带传动
带传动
2)啮合式带传动 同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证固 定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小;传递功率大。 用于要求传动平稳,传动精度较高的场合.(强力层为钢丝绳,变形 小;带轮为渐开线齿形)
二、带传动的组成及特点 1．带传动的组成
（2）V带： 截面形状为梯形，两侧面为工作表面。应用最广的带 传动是Ｖ带传动，在同样的张紧力下，Ｖ带传动较平带传动能产生 更大的摩擦力。
在相同的张紧力作用下，V带可比平 带产生较大的正压力，因而获得较大 的摩擦力。
设平带与V带传动承受相同的张紧 力Q,则平带工作时产生的摩擦力为
Ff = fN = fQ V带工作时产生的摩擦力为
2
F
cos d
2
因d 很小，可取 sin d d , cos d 1 去掉二阶微量dF d
22
2
2
dFN Fd fdFN dF
dF fd
F
积分得： F1 dF
f d
F F2
0
ln F1 f
F2
紧边和松边的拉力之比为： F1 e f →绕性体摩擦的基本公式 F2
联立求解：
F1 = F0 + F/2 F2 = F0 + F/2
紧后，位于带轮基准直径上的周线长度Ld 。)
带轮基准直径——V带轮上与所配V带节宽bp
相对应的带轮直径。
带轮的基准直径是V带轮的公称直径。 V带的楔角： V带两个侧面的夹角。 带轮的槽角： 带轮轮槽两个侧面的夹角 中心距a： 两个带轮轴线之间的距离。
V带的尺寸已经标准化，其标准有截面尺寸和V带基准长度。
取绕在主动轮或从动轮上的传动带为研究对象，有:Ff＝F1－F2；
简述带传动的类型及各类型的特点
简述带传动的类型及各类型的特点
1. 链传动：链传动是指通过金属链将动力传递给传动轴。
链传动具有传动平稳、传递能力强等优点，但同时需要注意链条的维护和保养。
2. 带传动：带传动是指通过带子将动力传递给传动轴。
带传动比链传动更加平稳、稳定，但传递能力弱，适用于低速、轻载条件下的传动。
3. 齿轮传动：齿轮传动是指通过齿轮将动力传递给传动轴。
齿轮传动能够传递大扭矩，但噪音及振动较大。
4. 蜗杆传动：蜗杆传动是指通过蜗杆将动力传递给传动轴。
蜗杆传动具有速比大、噪音小的特点，但效率较低。
5. 摩擦传动：摩擦传动是指通过摩擦力将动力传递给传动轴。
摩擦传动具有结构简单、噪音小的特点，但传递能力较弱，适用于低速、轻载条件下的传动。
机械设计基础带传动
s
b1
s
C
)(1
1 e f
)
Av
1000
➢ 基本额定功率可查表5-3、表5-4
➢ 基本额定功率拟定条件：i =1,特定带长，工作平稳
➢ 实际工作中单根带所能传递旳许用功率：
[P0 ] (P0 P0 )K K L
长度系数 包角系数
i 1 时旳功率增量
机械设计基础——带传动
三、设计环节
❖ 已知条件及设计内容：
带1基 1准d整z8d0长成20YPP=8c度原di、，则dd2dPa拟表值10(d1z5d定–1-≥2εPP)初0c5，77K.拉？圆3NLK0 力1270F0 0
N 6、验算主动轮旳包角α1
7、计算带旳根数 z
机械设计基础——带传动
拟定中心距
初定中心距 a0 0.7(dd1+dd2) < a0 < 2(dd1+dd2)
根据图5-9 高速级还是低速级？
2、根据n1、 Pc 选择带旳型号带 大F轮 ，0 愈 所50小 以01Fd，Q0d2、弯1.52≥K曲带zdFKz应m0v轮sin力iPn构c 愈21造qv2设计
3、拟定带轮基准直径dd1、dd2
9、计算压轴力 FQ
N
4、验算带速v (v＝5～25m/s)
5、拟定中心距 a 及带长 Ld
紧松边判断： 绕进主动轮旳一边→紧边
机械设计基础——带传动
F0F2
F0
松边
紧边由F0→F1
Ff 拉F力0 增长F1F，0带增长紧边
松边由F0→F2 拉力降低，带缩短
总长不变 带增长量＝带缩短量
F1－F0＝F0－F2 ; F1＋F2＝2F0
有效拉力: F1 - F2 即带所传递旳圆周力F 圆周力F：F = F1 - F2 = Ff 打滑：
带传动设计
dl Fc’
r
dα
式中，q为传动带线密度，kg/m；
dα
v为带速，m/s。
2
离心力只发生在带作圆周运动的部分，
Fc
F1
但由此引起的拉力却作用在带的全长。
