機械設計第8章帶傳動講解

1、第三篇 機械傳動 北京林業(yè)大學專用 作者： 潘存云教授 機械傳動總論 加入傳動的原因： 1.改變運動形式和速度 2.速度調(diào)整 3.一傳多 4.原動機與工作機隔離 機械傳動總論 機械傳動 1. 摩擦傳動 2. 嚙合傳動 3. 液力傳動 4. 氣力傳動 電傳動 機械傳動設計總論機械傳動設計總論 1.常用機械傳動形式及特點常用機械傳動形式及特點 嚙合傳動嚙合傳動摩擦傳動摩擦傳動推壓傳動推壓傳動 直接接觸直接接觸齒輪傳動、蝸桿齒輪傳動、蝸桿 傳動、螺旋傳動傳動、螺旋傳動 摩擦輪傳動摩擦輪傳動凸輪傳動、棘輪凸輪傳動、棘輪 傳動、槽輪傳動傳動、槽輪傳動 有中間零件有中間零件鏈傳動、同步帶鏈傳動、同步帶 傳

2、動傳動 帶傳動帶傳動連桿機構(gòu)連桿機構(gòu) （1）嚙合傳動的傳動比恒定，可以承受較大的力，使用的速）嚙合傳動的傳動比恒定，可以承受較大的力，使用的速 度和功率范圍較廣，承載能力大，安全可靠。但制造安裝度和功率范圍較廣，承載能力大，安全可靠。但制造安裝 要求較高，成本較貴。要求較高，成本較貴。 （2）摩擦傳動結(jié)構(gòu)比較簡單，制造容易，成本低。但精度不高，）摩擦傳動結(jié)構(gòu)比較簡單，制造容易，成本低。但精度不高， 傳動比不準確。過載會產(chǎn)生打滑。對打滑后不會發(fā)生事故的傳動比不準確。過載會產(chǎn)生打滑。對打滑后不會發(fā)生事故的 機械，可以避免主要的零件損壞，起過載保護作用。傳力較機械，可以避免主要的零件損壞，起過載保護

3、作用。傳力較 小，尺寸較大，對多級傳動裝置，常用于高速級傳動。小，尺寸較大，對多級傳動裝置，常用于高速級傳動。 機械傳動設計總論機械傳動設計總論 （3）推壓傳動可以實現(xiàn)移動變轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)動變移動、間歇運動）推壓傳動可以實現(xiàn)移動變轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)動變移動、間歇運動 或復雜的運動規(guī)律等，常用于要求實現(xiàn)特殊運動的場合?；驈碗s的運動規(guī)律等，常用于要求實現(xiàn)特殊運動的場合。 2.機械傳動的運動和動力參數(shù)計算機械傳動的運動和動力參數(shù)計算 常用的主要計算公式有：常用的主要計算公式有： （1）傳動比計算公式）傳動比計算公式 21 nni 主動軸轉(zhuǎn)速 從動軸轉(zhuǎn)速 （2）原動機功率（）原動機功率（kW）計算公式）計算公式 )1

4、000/(FvP 輸出裝置的力（N）輸出裝置的速度（m/s） 傳動裝置總效率 機械傳動設計總論機械傳動設計總論 （3）回轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)速（）回轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)速（r/min)、直徑、直徑d（mm)與圓周速度的關(guān)系與圓周速度的關(guān)系 100060 dn v 傳遞功率（kW） 軸轉(zhuǎn)速（r/min） （4）扭矩）扭矩T（Nmm）計算公式）計算公式 n P T 6 1055.9 第第8章帶傳動章帶傳動 8-1帶傳動的概述帶傳動的概述 8-2帶傳動的工作情況分析帶傳動的工作情況分析 8-3V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算 8-4V帶輪的結(jié)構(gòu)設計帶輪的結(jié)構(gòu)設計 8-5帶傳動的張緊裝置帶傳動的張緊裝置 帶傳動和鏈傳動都是

5、通過中間撓性件傳遞運動和動 力的，適用于兩軸中心距較大的場合。與齒輪傳動 相比，它們具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點。 8-6同步帶傳動簡介同步帶傳動簡介 8-7帶傳動的設計實例帶傳動的設計實例 8-1帶傳動的概述帶傳動的概述 1. 帶傳動的組成帶傳動的組成 主動輪主動輪1、從動輪、從動輪2、環(huán)形帶、環(huán)形帶3。 工作原理：工作原理：安裝時帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的安裝時帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的初拉力初拉力 使得帶與帶輪之間產(chǎn)生使得帶與帶輪之間產(chǎn)生壓力壓力。主動輪轉(zhuǎn)動時，依靠。主動輪轉(zhuǎn)動時，依靠摩摩 擦力擦力托動從動輪一起同向回轉(zhuǎn)。托動從動輪一起同向回轉(zhuǎn)。 3 潘存云教授研制 1 n2 n1 2 F0

