第2章带传动

§ 2.1 带传动概述
二、带传动的类型
二．带传动的类型,1 .分类（摩擦型和啮合型）
平带传动，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。如：橡胶带，编织袋，皮革带等。高 速有噪声，接头有冲击。 在一般机械传动中，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。 多楔带传动兼有平带传动和Ｖ带传动的优点，柔韧性好、 摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。 圆带。 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。 对中心距及其尺寸稳定性要求较高。
m
3、实际使用条件下单根V带传递许用功率
α 1 ≠ 180 时，包角修正系数 K α
o
[ P0 ] = K α K L (P0 + ΔP0 ) kW
表11-7
i ≠ 1时引起的功率增量 Δp 0 表11 - 6b 实际带长不等于特定带 长时用带长系数 K L 表11 - 2
§ 2.3 带传动设计计算
§ 2.2 带传动工作情况分析
二、带传动运动分析
二、带传动运动分析 1、带的运动状态
λ2 c1
′ n α1 1 b1
′′ α1
λ 2 a2
F2 n2 F1
从动轮
′′ α2 c2
b2 ′ α2
a1 λ1
λ1
a2 → c 2 F2 < F1
主动轮 a1 → c1
F1 > F2
λ1 > λ2
v轮1 > v带
第2章 带传动
§2.1 带传动概述 §2.2 带传动的工作情况分析 §2.3 Ｖ带传动的设计计算 §2.4 Ｖ带轮结构设计 §2.5 带传动的张紧装置
§2.1带传动概述
一．带传动的组成和原理
一．带传动的组成和原理 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。
§ 2.3 带传动设计计算
三、Ｖ带传动的设计
3.V带传动设计计算框图 已知：P、n1、 n2 （i）、工作条件、空间限制 确定KA（表11-8）、计算功率Pc=KAP 按Pc、 n1选带型号，图11-27 定带轮基准直径dd1≥ ddmin 表11-5，由i定 dd2 ，验算带速v 初定中心距a0，按a0、dd1、 dd2计算带长L`d 按L`d、带型号定基准带长Ld，中心距a，验算包角α1 按带型号、i、n1、α1、 Ld→ΔP0、P0、KL、 Kα计算[P0],表11-6 计算带的根数z、F0 、FQ
a1 λ1
F1
λ1
引起带与轮间产生微小 相对滑动 − 弹性滑动。
a、弹滑是摩擦带传动的 固有属性，不可避免 b、弹滑大小与载荷有关 c、动弧与静弧的概念
静弧 a → b、静角 α ′′ → 不产生弹滑弧段 动弧 b → c、动角 α ′ → 产生弹滑弧段
§ 2.2 带传动工作情况分析
二、带传动运动分析
bp(bd)
36°
§ 2.1 带传动概述
二、带传动的类型
6．带传动的应用
在各类机械中应用广泛，但摩擦式带传动不适用于对传动比 有精确要求的场合。
§ 2.2 带传动工作情况分析
一、带传动受力分析 1、带离心力引起带中拉力FC
力平衡： 2 Fc sin
v2 离心力： dC = qdl rd dα
2
= qv d α
λ2 < λ1
v轮2 < v带
结论：带与轮产生相对 滑动 v轮1 > v轮 2
§ 2.2 带传动工作情况分析
二、带传动运动分析
2、带传动的弹性滑动 (1)弹性滑动
λ2 c1
′ n α1 1
′′ α1
λ2 a2
F2
′′ α2 n2 c2
b2 ′ α2
由于紧边松边存在拉力 差， b1
带绕过轮时两边变形量 不同，
二、带传动的类型
4.承载分析—平、V带与轮间摩擦力比较
平带： F fP = fN = fQ
N = Q 2 sin = 2 fN = Qf sin
结 fv = 论：
Q N 平带
V 带：
F
fV
ϕ
2 = fvQ
ϕ
2
Q N
Φ
2
N
f sin
ϕ
2
≥ f ; F fV ≥ F fP ；
f v 是当量摩擦系数
实际上带与带轮间的摩擦系数并没变，只是带与 带轮间的正压力改变了，从而增大了传动能力。
一、带传动受力分析
fα e −1 2 =（ 2 F0 − qv ） fα e +1
由(1)、 (5)得带传递的最大有效周力：Fe max
讨论： Femax的影响因素分析： ⎧ ⎪ F0 ↑→ Fe max ↑→ Pmax ↑→ σ max ↑→ Lh ↓ a、初张力 F0 ⎨ ⎪ ） ⎩ F0 ↓→ Fe max ↓→ 打滑（要求保证适当 F0 b 、包角 α : α ↑→ Fe max ↑ （要求： α 1 ≥ 120 o )