3.带传动的极限有效拉力Felim及其影响因素
dFN
F
' c
F sin
d
2
(F
dF) sin
d
2
0
f dFN
F
cos d
2
(F
dF) cos d
2
0
dF sin d 0，sin d d ,
2
22
cos d
2
1, F 'C
qv2d
代入，则
F
dF qv2
fd
两端积分
F1
F2 F
dF qv2
1
0
f d
可得：
F1 qv2 F2 qv2
e f1
低速时取v＝０，则带在带轮上即将打滑时有：
F1 e f1 （Ｅuler公式） F2
是带传动的失效形式，设计时必须避免； 打滑
发生在带和带轮的全部接触弧上。
B αβ11
n1
A
C
n2
α2
β2
D
弹性滑动
B n1
βα1 1
A
C
α2
β2
D
打滑
四）滑动率和传动比
v1
=
πd1n1 60×1000
m
/
s
v2
=
πd2n2 60×1000
m
/
s
总有：v2 < v1
定义： ε = v1 - v2 = d1n1 - d2n2
带传动
§7-2 带传动的工作情况分析
§8-2 带传动的工作情况分析
一、受力分析
初拉力F0 ： 带传动尚未工作，带 所受的拉力称为张紧 力。 紧边拉力F1 松边拉力F2 设带的总长度不变，则
F1－F0＝F0－F2 即： F1 ＋F2＝2F0 （1 ）
F0
1
F0
2
F0
a
F0
尚未工作状态
F2
n1
主动
υ F2
多楔带传动：
圆带传动：
平带传动分为：开口传动；交叉传动和半交叉传动（见图7－2b）。
பைடு நூலகம்
概 述
带的剖面形状
概 述
Semi-intersecting belt
带传动概述4
概 述
4．带传动的特点 优点： 1. 适用于中心距较大的传动， 2. 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小； 3. 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。 4. 结构简单，成本低； 缺点：1. 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；
小带轮上的包角为：
1 180
d d 2 d d1 a 57.3
（2）带的基准长度Ld
Ld 2a
2
(d d 2 d d1 )
(d d 2 d d1 ) 2 4a
（3） 中心距a
a 2 Ld (d d 2 d d1 ) [2 Ld (d d 2 d d1 )]2 8(d d 2 d d1 ) 2 8
2. 对摩擦带传动，传动比不恒定； 3. 效率较低。 5．带传动的应用 在各类机械中应用广泛，但摩擦带传动不适用于对传动比有精确 要求的场合。
通常，传递的功率 ≤ 700 kW；带速一般为5～25m/s；传动比 i ≤7。
带传动
沈阳航空工业学院第八章带传动§8-1带传动类型及应用§8-2带传动的受力分析§8-3带的应力分析§8-4 带传动的打滑、弹性滑动和传动比§8-5 V带传动的计算§8-6 V带的张紧装置一、组成主动带轮带从动带轮二、工作原理：摩擦带：原动机驱动主动带轮转动，通过带与带轮之间产生的摩擦力，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
啮合带：靠带与带轮的啮合传递运动和动力。
三、常见带传动的类型◆摩擦带传动◆啮合带传动平带传动V带传动多楔带传动§8-1 带传动的类型和应用四、摩擦带传动的特点优点：①因带是弹性体，可以缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；②当传动过载时，带在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；③可用于中心距较大的传动；④结构简单、装拆方便、成本低。
其主要缺点是：①传动比不准确；②外廓尺寸大；③传动效率低；④带的寿命短；⑤需要张紧装置；五、V带与带轮的结构V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等。
其中以普通V带和窄V带应用较广。
1、V带的结构标准V带都制成无接头的环形带，横截面结构如下:V带的结构2、带的型号：我国普通V带和窄V带都已标准化。