6、 F0 F0 F0 潘存云教授研制 潘存云教授研制 應用實例：皮帶輸送裝置。應用實例：皮帶輸送裝置。 類類 型型 平帶平帶 V 型帶型帶 多楔帶多楔帶 摩擦型摩擦型 嚙合型嚙合型 圓形帶圓形帶 2. 帶傳動的類型帶傳動的類型 潘存云教授研制 普通平帶普通平帶 片基平帶片基平帶 片基層 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 布層 覆蓋層 工作面覆蓋層 潘存云教授研制 潘存云教授研制 類類 型型 平型帶平型帶 V 型帶型帶 多楔帶多楔帶 摩擦型摩擦型 嚙合型嚙合型 圓形帶圓形帶 普通平帶普通平帶 片基平帶片基平帶 普通帶普通帶 窄帶窄帶 齒形帶齒形帶 寬帶寬帶 普通帶是應用最廣泛的一種傳

7、動帶，其傳動功普通帶是應用最廣泛的一種傳動帶，其傳動功 率大，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。由于帶與帶輪槽之間是率大，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。由于帶與帶輪槽之間是 V型槽面摩擦，故可以產(chǎn)生比平型帶更大的有效拉力型槽面摩擦，故可以產(chǎn)生比平型帶更大的有效拉力 （約（約3倍）。倍）。 聯(lián)組帶聯(lián)組帶 大楔角帶大楔角帶 2. 帶傳動的類型帶傳動的類型 平型帶平型帶 普通平帶普通平帶 片基平帶片基平帶 普通帶普通帶 窄帶窄帶 齒形帶齒形帶 寬帶寬帶 類類 型型 V 型帶型帶 多楔帶多楔帶 摩擦型摩擦型 嚙合型嚙合型 圓形帶圓形帶 聯(lián)組帶聯(lián)組帶 大楔角帶大楔角帶 潘存云教授研制 2. 帶傳動的類型帶傳動的類型 潘存云教授

8、研制 潘存云教授研制 抗拉體 平型帶平型帶 普通平帶普通平帶 片基平帶片基平帶 普通帶普通帶 窄帶窄帶 齒形帶齒形帶 寬帶寬帶 類類 型型 V 型帶型帶 多楔帶多楔帶 摩擦型摩擦型 嚙合型嚙合型 圓形帶圓形帶 聯(lián)組帶聯(lián)組帶 大楔角帶大楔角帶 2. 帶傳動的類型帶傳動的類型 潘存云教授研制 潘存云教授研制 組成：組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布。抗拉體、頂膠、底膠、包布。 潘存云教授研制 簾布芯結(jié)構(gòu)簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu) 包布包布 頂膠頂膠 抗拉體抗拉體 底膠底膠 節(jié)線節(jié)線 節(jié)面節(jié)面 節(jié)線：節(jié)線：彎曲時保持原長不變的一條周線。彎曲時保持原長不變的一條周線。 節(jié)面：節(jié)面：全部節(jié)線構(gòu)成的面。全部節(jié)

9、線構(gòu)成的面。 3. V3. V帶的結(jié)構(gòu)與尺寸帶的結(jié)構(gòu)與尺寸 在在V帶輪上，與所配用帶輪上，與所配用V帶的節(jié)面寬度帶的節(jié)面寬度 相對應的帶輪直徑稱為相對應的帶輪直徑稱為基準直徑基準直徑d。 d 潘存云教授研制 bd V帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準直徑上的周帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準直徑上的周 線長度稱為線長度稱為基準長度基準長度Ld 。標準長度系列詳見下頁表。標準長度系列詳見下頁表8-2 ， b bd h 型型 號號 Y Z A B C D E F 頂寬頂寬b 6 10 13 17 22 32 38 50 節(jié)寬節(jié)寬 bd 5.3 8.5 11 14 19 27 32 42 高度高度 h

10、 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角楔角 截面面積截面面積A/mm2 18 47 81 138 230 476 692 1173 表表8-1普通普通V帶的截面尺寸（帶的截面尺寸（GB11544 89） 40 普通普通V V帶有：帶有：Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E等型號等型號, ,已標準化已標準化 Y Y Z Z A A B B C C D D E E F F 普通普通V V帶的尺寸帶的尺寸 （ =40，h/bd =0.7） 潘存云教授研制 224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91 250 0.84 2500 1.30 1

11、.09 1.03 0.93 280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07 355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97 400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02 450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04 500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07 560 0.82 5600 1.09 630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15 800 0.90 0.85 8000 1.18 900 0.92 0.87 0.

