22 日目录一、设计内容 (2)二、V带传动总体设计 (2)三、各带轮的设计及结果 (4)1、结构尺寸设计 (4)2、材料的选择，结构形式设计 (4)3、3D软件设计零件 (5)四、轴的设计 (6)五、机架的设计 (6)六、零件的装配 (7)七、设计小结 (8)八、参考资料 (8)一、设计内容。
1. 已知条件：电机功率P=7.5Kw，小带轮转速n1=1440 r/min,传动比i=2.5，传动比允许误差w _5%轻度冲击；两班制。
2. 设计内容和要求。
1）V带传动的设计计算。
2）轴径设计。
取45号刚时，按下式估算：d min _110 3 P 1.03，并圆整；3）V带轮的结构设计。
选择带轮的材料、结构形式、计算基本结构尺寸；4）用3D软件设计零件及装配图，并标注主要的特征尺寸；5）生成大带轮零件图（工程图），并标注尺寸、粗糙度等。
二、V带传动总体设计1. 确定计算功率P ea。
由表8-7查得工作情况系数K A=1.2，故Pea=K A *p=14.3kw2. 选择V带的带型。
根据P ea、n1由图8-10选用A型。
3. 确定带轮的基准直径d d，并验算带速v。
1）初选小带轮的基准直径d d1。
由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径d d i= 125mm 。
2）验算带速v 。
按式（8-13 ）验算带的速度。
因为5 m / s ：：： v :：: 30 m / s ，故带速合适。
3）计算大带轮的基准直径•根据式（8-15a ）,计算大带轮的基 准直径dd2。
d d2= i d di = 312.5mm ,由表 8-8 圆整 d d2=315mm4. 确定V 带的中心距a 和基准长度Ld1） 根据式（8-20）,初定中心距a 0=5OOmm 。
机械设计课程设计大带轮
机械设计课程设计大带轮一、课程目标知识目标：1. 掌握大带轮的基本概念、分类及在机械设计中的应用。
2. 了解大带轮的传动原理、结构特点及其设计计算方法。
3. 掌握大带轮的材料选择、制造工艺及安装要求。
技能目标：1. 能够运用相关知识对大带轮进行选型、设计和计算。
2. 能够分析大带轮在实际应用中的性能，并提出合理的优化方案。
3. 能够运用CAD软件绘制大带轮的三维模型和工程图。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 增强学生的团队合作精神，培养沟通协调能力和责任心。
3. 引导学生关注我国机械行业的发展，树立正确的工程观念。
课程性质分析：本课程为机械设计课程设计，旨在使学生掌握大带轮的设计原理和方法，提高学生的实际操作能力。
学生特点分析：高二年级学生对机械设计有一定的基础，具备一定的空间想象能力和动手能力，但实际设计经验不足。
教学要求：1. 结合教材内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 通过课程设计，培养学生的创新思维和解决问题的能力。
3. 强化团队合作，锻炼学生的沟通协调能力。
4. 注重过程评价，关注学生的个体差异，提高教学效果。
二、教学内容1. 大带轮的基本概念与分类- 教材章节：第三章第三节- 内容：介绍大带轮的定义、作用、分类及适用范围。
2. 大带轮的传动原理与结构特点- 教材章节：第三章第四节- 内容：讲解大带轮的传动原理、结构形式、特点及在设计中的应用。
3. 大带轮的设计计算方法- 教材章节：第四章第一节- 内容：学习大带轮的设计步骤、计算方法、参数选择及校核。
4. 大带轮的材料选择与制造工艺- 教材章节：第四章第二节- 内容：分析大带轮常用材料、选择原则、制造工艺及质量要求。
5. 大带轮的安装与调试- 教材章节：第四章第三节- 内容：介绍大带轮的安装方法、调试技巧及注意事项。
6. 大带轮CAD软件应用- 教材章节：第五章- 内容：学习运用CAD软件绘制大带轮三维模型、工程图及参数化设计。
带轮设计
V 带传动设计过程
机械设计电子教案
机械与汽车工程学院
V 带轮设计
1．V带轮设计的要求
各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使带的载荷分布较为均匀。 结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。 轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。
2．带轮的材料
通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。 转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。 小功率时可用铸铝或塑料。