按截面尺寸由小到大，普通V带可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号；窄V带可分为SPZ、SPA、SPB、SPC四个型号。
在同样条件下，截面尺寸大，则传递的功率就大。
3、带的主要参数◆节线：当带纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的周线。
◆节面：由全部节线构成的面称为节面。
◆节宽b p ：长度不变层。
所在位置称为中性层。
节面节线◆基准直径d d :V 带装在带轮上，和节宽b p 相对应的带轮直径。
◆基准长度L d ：V 带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度。
它用于带传动的几何计算。
表8-2 普通V带的基准长度系列及长度系数(部分)基准长度L d/mm长度系数KY Z A B C D E2500 1.09 1.030.932800 1.11 1.050.950.833150 1.13 1.070.970.863550 1.17 1.090.990.894000 1.19 1.13 1.020.914500 1.15 1.040.930.90 5000 1.18 1.070.960.92 5600 1.090.980.95 6300 1.12 1.000.97 7100 1.15 1.03 1.00§8-2 带传动的受力分析一、带传动中的力分析1）带不运转时初拉力F0。
机械设计基础——带传动
带传动所传递的功率： P F F------有效拉力 N
1000 带的速度 m / s
P------功率 Kw
当带和带轮间有全面滑动趋势时，摩擦力达到最大
值，即有效圆周力达到最大值。此时，紧边拉力F1和松 边拉力F2之间的关系可用欧拉公式表示：
F1 e f c) F2
用 P0表示 查表8.7~8.17
试验条件：包角 =1800、i 1、特定带长、工作平稳。
2.额定功率-------单根普通v带在设计所给定的实际条件下
允许传递的功率。
用 [P0] 表示
[P0]=(P0+⊿P0)KαKL
P0
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1 Ki
)
功率增量
Kw
Ｋb 弯曲影响系数(当i 1时)， 查表8.18
1000
若带速超过范围，应重新选小带轮直径dd1。
5．确定中心距a和V带基准长度Ld
a太小，结构紧凑，但带短，使绕转次数增多，降 低带的寿命，同时包角α 减小，降低传动能力。
a太大，传动结构尺寸增大，高速时带容易颤动。
①初步确定中心距a0 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
②带的基准长度计算公式
设计的主要内容： 1.选择v带的型号、带长和根数； 2.传动中心距； 3.确定带轮的基准直径； 4.绘制带轮的零件图。
设计步骤：
1．确定计算功率Pc
Pc=KAP （ kw） P-----传递的额定功率 Kw
（如电动机的额定功率 ）
KA-----工况系数 查表8.21
2．选择V带的型号
计算功率Pc
查图8.12(P131)
结构紧凑
特点 传递很大功率
带传动
确定带长Lp和中心距a
验算小带轮包角1=1800- （dd2- dd1） 57.30/2 1200 查单根带的基本功率,确定带的根数Z=Pd/ P’
27
五、普通V带传动设计例题
例： 设计一带式输送机的V带传动,已知异步电动机的额定功率 P=7.5kW，转速n1=1440r/min，从动轮转速 n2=565r/min，三班工 作制，要求中心距a 500mm。 （1）选择普通V带型号(表10-8) 查工况系数KA=1.3 Pd= KAP=1.3 7.5=9.75kW
z Pd ( P1 P1 ) K a K L
查得K=0.93 查得KL=0.95
9 . 75 3 .4
( 2 . 81 0 . 46 ) 0 . 93 0 . 95
取带的根数：z=4 根
37
单根V带基本额定功率增量ΔP0表
38
小带轮包角修正系数K表
39
带长修正系数KL表
（九）求带作用于轴的压力Q
评价—— Z >120° 2~4
zF 0
Q 2 F0 Z sin
a 小
1
2
1
V 、 FQ F0 10~20 小 适当
zF 0
1
Q
Q
zF 0
26
zF 0
四、带传动的设计步骤