12、82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.23 1120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 12500 1400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld / mm Y Z Ld / mm 基準長度基準長度 KL 基準長度 基準長度 KL 表表8-2普通普通V帶的長度系列和帶長修正系數(shù)（帶的長度系列和帶長修正系數(shù)（GB/T13575.1 92） 200 0.81 2000 1.08 1.03

13、 0.98 0.88 潘存云教授研制 =40，h/bd =0.9的的V帶稱為窄帶稱為窄V帶。帶。 與普通與普通V帶相比，高度相同時，寬度減小帶相比，高度相同時，寬度減小1/3，而，而 承載能力提高承載能力提高1.52.5倍，適用于傳遞動力大而又要求倍，適用于傳遞動力大而又要求 緊湊的場合。緊湊的場合。 b h 40 型型 號號 寬度寬度b/mm 高度高度 h/mm 3 V 9.5 (3/8英寸英寸) 8 A , B型型 5 V 16.0(5/8英寸英寸) 13.5 B, C , D型型 8 V 25.4(1英寸英寸) 23 D, E, F型型 窄窄V帶的結(jié)構(gòu)及截面尺寸帶的結(jié)構(gòu)及截面尺寸 可替代

14、的可替代的 普通普通V帶帶 3 .57180= 12 dd dd 4. 帶傳動的幾何關(guān)系帶傳動的幾何關(guān)系 中心距中心距a 包角包角: 2 因因較小較小 sin以 代入得代入得 帶長帶長 ADBCABL 2 22 2 1 -1sin-1=cos以代入得求帶長的公式及 a dd dd 2 - 12 a dd dd 2 - = 12 潘存云教授研制 2 1 aC A D B dd1 dd2 rad dd dd 12 - = )2-( 2 +)2+( 2 +cos2= 12 dd dd a )-(+)+( 2 +cos2= 1221dddd dddda 潘存云教授研制 21 C A D B dd1 d

15、d2 a 帶長帶長 已知帶長時，由上式可得中心距已知帶長時，由上式可得中心距 帶傳動不僅安裝時必須把帶張緊在帶輪上，而且當帶工作一段時間之后， 因帶永久伸長而松弛時，還應當重新張緊。 a dd dda dd dd 4 )-( +)+( 2 +2 L 2 12 21 8 -8- )+(-2+)+(-2 2 21 2 2121 ）（ dddddd ddddLddL a 5. 帶傳動的特點帶傳動的特點 (1)適用于中心距較大的傳動；適用于中心距較大的傳動； (2)帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動；帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動； (3)過載時帶與帶輪之間會出現(xiàn)打滑，避免了其它零過載時帶

16、與帶輪之間會出現(xiàn)打滑，避免了其它零 件的損壞；件的損壞； (4)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。 缺點：缺點： (1)傳動的外廓尺寸較大；傳動的外廓尺寸較大； (2)需要張緊裝置；需要張緊裝置； (3)由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳動比；由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳動比； (4)帶的壽命較短；帶的壽命較短； (5)傳動效率較低。傳動效率較低。 優(yōu)點：優(yōu)點： 應用：應用：兩軸平行、且同向轉(zhuǎn)動的場合（稱為開口傳兩軸平行、且同向轉(zhuǎn)動的場合（稱為開口傳 動），中小功率電機與工作機之間的動力傳遞。動），中小功率電機與工作機之間的動力傳遞。 V帶傳動應用最廣，帶速帶傳動應用最廣，帶速 v

17、=525 m/s 傳動比傳動比i=7 效率效率 0.90.95 6. 帶傳動的應用實例帶傳動的應用實例 潘存云教授研制 試驗儀器試驗儀器 潘存云教授研制 滑動軸承試驗臺滑動軸承試驗臺 實例實例: 潘存云教授研制 印刷機械印刷機械 潘存云教授研制 礦山機械礦山機械 潘存云教授研制 動平衡機動平衡機 潘存云教授研制 建筑機械建筑機械 潘存云教授研制 試驗臺試驗臺 潘存云教授研制 從動輪從動輪 主動輪主動輪 n1 n2 潘存云教授研制 8-2帶傳動的工作情況分析帶傳動的工作情況分析 靜止時，帶兩邊的初拉力相等：靜止時，帶兩邊的初拉力相等： 傳動時，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：傳動時，由于

18、摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等： F1 = F2 = F0 為了可靠工作，帶必須以一定的初拉力張緊在帶輪上。 F1 F2 F1 ，緊邊F2 松邊 緊邊緊邊 松邊松邊 設帶的總長不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量設帶的總長不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量 相等：相等： F1 F0 = F0 F2 n1 n2 F0 = (F1 + F2 )/2 一、帶傳動中的力分析一、帶傳動中的力分析 F0 F0 F0 F0 F1 F2 F1 F2 總摩擦力總摩擦力F Ff與兩邊拉力與兩邊拉力F1 、F2對軸心的力矩為：對軸心的力矩為： 稱稱 F1 - - F2為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：為有效拉