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带的类型与结构
普通平带 平 带 片基平带 普通Ｖ带 传 动 带 Ｖ 带 窄Ｖ带 齿形Ｖ带 宽Ｖ带 多楔带 同步带 Ｖ带采用基准宽度制，即用带的基准线的位置和 基准宽度来确定带在轮槽中的位置和轮槽的尺寸。 Ｖ带的截面尺寸
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带传动中的力分析
第8章 带传动
§6.1 带传动的工作特性及应用 §6.2 Ｖ动的张紧装置 §6.5 Ｖ带传动设计实例 §6.6 其它类型带传动简介
带传动的组成和特点
1．带传动的组成
固联于主动轴上的带轮1(主动轮)； 固联于从动轴上的带轮3(从动轮)； 紧套在两轮上的传动带2。
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V 带传动设计计算举例
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其它类型带传动简介
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V 带的截面尺寸
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1
其中：
v1 =
pd d 1 n 1
6000
( / s m )
v2 =
pd d 2 n 2
6000
带轮的课程设计
带轮的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解带轮的基本概念，掌握带轮的类型、结构和功能。
2. 学生能够掌握带轮在简单机械中的应用，了解其运动原理和力学特性。
3. 学生能够运用带轮的相关知识，解释实际生活中的相关问题。
技能目标：1. 学生能够运用尺规作图方法，绘制带轮的示意图。
2. 学生能够运用公式计算带轮的线速度、转速和功率，解决实际问题。
3. 学生能够通过实验和观察，分析带轮的运动规律，培养观察能力和动手能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对带轮产生兴趣，提高对机械学科的认识和热爱。
2. 学生能够认识到带轮在工业生产和日常生活中的重要性，培养创新意识。
3. 学生在合作学习过程中，学会尊重他人，培养团队协作精神和沟通能力。
本课程针对五年级学生设计，结合学生的认知特点，注重理论与实践相结合。
课程旨在帮助学生掌握带轮的基本知识和技能，提高解决问题的能力，同时培养对机械学科的热爱和兴趣，形成正确的价值观。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 带轮的基本概念：带轮的定义、类型、结构和功能。
- 教材章节：第三章第一节《带轮与传动》- 教学内容：介绍带轮的组成部分，如轮毂、轮缘、槽型等，并讲解不同类型带轮的特点及应用。
2. 带轮的运动原理与力学特性：带轮的运动规律、线速度、转速、功率的计算。
- 教材章节：第三章第二节《带轮的运动原理与计算》- 教学内容：通过实例分析，让学生掌握带轮的运动原理，学习相关力学公式的运用。
3. 带轮的应用：实际生活中的带轮应用案例分析。
- 教材章节：第三章第三节《带轮的应用》- 教学内容：展示带轮在交通工具、机械设备等领域的应用，激发学生兴趣。
4. 带轮的尺规作图与实验：绘制带轮示意图，进行带轮运动规律实验。
- 教材章节：第三章第四节《带轮的尺规作图与实验》- 教学内容：指导学生使用尺规作图工具，绘制带轮示意图，并组织实验观察带轮的运动规律。
机械设计之皮带轮设计
普通平带传动
V带传动
多楔带传动
圆带传动
3
SEU-QRM
普通平带传动——
带的截面形状为矩形。有胶帆布平带(应用 最多)、编织带及强力锦纶带等类型。平带的规 格已经标准化，通常整卷出售，使用时根据所 需长度截取，并将其端部联接起来（硫化接头 或 机 械接 头 ） 。 带 的 挠 性 较 好 ， 带 轮 制 造 方 便，工作时带的内面是工作面，与圆柱形带轮 工作面接触，属于平面摩擦传动。
机械设计 Machine Design
PART Ⅱ
Design of Mechanisms and Drives in Common Use
Chapter 11 Design of Belt Drives
主讲教师——钱瑞明
SEU-QRM
1
11.1 Introduction 概述
The Composition of Belt Drives—— 带传动(belt drives)通常由主动带轮(driving pulley or sheave)1 、从动带轮 (driven pulley)2 和张紧在两轮上的环 形带(belt)3所组成。
b
F1
