《机械设计基础》教学课件主题12 带传动

单元1 带传动
四、V带的结构、标准
V带的传动是依靠带的两侧面与带轮轮槽侧面相接触产生摩擦而工 作的。V带可分为普通V带、窄V带、宽V带等，以普通V带应用最广， 其横截面结构如图所示，由顶胶、抗拉体、底胶和包布四部分组成。顶 胶为伸张层，由胶料构成，带弯曲时受拉。抗拉体为强力层，工作时主 要承受拉力，有绳芯结构［见图（a）］和帘布芯结构［见图（b）］ 两种，分别由几层挂胶的帘布或浸胶的尼龙绳构成。帘布结构抗拉强度 较高，制造方便，应用较广；绳芯结构柔性好，抗弯强度高，适用于带 轮直径较小、速度较高的场合。底胶为压缩层，由胶料构成，带弯曲时 受压。包布由橡胶帆布制成，主要起耐磨和保护作用。
单元1 带传动
六、V带轮的材料和结构
带轮由轮缘、轮毂和轮辐（或腹板）三部分组成。轮缘上制有槽， 槽的结构尺寸和数目应与所用V带的型号、根数相对应。带轮槽角Φ规定 为32°、34°、36°和38°，而V带楔角α为40°，这是考虑到带在带轮上弯 曲时，截面形状的变化使楔角减小，从而使带和带轮槽面接触良好。轮 毂是带轮的内圈部分，它和轴相联接。联接轮缘和轮毂的中间部分称为 轮辐（或腹板）。当带轮基准直径dd≤2.5d （d为轴的直径）时，可采 用实心带轮（S型），如图（a）所示。dd≤300mm时，可采用腹板带轮 （P型）或孔板带轮（H型），如图（b）所示。P型与H型的区别是腹板 上不开孔，所以图上未画出。dd>300mm时，则采用椭圆轮辐带轮（E 型），如图（c）所示。各式带轮又按其轮缘与轮辐的相对位置及宽度不 同而分型（详见标准GB/T 10412—1989）。
单元1 带传动
二、带传动的类型
根据传动带横截面形状的不同，带传动可分为平带传动［见图 （a）］、V带传动［见图（b）］、多楔带传动［见图（c）］、圆 带传动［见图（d）］等。
单元1 带传动
二、带传动的类型
（1）平带传动： 平带的横截面为矩形，平带传动主要用于两带轮轴线平行的传 动，其中有开口式传动和交叉式传动等。开口式传动的两带轮转向相 同，应用较多；交叉式传动的两带轮转向相反，传动带容易磨损。 （2）V带传动： V带的横截面为梯形， V带传动是把V带紧套在带轮上的梯形槽 内，使V带的两侧面与带轮槽的两侧面压紧，从而产生摩擦力来传递 运动和动力。 （3）圆带传动： 圆带的横截面为圆形。圆带传动只适用于低速、轻载的机械， 如缝纫机、真空吸尘器、磁带盘的传动机构等。
单元1 带传动
四、V带的结构、标准
V带在轮槽中与节宽相应的槽宽称为轮槽的基准宽度，用bd表示， 带轮在此处的直径称为基准直径，用dd表示，带轮最小基准直径ddmin 见上表。普通V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度 称为基准长度，用Ld表示，它是V带的公称长度，又称节线长度，用于 带传动的几何计算和带的标记。普通V带的基准长度见下表。
单元1 带传动
五、带传动的主要几何参数
单元1 带传动
五、带传动的主要几何参数
由上图可知，带长 根据计算所得的带长L，查表选用带的基准长度。
因β角很小，以β=sinβ=（d2－d1）/2a，代入上式得
式中，“+”号用于大轮包角α2，“－”号用于小轮包角α。
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六、V带轮的材料和结构
带轮常用材料为铸铁，带速i＜25m/s时，可采用HT150，v为25～ 30m/s时可采用HT200，速度更高时可采用铸钢。铝合金带轮和塑料带 轮常用于小功率传动。
单元1 带传动
五、带传动的主要几何参数
带传动的主要几何参数有中心距a、带轮直径d、带长L和包角α等， 如图所示。
（1）中心距a：当带处于规定张紧力时，两带轮轴线间的距离。 （2）带轮直径d：在V带传动中，指带轮的基准直径，用dd表示带轮 的基准直径。 （3）带长L：对于V带传动，指带的基准长度。用Ld表示带的基准长 度。 （4）包角α：带与带轮接触弧所对的中心角。
单元1 带传动
四、V带的结构、标准
单元1 带传动
四、V带的结构、标准
普通V带为无接头的环形带。当其绕过带轮而弯曲时，顶胶受拉而伸 长，底胶受压而缩短，在弯曲时，带中长度和宽度均不变的一层称为中性 层，又称节面，其宽度为节宽。V带截面高度h和节宽bp的比值h/bp称为 相对高度。普通V带已标准化，楔角为40°，按截面尺寸由小到大分为Y、 Z、A、B、C、D、E七种型号，其截面尺寸见下表。
机械设计基础
主题12 带传动
单元1 单元2 单元3 单元4 单元5
带传动 带传动的受力分析、带的应力分析 带传动的弹性滑动和传动比 V带传动的设计计算 V带传动的张紧、安装和维护
主题12 带传动
学习重点
1、带传动的工作原理 2、带传动的类型 3、带传动的特点 4、带传动的应用 5、带传动的受力分析和应力分析 6、弹性滑动和打滑的区别 7、传动比方面的知识 8、带传动的设计准则 9、V带的设计步骤及参数的选择
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三、带传动的应用
带传动无论是在精密机械，还是工程机械、矿山机械、化工机 械、交通运输、农业机械等中，都得到广泛使用。由于带传动的效率 和承载能力较低，不适用于大功率传动。工作速度太低时，传动尺寸 大而不经济；速度太高时，离心力又会减少带轮间的压紧程度，降低 传动能力和带的寿命。故带传动用于要求传动平稳、传动比不要求准 确、中小功率的远距离传动。一般带传动的传递功率为P≤50kW， 带速v为5～25m/s，高速带的带速可达60m/s，传动比i≤7。带传动 中，以平带和V带使用最多，本节着重讨论V带传动。
单元1 带传动
一、带传动的特点
如图所示，带传动是由主动轮1、从动轮2和紧套在两轮上的传动 带3组成，它依靠带和带轮间的摩擦力传递运的特点
带传动是利用一种中间挠性件的摩擦传动。有以下特点： （1）具有良好的弹性，能缓和冲击、吸收振动，传动平稳，噪声 小; （2）过载时，传动带在轮缘上会打滑，起到安全保护的作用，可 以避免其他零件的损坏; （3）适宜用在两轴中心距较大的场合; （4）结构简单，制造、安装、维护方便，成本低; （5）不能保证准确的传动比，传动效率较低，轴、轴承承受的压 力较大，带的使用寿命短，外廓尺寸较大。