§ 2.3 带传动设计计算
三、Ｖ带传动的设计
4.带传动的参数选择 （1）中心距a 中心距大可以增加带轮的包角，减少单位时间 内带的循环次数，有利于提高带的疲劳寿命。过大会加剧带的 波动，降低带传动的平稳性，同时增大带传动的整体尺寸。一 般按下式初选。 0.7(d d 1 + d d 2 ) ≤ a0 ≤ 2(d d 1 + d d 2 )
σ max = σ 1 + σ b 1
Fe e fα 1 = + σ c + σ b1 fα 1 A e −1
§ 2.3 V带传动设计计算 一、失效形式与设计准则 失效形式：打滑、带疲劳破坏 设计准则：保证不打滑，带有一定疲劳寿命 二、单根V带传递功率 1、不打滑、不疲劳的有效圆周力
保证不打滑的疲劳强度 条件： Fe e σ max = + σ c + σ b1 ≤ [σ ] fα 1 A e −1 1 Fe max = ([σ ] − σ c − σ b1 ) A(1 − fα ) e 1
2．传 动 原 理
摩擦传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的摩擦力，便拖动从动轮 一起转动，并传递动力（平带和Ｖ带传动） 。有弹性滑动。 啮合传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的啮合，便拖动从动轮一 起转动，并传递动力（同步带传动）。 无弹性滑动。
3．带传动的特点
结构简单、传动平稳、造价低廉;缓冲减振；大中心距传动;传动比不稳定; 摩擦式带传动有弹性滑动和打滑的现象，不适于高温、油污等场合。
πd d1n 1
d d 2 n2 = 1− d d 1 n1
dd 2 n1 i= = n 2 d d 1 (1 − ε )
式中： ε ∝ Fe = F1 − F2
§ 2.2 带传动工作情况分析
二、带传动运动分析
3、打滑 (1)现象：
λ2 c1
′ n α1 1
b1
′′ α1
λ 2 a2
F2 n2 F1 c2
讨论： 带高 h ↑ 、带轮直径 d d ↓→ σ b ↑ 因 d d 1 ≤ d d 2 ⇒ σ b1 ≥ σ b 2 设计要求： d d 1 ≥ d d min
§ 2.2 带传动工作情况分析
二、带中应力分析
3、带工作过程应力分布
松边
紧边 (1)带受变应力作用（疲劳破坏） (2)带中变应力最大值σmax位于紧边带刚绕上小轮处
（2）传动比i i 大会减小带轮的包角，当包角减小到一定程度时带传动就会 打滑，从而无法传递规定的功率。一般要小于等于7，推荐值为i=2---3。 （3）带轮的基准直径。在功率一定的条件下，减小带轮的直径会增大带传动 的有效拉力，从而导致带的根数增加。这样不仅增大了带轮的宽度，而且也 增大了载荷在带之间分配的不均性。另外，带轮直径的减小，增加了带的弯 曲应力。为了避免弯曲应力过大，小带轮的基准直径就不能过小。 （4）带速V 在功率一定时，提高带速可降低带传动的有效拉力，相应的减 少带的根数或者带的横截面积，总体上减少带传动的尺寸。但提高带速也提高 了带的离心力，增加了单位时间内带的循环次数，降低了带的疲劳强度和寿 命。因此，带速不易过高或过低，V=5----25m/s.
§ 2.1 带传动概述
二、带传动的类型
2.摩擦带结构特点 平带结构特点： 结构：帆布芯带、编织平带、皮革平带 特点：带轮简单、按需取长，接头成环 高速噪声（接头冲击） 3.普通V带结构特点 结构：帘芯、绳芯 特点：无噪声—无接头封闭环 传动比大、结构紧凑 承载大—带、轮楔形传动
拉力由抗拉体承受
§ 2.1 带传动概述
F
fdN
Y
rd
F2
dC
dα 2
dN
dα
ΣX = 0 : Fdα − dN − dC = 0 ΣY = 0 : fdN− dF = 0
n1
x F1
F+dF
§ 2.2 带传动工作情况分析
一、带传动受力分析
F1
⎧dN = (F − qv )dα ⎨ ⎩ fdN = dF
2
F2
∫ ( F − qv
dF
α
2
三、带传动应力分析 1、拉应力
紧边： 松边：
σ σ
2
1
2
F1 = A F2 = A
2、离心拉应力
离心力qv 引起带中的应力 σ c作用于整个带长： Fc qv = σc = A A 设计要求： v ≤ 25m / s
2
§ 2.2 带传动工作情况分析
三、带中应力分析
3、弯曲应力
σb = E
h dd
式中： h − 带的高度， mm, 表11 - 1