19、力，即帶所能傳遞的圓周力： F Fe = = F1 - - F2 且傳遞功率與有效拉力和帶速之間有如下關(guān)系：且傳遞功率與有效拉力和帶速之間有如下關(guān)系： e 1000 F v P 得得 F Ff = = F1 - - F2 = = F Ff 聯(lián)立聯(lián)立 F0 = (F1 + F2 )/2求得：求得： F1 = F0 + Fe /2 F2 = F0 - - Fe /2 兩邊拉力大小取決于預緊力F0和有效拉力Fe e 1000P F v 或： 傳遞功率增加時，有效拉力也增大 兩邊拉力差值增大。 在在 F0 一定時，兩邊拉力為有限值一定時，兩邊拉力為有限值 有效拉力也有限有效拉力也有限 傳遞的功率也有限

20、。傳遞的功率也有限。那么，影響最大有效拉力的因素有哪些呢？ F FfD1/2- F F1 D1/2 + F F2 D1/2 =0 潘存云教授研制 當帶與帶輪之間出現(xiàn)打滑趨勢時，摩擦力達到最當帶與帶輪之間出現(xiàn)打滑趨勢時，摩擦力達到最 大值，有效拉力也達到最大。大值，有效拉力也達到最大。 以平帶為例，分析打滑時緊邊拉力F1和松邊拉力F2之間的關(guān)系。 dN F1 F2 F+dF F f dN d d dl d 2 d 2 取一小段弧進行分析：取一小段弧進行分析：參數(shù)如圖 正壓力正壓力dN 兩端的拉力兩端的拉力F 和和F+dF 力平衡條件力平衡條件忽略離心力, 水平、垂直力分別平衡 dd dsin(d

21、 )sin 22 NFFF dd d(d )coscos 22 f NFFF 摩擦力摩擦力 f dN 二、帶傳動的最大有效拉力及其影響因素二、帶傳動的最大有效拉力及其影響因素 由力平衡條件由力平衡條件 dd dsin(d )sin 22 NFFF dd d(d )coscos 22 f NFFF ddd dsin,cos1 222 因很小，可取 d d 2 F 去掉二階微量 ddNF d d F f F 1 2 0 d d F F F f F f F F 2 1 ln 積分得積分得 緊邊和松邊的拉力之比為緊邊和松邊的拉力之比為 1 2 e f F F 繞性體摩擦繞性體摩擦 的歐拉公式的歐拉公式

22、 ddf NF 聯(lián)立求解：聯(lián)立求解： 1ec e e1 f f FF ec120 e1 2 e1 f f FF FF 2ec 1 e1 f FF 因為因為1f Qff Q Nf 2 sin Q f 2 sin Fec=N f = Q f NfF ec 在相同條件下在相同條件下 ，V帶能傳遞較大的功率。帶能傳遞較大的功率。 或在傳遞功率相同時，或在傳遞功率相同時，V帶傳動的結(jié)構(gòu)更為緊湊。帶傳動的結(jié)構(gòu)更為緊湊。 用用 f 代替代替 f 后，得以下計算公式后，得以下計算公式 1 2 e f F F ec0 e1 2 e1 f f FF 1ec e e1 f f FF 2ec 1 e1 f FF 潘存

23、云教授研制 三、三、帶傳動的應力分析帶傳動的應力分析 1.1.緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應力緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應力 緊邊拉應力緊邊拉應力 1 1 MPa F A 2 2 MPa F A 松邊拉應力松邊拉應力 A A為帶的橫截面積為帶的橫截面積 2.2.離心力產(chǎn)生的拉應力離心力產(chǎn)生的拉應力 帶在微弧段上產(chǎn)生的離心力帶在微弧段上產(chǎn)生的離心力 d c Nm a 帶工作時應力由三部分組成 dNc d d dl r F1 F2 2d qvN 2 ( d )rq r 2 ( d ) v rq r 離心力離心力 N Nc c在微弧段兩端會產(chǎn)生拉力在微弧段兩端會產(chǎn)生拉力 F Fc c。 2 c d 2sind

24、 2 Fqv 由力平衡條件得由力平衡條件得 潘存云教授研制 dNc d d dl r F1 F2 Fc Fc d 2 d 2 dd sin: 22 取，得 2 c NFqv 2 c c MPa Fqv AA 離心力只發(fā)生在帶作圓周運動的部分， 但由此引起的拉力確作用在帶的全長。 離心拉應力離心拉應力 往x軸投影 潘存云教授研制 3.3.彎曲應力彎曲應力當帶繞過帶輪時，因為彎曲而產(chǎn)生彎曲應力 b MPa h E D 設設h h為帶的厚度；為帶的厚度； D D為帶輪基準直徑為帶輪基準直徑, ,則有則有 彎曲應力與帶輪直徑成反比，彎曲應力與帶輪直徑成反比， 為了避免彎曲應力過大，帶輪直為了避免彎曲應

25、力過大，帶輪直 徑不得小于最小值。徑不得小于最小值。 彎曲應力為彎曲應力為 D V帶輪的帶輪的 基準圓基準圓 由材料力學公式得 hE E為帶的彈性模量；為帶的彈性模量； 槽型槽型 D Dmin min Z A B C SPZ SP SPZ SPZ 75 125 200 63 90 140 224 表表8-48-4V V帶輪的最小直徑帶輪的最小直徑 潘存云教授研制 2 n1 n2 1 4. 4. 應力分布及最大應力應力分布及最大應力 max 1 b2 c b1 max1b1c 2 最大應力最大應力max max出現(xiàn)在緊邊 出現(xiàn)在緊邊 與小輪的接觸處。與小輪的接觸處。 離心應力 拉應力 5. 5.