一般已知：传动用途、工作条件、传递功率、带轮转速 或传动比。 设计：带的型号、长度、根数及带轮材料、结构和尺寸。 设计步骤： 根据n1 和Pd---确定V带型号及dd1 确定带轮基准直径dd2=i dd1，验算带速1
0.7×(140+355)≤a0≤2×(140+355) 有 346.5≤a0≤990，题意要求中心距a 500mm， 初定中心距 a0=500mm。
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★带传动★
带传动是一种应用广泛的机械传动，它通常是由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的挠性带所组成的。
如图所示。
一、带传动的工作原理和主要类型
根据带传动的工作原理不同，可将其分为磨擦传动和啮合传动两类，前者是带传动的主要类型。
磨擦型带传动，是以一定的初拉力将带张紧在两带轮上，在带与带轮的接触面间产生正压力。
当主动轮转动时，靠带与带轮之间的磨擦力，驱使从动轮转动，从而达到传递运动和动力的目的。
常用的磨擦型传动带，按横截面的形状可分为平带，V 带、多楔带、圆带和同步带。
平带的横截面为矩形或近似为矩形，其工作面是与轮面
相接触的内表面。
V带的横截面为等腰梯形，其工作面为与
1
轮槽相接触的两侧面，但V带与轮槽底不接触，在同样的初拉力下，V带传动所产生的最大磨擦力约为平带的3倍，因而V带传递的功率较大，故应用广泛。
普通V带（以下简称V带）是无接头的环形带，其横截面为梯形。
具体结构如下图所示，由四部分组成：由几层橡胶制成的伸张层1；由粗绳或帘布构成的强力层2；由橡胶填塞成的压缩层3；由几层橡胶帆布构成的包布层4。
二、带传动的特点
(1)优点：1)适用于远距离的运动和动力,改变带的长度可
适应不同的中心距。
2)传动带具有良好的弹性，有缓冲和吸振的作用，因而传动平稳，噪声小。
3)过载时带与带轮之间会间传出现打滑，可防止损坏其它零件，起过载保护的作用。
4)结构简单，制造、安装的维护方便，成本低廉。
2
(2)缺点:1)传动的外轮廓尺寸较大,结构不紧凑,且对轴
的压力大。
2)带与带轮之间存在弹性滑动和打滑，不能保证准确的传动比。
3)机械效率低，带的寿命较短。
4)需要张紧装臵。
(3)带传动的应用范围
带传动应用范围广泛。
一般带速为5~25m/s，高速带可达60m/s。
平带传动的传动比通常为3左右。
较大可达到5；V带传动的传动比一般不超过8。
带传动效率较低η≈0.94~0.97,因此不宜用于大功率传动，功率通常不超过50kW。
三、V带的结构、标准及带轮结构
普通V带(楔角α=40°)是标准件，按截面尺寸由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，其截面基本尺寸见下表：
3
普通V基准长度系列如下表
四、V带和三角带传动的安装和维护
V带和三角带传动的安装和维护应满足以下要求：
1)普通V带和窄V带不得混用在同一传动装臵上,套装带时不得强行撬入。
2)多根V带传动时，因带的基准长度极根偏差较大，为避免各根带的载何分布不均，带的配组公差应在规定范围内。
4
3)两带轮轴线应相互平行,各带轮相对应的V型槽对称平面重合,其误差不得超过20＇,以防止侧面磨损加剧。
4)定期检查V带，如发现有一根松弛或损杯，应全部更换新带。
新旧带更不能同时使用。
5)带避免与酸、碱、油污等接触，工作温度不超过60°C。
6)带传动要设有保护罩。
7)安装三角带时，要首先缩小中心距后套上三角胶带,再调紧,不应硬撬,以防止损坏胶带,降低其使用寿命。
8)胶带工作一段时间后，将产生永久变形，导致张紧力减速小，因此要重新张紧带。
注：为防止皮带打滑，水平传动时，常将松边设计在上边，以增加包角，并且提高带与带轮之间的磨擦力，带轮采用耐磨材料，以提高V带外包层的耐磨性。
5
★链传动★
链传动是应用较广的一种机械传动。
如图所示，它是由装在两平行轴上的主动轮1和从动轮2及绕在两轮上的环形链条2组成。
一、链传动的特点和应用
优点：1)与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，故能保证准确的传动比，传动效率高，结构紧凑，传递圆周力大，张紧力小，轴上受力小。