Driving pulley
16
同样的现象发生在从动轮上，但 情况正好相反，在 e 点处带和带轮具有 相同的速度，但当带由e点转到f点的过 程中，带不是缩短而是被拉长，使带的 速度v高于从动带轮的圆周速度v2。
F2
Slack side
e 2 n2
v1 > v > v2 特点 后果 滑动率
Ti ght s i d
V带传动——
带的截面形状为等腰梯形。带的厚度较大， 挠性较差，带轮制造比较复杂。带的两侧面是工 作面，与带轮的环槽侧面接触，属于楔面摩擦传 动。在相同的带张紧程度下， V 带传动的摩擦力 要比平带传动约大 70% ，其承载能力因而比平带 传动高。在一般的机械传动中， V 带传动现已取 代了平带传动而成为常用的带传动装置。
带轮设计课程设计
带轮设计课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握带轮设计的基本原理和步骤，了解带轮的类型和选用方法。
技能目标要求学生能够运用所学知识进行带轮的设计和计算，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标培养学生的创新意识和团队合作精神，激发学生对机械设计的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括带轮设计的基本原理、带轮的类型和选用方法、带轮的设计和计算等。
教学内容按照教材的章节进行安排，每个章节都有明确的学习目标和内容。
具体内容包括：1.第一章：带轮设计的基本原理，介绍带轮的设计方法和步骤，理解带轮的作用和分类。
2.第二章：带轮的类型和选用方法，学习不同类型的带轮及其特点和应用，掌握带轮选用的原则和方法。
3.第三章：带轮的设计和计算，掌握带轮的力学计算和结构设计，能够运用公式和软件进行带轮的设计和计算。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过教师的讲解，系统地传授带轮设计的基本原理和知识，帮助学生建立扎实的理论基础。
2.讨论法：学生进行小组讨论，引导学生主动思考和探索，培养学生的创新意识和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解带轮设计在工程中的应用，提高学生解决实际问题的能力。
4.实验法：安排实验课程，让学生动手操作，验证带轮设计理论和计算结果，培养学生的实践能力和实验技能。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教学资源的选择和准备要支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
1.教材：选用权威的机械设计教材，为学生提供系统的理论知识和学习指导。
2.参考书：提供相关的参考书籍，扩展学生的知识面，帮助学生深入理解带轮设计的相关内容。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，通过图文并茂的方式，生动展示带轮设计的原理和实例，提高学生的学习兴趣和效果。
带轮的选择课程设计
带轮的选择 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解带轮的基本概念，掌握带轮的构造、分类及工作原理；2. 学生能够掌握带轮的主要参数，如直径、宽度、材质等，并了解它们对传动效果的影响；3. 学生能够了解带轮在工程中的应用，并掌握带轮选型的一般原则。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，根据实际需求选择合适的带轮；2. 学生能够通过查阅资料、进行计算和数据分析，解决带轮选型中的实际问题；3. 学生能够运用CAD软件绘制简单的带轮零件图，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习带轮选型，培养严谨的科学态度和良好的工程意识；2. 学生能够认识到带轮在工程中的重要作用，增强对机械传动装置的探究兴趣；3. 学生在团队协作中，培养沟通与合作的意识，提高团队协作能力。
本课程针对初中年级学生，结合学生特点和教学要求，注重理论知识与实践操作相结合，培养学生解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，有助于学生和教师在教学过程中明确课程预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 带轮的基本概念：带轮的构造、分类及其工作原理；- 教材章节：第二章第三节“带轮的构造与分类”2. 带轮的主要参数：直径、宽度、材质等，以及它们对传动效果的影响；- 教材章节：第二章第四节“带轮的主要参数及其影响”3. 带轮选型的原则与方法：根据实际需求选择合适的带轮，进行计算和数据分析；- 教材章节：第二章第五节“带轮的选型原则与方法”4. 带轮在工程中的应用：介绍带轮在各类传动系统中的应用实例；- 教材章节：第二章第六节“带轮的应用实例”5. 带轮零件图的绘制：运用CAD软件绘制简单的带轮零件图；- 教材章节：第三章第二节“CAD软件在机械设计中的应用”教学内容安排和进度：第一课时：带轮的基本概念、构造与分类；第二课时：带轮的主要参数及其影响；第三课时：带轮选型的原则与方法；第四课时：带轮在工程中的应用实例；第五课时：带轮零件图的绘制实践。