26、 作用在軸上的力作用在軸上的力 F0 F0 1 Q 由力平衡條件得靜止時軸上的壓力為由力平衡條件得靜止時軸上的壓力為 F0 F0 Q 1 2 1 2 1 Q0 2sin 2 FF 潘存云教授研制F2 F2 F1 F1 四、四、 帶的彈性滑動與打滑帶的彈性滑動與打滑 設設帶的材料符合變形與應力成正比的規(guī)律，則帶的材料符合變形與應力成正比的規(guī)律，則變形量為變形量為： 這種因材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動被稱為這種因材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動被稱為彈性滑動彈性滑動。 緊邊緊邊 松邊松邊 AE F 1 1 AE F2 2 因為因為F F1 1 F F2 2所以所以1 1 2 2 帶繞過帶繞過主動輪主動輪時

27、，將逐漸縮時，將逐漸縮 短并沿輪面滑動，使短并沿輪面滑動，使帶速落帶速落 后于輪速。后于輪速。 帶經(jīng)過帶經(jīng)過從動輪從動輪時，將逐漸被拉長并沿輪面滑動，使時，將逐漸被拉長并沿輪面滑動，使帶帶 速超前于輪速。速超前于輪速。 總有總有v v2 2 v v1 1 從動輪從動輪 n2 主動輪主動輪 n1 m/s 100060 = 11 1 nd v d m/s 100060 = 22 2 nd v d 得從動輪的轉(zhuǎn)速得從動輪的轉(zhuǎn)速 帶傳動的傳動比帶傳動的傳動比 2 11 2 )-1( d d d dn n )-1( 1 2 d d d d 2 1 n n i V V帶傳動的滑動率帶傳動的滑動率=0.01

28、=0.010.02，一般可忽略不計。，一般可忽略不計。 定義定義 11 2211 1 21 - nd ndnd v vv d dd 為滑動率。為滑動率。 若帶的工作載荷進一步加大，有效圓周力達到臨界若帶的工作載荷進一步加大，有效圓周力達到臨界 值值F Fec ec后，則帶與帶輪間會發(fā)生顯著的相對滑動，即產(chǎn) 后，則帶與帶輪間會發(fā)生顯著的相對滑動，即產(chǎn) 生生打滑打滑。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急速降低，。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急速降低， 帶傳動失效，這種情況應當避免。帶傳動失效，這種情況應當避免。 8-3V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算 一、一、V V帶的傳動的設計準則帶的傳動的

29、設計準則 帶傳動的主要失效形式是打滑和傳動帶的疲勞破壞。帶傳動的主要失效形式是打滑和傳動帶的疲勞破壞。 設計準則：設計準則： 在不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命在不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命。 帶傳動的承載能力取決于傳動帶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、 長度，帶傳動的轉(zhuǎn)速、包角和載荷特性等因素。 二、單根普通二、單根普通V V帶的許用功率帶的許用功率 單根帶所能傳遞的有效拉力為單根帶所能傳遞的有效拉力為 傳遞的傳遞的 功率為功率為 121 1 (1) e f FFFF 1 1 (1) e1000 f v F 1 1 (1) e1000 f v A 為保證帶具有一定的疲勞壽命，應使為保證帶具

30、有一定的疲勞壽命，應使 max max = =1 1 + + b b + + c c 1000 0 v FP 帶載帶輪上打滑或發(fā)生脫層、撕裂、拉斷等疲勞損壞 時，就不能傳遞動力。因此帶傳動的設計依據(jù)是保證 帶不打滑及具有一定的疲勞壽命。 1 1 = = - -b b - - c c 代入得代入得 0bc 1 ( )(1)kw e1000 f Av P 在在 =，L Ld d為特定長度、抗拉體為化學纖維繩芯結(jié)構(gòu)為特定長度、抗拉體為化學纖維繩芯結(jié)構(gòu) 條件下計算所得條件下計算所得 P P0 0 稱為單根帶的基本額定功率。 稱為單根帶的基本額定功率。 (詳見下頁表) max max = =1 1 +

31、+ b b + + c c 潘存云教授研制 200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000 小帶輪小帶輪 基準直基準直 徑徑 dd1/mm 表表8-5單根普通單根普通V帶的基本額定功率帶的基本額定功率P0 (kw) （包角（包角= 、特定基準長度、載荷平穩(wěn)時）、特定基準長度、載荷平穩(wěn)時） 型型 號號 Z A B C 50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.31 56 0.0