2)与齿轮传动相比，链传动能缓冲和吸振，结构简单，成本低廉，安装精度要求低，适用于两轴中心距较在的传动，能耐高温、潮湿、多尘、油污等恶劣环境下工作。
缺点：1)瞬时传动比不恒定。
传动平稳性差，有冲击和噪声，不能用于变载和急速反转的场合。
2)链条铰链易磨损，
6
只能传递平行轴间的同向回转运动。
二、链传动的主要参数及选择
(1)链轮齿数Z1，Z2：齿数越少，瞬时链速变化越大；而且链轮的直径也越小，当传动功率一定时，链和链轮齿的受力也会增加。
故齿数不能太少。
但如齿数过多，又会造成链轮尺寸过大；同时，当链条发生磨损后，也越容易从链轮是脱落，这将缩短链轮使用寿命。
因此链轮的齿数要选择适当。
所发，在外廓尺寸允许时，应尽可能的选择较多尺数的Z1，最小齿数Zmin≥17。
为使磨损均匀，链条节数取偶数，Z1，Z2取奇数。
(2)链条节距:中心距小,传动比大时,宜选用小节距多排链;中心距在,传动比小时,则宜选用大节距单排链。
(3)传动中心距:为了避免通常下垂的松边链节卡住轮齿,不利于链条退出啮合,应使紧边在上,松边在下。
中心距的适用范围：α=（20~80）P；常用范围为：α=（30~50）P。
式中P为链节距。
(4)传动比:链传动的传动比一般为i=1~7。
传动比过大，使链条在小轮上的包角过小，即小啮合齿数过少，因而导致跳齿，加重磨损。
推荐i=2~3.5。
通常要求包角不小于120°。
三、套胴滚子链的已标准化,如下所示:
P=8.0;9.525;12.7;15.875;19.05;25.4;31.75;38.1;4
7
4.45;50.8;53.5;76.2;I滚子链分为A、B系列。
国产滚子链一般采用A型链。
四、链传动的张紧方法
1)调整中心距;2)去掉1-2个链节,改变链长;3)采用张紧轮4)加支撑链轮或用托板、压板，适用于α＞(30~50)P的链传动。
★齿轮传动★
齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动。
它由装在两轴上的主、从动齿轮所组成，通过轮齿间的啮合传递运动和动力。
一、齿轮传动的分类
按齿轮传动的工作状况。
可分为闭式、开式和半开式齿轮传动三种。
将齿轮传动装在经过精确加工而且封闭严密的箱体内，并保持良好的润滑，称为闭式齿轮传动。
它多用于重要的场合。
开式齿轮传动是齿轮完全暴露在外边，不能保证良好的润滑，多用于低速、不很重要或尺寸过大不易封闭的场合。
齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分的浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。
它往往也用于低速、不很重要的或尺寸过大不易封闭的场合。
8
二、齿轮主要参数的选择
1)压力角的选择
国家对一般用途的齿轮传动的标准压力角规定都为20°。
为增强空用齿轮传动的弯曲强度的接触强度。
航空齿轮传动的标准压力角为25°。
2)齿数比和传动比
齿数比为大齿轮齿数与小齿轮齿数之比。
传动比是主动轮角速度与从动轮角速度之比，减速时，两者相等。
增速时，齿数比等于1/传动比。
3)模数m
分度圆上的齿数P对π的比值，称为模数。
用m表示，单位为mm。
m=p/π d=mz(d为分度圆的直径)
模数是齿轮几何尺寸计算的基础。
M越大，p越大，轮廓就越厚，其抗弯曲能力也越强，所以模数也是轮齿抗弯曲能力的重要指标。
渐开线正确啮合的条件是模数和压力角分别相等，即
α1=α2,m1=m2
三、轮齿的失效形式
轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损，齿面胶合，齿面塑性变形
9
四、齿轮传动的润滑方式:
1)对于v=2~12m/s的闭式齿轮传动,通常采用油浴润滑.齿轮传动时,浸油齿轮把润滑油带到啮合齿面上以润滑齿轮,同时也将润滑油甩到箱壁上,借以散热.浸油齿轮的浸油深度,对于圆柱齿轮以1～2个齿高为宜,速度高时取最小值,对于圆锥齿轮应浸入全齿宽.至少也应浸入半个齿宽。
油池中应有足够的油量。
2)对于v=12m/s的闭式齿轮传动，应采用压力循环润滑，即用中心供油站或油泵把一定的压力的润滑油，经管道由喷嘴至齿轮的啮合面上。
五、润滑剂的选择
齿轮传动常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。
一般多用润滑油，润滑脂常用于不易加油或低速、重载场合。
10。