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当dd＞300mm时，带轮常采用轮辐式带轮结构。
一、带轮的结构设计 四、步骤列举 1、根据键的设计确定带轮内容尺寸
第五讲相关内容平键的设计
功率、转速
扭矩
1、以扭转条件初定轴径，得 2、代公式
得出键的有效长度
p d 112 n
3
3、由有效长度得出轮长和轴头长度
L槽=L效+（b或b/2) L轮=L槽+（5~10)
空间机构拼接
三、带的试验 2、实验内容 实验内容2：带的效率与传动比的测定 1、传动过程中，有多种因素对传动效率产生影响， 设计实验机构，以测定带的传动效率
2、完成结构的安装
3、学会实验台的操作方法，测量相关数据
空间机构拼接
小测验
小测验：
1、影响单根带的传递功率大小的因素有哪些？
2、带速范围是多少？为什么不能过高也不能过低？ 3、何减小带对轴的压力？
本节主要内容
1、带轮的结构设计 2、带的张紧 3、带传动试验简介
一、带轮的结构设计 一、V带轮设计的要求
设计V带轮应满足的要求有：质量小、结构工艺
性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀；转速高 时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工(表面粗糙度 一般为Ra1.6)，以减少带的磨损；各轮槽的尺寸和角 度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。
带轮的结构设计
二、带的张紧 为什么要张紧 各种材质的Ｖ带都不是完全的弹性体，在预紧力的作用下， 经过一定时间的运转后，就会由于塑性变形而松弛，使预紧力 F0降低。为了保证带传动的能力，应定期检查预紧力的数值。 如发现不足时，必须重新张紧，才能正常工作。常见的张紧装 置有以下几种。 1、弥补计算误差 2、延长使用寿命
三、带的试验 1、现有实验设备
传动效率测量仪
三、带的试验 1、现有实验设备
机构拼接机构1
三、带的试验 1、现有实验设备
空间机构拼接
三、带的试验 2、实验内容 实验内容1：结构搭接 1、了解实验工作台的特性，结构拼接的基本方法
2、根据实验目的，设计传动路线
3、学会实验台的操作方法，学会结构搭接的调整方法
二、带的张紧 一、定期张紧装置 采用定期改变中心距的方法来调节带的预紧力，使带重新 张紧。
二、带的张紧 二、自动张紧装置 将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上（如右图所示）， 利用电动机的自重，使带轮随同电动机绕固定轴摆动，以自动 保持张紧力。
二、带的张紧 三、采用张紧轮的装置 当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧（如右图所 示）。张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同 时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。 张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于带轮的直径。
一、带轮的结构设计 三、结构尺寸 2、腹板式 当2.5d≤dd≤300mm时，带轮常采用腹板式带轮结构。
一、带轮的结构设计 三、结构尺寸 3、孔扳式 当D1-d1≥100mm时，带轮通常采用孔板式结构
上一种条件：当2.5d≤dd≤300mm时，带轮常采用腹板式带轮结构。
一、带轮的结构设计 三、结构尺寸 2、轮辐式
二、带轮的材料
带轮的材料主要采用铸铁，常用材 料的牌号为HT150和HT200；转速较高时宜 采用铸钢（或用钢板冲压后焊接而成）； 小功率时可用铸铝或塑料。
轮缘 轮毂
腹板 （或轮辐）
一、带轮的结构设计 三、结构尺寸 铸铁制V带轮的典型结构有以下几种：实心式、 腹板式、 孔板式和 轮辐式。 带轮轮毂部分通常采用键联接，目前胀紧联接结构用得 越来越多。 1、实心式 带轮基准直径dd≤2.5d（d为 轴的直径，单位为mm）时，可 采用实心式结构。