32、4 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40 90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.56 75 0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.80 90 0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64

33、1.75 1.83 1.87 1.82 1.5 180 0.59 1.09 1.97 2.27 2.74 3.16 3.40 3.67 3.93 4.32 4.54 4.58 4.40 4.00 1.81 125 0.48 0.84 1.44 1.64 1.93 2.19 2.33 2.50 2.64 2.85 2.96 2.94 2.80 2.51 1.09 140 0.59 1.05 1.82 2.08 2.47 2.82 3.00 3.23 3.42 3.70 3.85 3.83 3.63 3.24 1.29 280 1.58 2.89 5.13 5.85 6.90 7.76 8.13

34、8.46 8.60 8.22 6.80 4.26 小帶輪轉(zhuǎn)速小帶輪轉(zhuǎn)速 n1/( r/ min) 200 1.39 2.41 4.07 4.58 5.29 5.84 6.07 6.28 6.34 6.02 5.01 3.23 224 1.70 2.99 5.12 5.78 6.71 7.45 7.75 8.00 8.06 7.57 6.08 3.57 450 4.51 8.20 13.8 15.23 16.59 16.47 15.57 13.29 9.64 潘存云教授研制 單根窄單根窄V帶的基本額定功率帶的基本額定功率P0 (kw) 63 0.35 0.56 0.60 0.70 0.81 0.

35、93 1.45 帶型帶型 71 0.44 0.72 0.78 0.92 1.08 1.25 1.45 80 0.55 0.88 0.99 1.15 1.38 1.60 2.61 90 0.67 1.12 1.21 1.44 1.70 1.98 3.26 90 0.75 1.21 1.30 1.52 1.76 2.02 3.00 100 0.94 1.54 1.65 1.93 2.27 2.61 3.99 112 1.16 1.91 2.07 2.44 2.86 3.31 5.15 125 1.40 2.33 2.52 2.98 3.50 4.06 6.34 140 1.68 2.81 3.03

36、 3.58 4.23 4.91 7.64 140 1.92 3.13 3.35 3.92 4.55 5.21 7.15 160 2.47 4.06 4.37 5.13 5.98 6.89 9.52 180 3.01 4.99 5.37 6.31 7.38 8.50 11.62 200 3.54 5.88 6.35 7.47 8.74 10.07 13.41 224 4.18 6.97 7.52 8.83 10.33 11.86 15.41 224 5.19 8.82 10.43 10.39 11.89 13.26 250 6.31 10.27 11.02 12.76 14.61 16.26 2

37、80 7.59 12.40 13.31 15.40 17.60 19.49 315 9.07 14.82 15.90 18.37 20.88 22.92 400 12.56 20.41 21.84 25.15 27.33 29.40 SPZ型型 SPA型型 SPB型型 SPC型型 400 730 800 980 1200 1460 2800 小帶輪節(jié)小帶輪節(jié) 圓直徑圓直徑 小帶輪轉(zhuǎn)速小帶輪轉(zhuǎn)速 n1 /(r/min) 帶載帶輪上打滑或發(fā)生脫層、撕裂、拉斷等疲勞損壞 時，就不能傳遞動力。因此帶傳動的設計依據(jù)是保證 帶不打滑及具有一定的疲勞壽命。 1 1 = = - -b b - - c c 代入

38、得代入得 0bc 1 ( )(1)kw e1000 f Av P 在在 =，L Ld d為特定長度、抗拉體為化學纖維繩芯結(jié)構(gòu)為特定長度、抗拉體為化學纖維繩芯結(jié)構(gòu) 條件下計算所得條件下計算所得 P P0 0 稱為單根帶的基本額定功率。 稱為單根帶的基本額定功率。 max max = =1 1 + + b b + + c c 實際工作條件與特定條件不同時，應對實際工作條件與特定條件不同時，應對P P0 0值加以修正。值加以修正。 修正結(jié)果稱為許用功率修正結(jié)果稱為許用功率 P P0 0 000L ()PPPK K K 包角系數(shù)包角系數(shù)。 考慮180時對傳動能力的影響，見表135 KL 長度系數(shù)長度系

39、數(shù)； 考慮帶長不為特定長度時對傳動能力的影響，見表132。 P P0 0 功率增量功率增量； 考慮在i1，帶在大輪上的彎曲應力較小，故在壽命相 同的情況下，可增大傳遞功率，取值詳見表13-4 450 1.0 0.89 500 1.02 0.91 560 0.94 630 0.9 0.81 0.82 帶長系數(shù)帶長系數(shù) KL 基準長度基準長度 Ld/mm 普通普通V帶帶 窄窄V帶帶 Y Z A B C D F SPZ SPA SPB SPC 710 0.9 0.82 0.84 800 1.0 0.85 0.86 0.81 900 1.03 0.87 0.81 0.88 0.83 1000 1.06

40、 0.89 0.84 0.90 0.85 1120 1.08 0.91 0.86 0.93 0.87 1250 1.11 0.93 0.88 0.94 0.89 0.82 1400 1.14 0.96 0.90 0.96 0.91 0.84 1600 1.16 0.99 0.93 0.84 1.00 0.93 0.86 1800 1.18 1.01 0.95 0.85 1.01 0.95 0.88 2000 1.03 0.98 0.88 1.02 0.96 0.90 0.81 2240 1.06 1.00 0.91 1.05 0.98 0.92 0.83 2500 1.09 1.03 0.93

41、 1.07 1.00 0.94 0.85 V帶的長度系列和帶長修正系數(shù)帶的長度系列和帶長修正系數(shù)KL 潘存云教授研制 1.00 1.02 1.05 1.09 1.13 1.19 1.25 1.35 1.52 1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.43 1.51 1.99 小帶小帶 輪轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn) 速速 n1 單根普通單根普通V帶額定功率的增量帶額定功率的增量P0 型型 號號 Z A B C 400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 傳傳 動動 比比 i 2.0 730 0.00 0.00 0.00 0.00

42、0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02 2800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 400 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 2800 0.00 0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30 0.34 400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.1

43、3 730 0.00 0.02 0.05 0.07 0.10 0.12 0.15 0.17 0.20 0.23 2800 0.00 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 0.59 0.60 0.70 0.89 400 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.23 0.27 0.31 0.35 730 0.00 0.07 0.14 0.21 0.27 0.34 0.41 0.48 0.55 0.62 2800 0.00 0.27 0.55 0.82 1.10 1.37 1.64 1.92 2.19 2.47 潘存云教授研制 1.00 1.02 1.06 1.1

44、2 1.19 1.27 1.39 1.58 1.95 1.01 1.05 1.11 1.18 1.26 1.38 1. 57 1.94 3.38 小帶小帶 輪轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn) 速速 n1 單根窄單根窄V帶額定功率的增量帶額定功率的增量P0 型型 號號 SPZ SPA SPB SPC 400 0.00 0.01 0.01 0.03 0.03 0.04 0.05 0.06 0.06 0.06 傳傳 動動 比比 i 3.39 730 0.00 0.01 0.03 0.05 0.07 0.08 0.10 0.11 0.12 0.13 2800 0.00 0.04 0.10 0.18 0.24 0.30 0.35

45、 0.39 0.43 0.45 400 0.00 0.01 0.04 0.07 0.09 0.11 0.13 0.14 0.16 0.16 730 0.00 0.02 0.07 0.12 0.16 0.20 0.23 0.26 0.28 0.30 2800 0.00 0.10 0.26 0.46 0.63 0.76 0.89 1.00 1.09 1.15 400 0.00 0.03 0.08 0.14 0.19 0.22 0.26 0.30 0.32 0.34 730 0.00 0.05 0.14 0.25 0.33 0.40 0.47 0.53 0.58 0.62 2800 0.00 0.2

46、0 0.55 0.96 1.30 1.57 1.85 2.08 2.26 2.40 400 0.00 0.09 0.24 0.41 0.56 0.68 0.79 0.89 0.97 1.03 730 0.00 0.16 0.42 0. 74 1.00 1.22 1.43 1.60 1.75 1.85 2800 0.00 0.31 0.85 1.48 2.01 2.43 2.85 3.21 3.50 3.70 包角修正系數(shù)包角修正系數(shù) 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82

47、0.78 0.74 0.69 三、普通三、普通V V帶的型號和根數(shù)的確定帶的型號和根數(shù)的確定 caA PK P 計算功率計算功率 K KA A 工況系數(shù) 工況系數(shù) 詳見表13-6 P205 潘存云教授研制 工作情況系數(shù)工作情況系數(shù) 載荷載荷 性質(zhì)性質(zhì) 載荷載荷 變動變動 很小很小 載荷變載荷變 動小動小 載荷變載荷變 動較大動較大 載荷變載荷變 動很大動很大 工工 作作 機機 原原 動動 機機 電動機（交流啟動、三電動機（交流啟動、三 角啟動、直流并勵）、角啟動、直流并勵）、 四缸以上內(nèi)燃機四缸以上內(nèi)燃機 電動機（聯(lián)機交流啟動、電動機（聯(lián)機交流啟動、 直流復勵或串勵）、四直流復勵或串勵）、四

48、缸以下內(nèi)燃機缸以下內(nèi)燃機 液體攪拌機、通風機和液體攪拌機、通風機和 鼓風機、離心式水泵和鼓風機、離心式水泵和 壓縮機、輕負荷輸送機。壓縮機、輕負荷輸送機。 每天工作小時數(shù)每天工作小時數(shù) / h 16 16 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 帶式輸送機、旋轉(zhuǎn)式水帶式輸送機、旋轉(zhuǎn)式水 泵和壓縮機、發(fā)電機、泵和壓縮機、發(fā)電機、 金屬切削機床、印刷機、金屬切削機床、印刷機、 旋轉(zhuǎn)篩、木工機械。旋轉(zhuǎn)篩、木工機械。 制磚機、斗式提升機、制磚機、斗式提

49、升機、 往復式水泵和壓縮機、往復式水泵和壓縮機、 起重機、磨粉機、沖剪起重機、磨粉機、沖剪 機床、橡膠機械、振動機床、橡膠機械、振動 篩、紡織機械等。篩、紡織機械等。 破碎機（旋轉(zhuǎn)式、顎破碎機（旋轉(zhuǎn)式、顎 式）、磨碎機（球磨、式）、磨碎機（球磨、 棒磨、管磨）。棒磨、管磨）。 包角修正系數(shù)包角修正系數(shù) 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 三、普通三、普通V V帶的型號和根數(shù)的確定帶的型號和根數(shù)的確定 caA PK P 計算功率計算功率 K

50、KA A 工況系數(shù) 工況系數(shù) 詳見表13-6 P205 型號的確定型號的確定: : 根據(jù)根據(jù)Pc和小帶輪的轉(zhuǎn)速和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1，由，由選型圖選型圖確定。確定。 潘存云教授研制 3000 5000 2000 1600 4000 200 800 500 100 400 300 1000 小帶輪的轉(zhuǎn)速小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 / ( r / min) 1250 2500 0.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 普通普通V帶選型圖帶選型圖 Z A B C D E d1=5071 d1=80100 d1=112140 d1=12

51、5140 d1=160200 d1=200315 d1=355400 d1=450500 d1=80100 d dmin min 四、主要參數(shù)的選擇四、主要參數(shù)的選擇 1.1.帶輪直徑與帶速帶輪直徑與帶速 型型 號號 Y Z A B C D E dmin 20 50 75 125 200 315 500 帶輪的最小直徑帶輪的最小直徑dmin 20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 71

52、 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 1000630 670 710 750 800 900 1000 大帶輪的直徑大帶輪的直徑d dd2 d2 )-1(=

53、1 2 1 2 dd d n n d d dd1 d1 、 、d dd2 d2： ：必須符合帶輪的必須符合帶輪的基準直徑系列基準直徑系列 V帶輪的基準直徑與頂圓直徑帶輪的基準直徑與頂圓直徑 mm 80 83.2 84 85.580 83.2 84 85.5 85 90.5 224 228 229.5 231 233.6 236 243 245.6 250 254 255.5 257 259.6 265 274.6 280 284 285.5 287 289.6 315 319 320.5 322 324.6 355 319 360.5 362 364.6 371.2 375 391.2 400

54、 404 405.5 407 409.6 416.2 425 441.2 基準基準 直徑直徑 dd 帶帶 型型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E da 注：注：僅限于僅限于V帶輪，帶輪， 僅限于僅限于SPSP型窄型窄V帶輪帶輪 帶速帶速 一般應使一般應使v v在在525m/s的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 2.2.中心距、帶長和包角中心距、帶長和包角 推薦范圍：推薦范圍：0.7(0.7(d dd1 d1+ +d dd2d2) ) a0 2(350 mm 潘存云教授研制 h2 dr dk dh a1 L 斜度斜度1：25 dd da B h1 h2 =0.8 h1 a1 = 0.

55、4 h1 a2 = 0.8 a1 f10.2 h1 f2 0.2 h2 P nA 3 h1 =290 P功率功率 n轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 A輪幅數(shù)輪幅數(shù) 腹板式腹板式中等直徑中等直徑 帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪的結(jié)構(gòu) 實心式實心式直徑小直徑小 孔板式孔板式中等直徑中等直徑 潘存云教授研制 潘存云教授研制 f 1.6 1.6 6.3 H e b0 bd B h1 ha dd da e 80.3 120.3 150.3 190.4 25.50.5 槽槽 型型 Y Z A B C bd 5.3 8.5 11 14 19 hamin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 famin 6 7 9 11.5 16 hfmin

56、 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 min 5 5.5 6 7.5 10 60 - - - - - - 80 118 190 315 60 - - - - - - 80 118 190 315 對應的對應的d d 3232 3434 3636 3838 ( ) 普通普通V帶輪的輪槽尺寸帶輪的輪槽尺寸 潘存云教授研制 潘存云教授研制 a a 調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘 調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘 滑道式張緊裝置滑道式張緊裝置 擺架式張緊裝置擺架式張緊裝置 a a 二、帶傳動的張緊方法二、帶傳動的張緊方法 1.1.調(diào)整中心距調(diào)整中心距 8-5帶傳動的張緊裝置帶傳動的張緊裝置 (1)(1) 根據(jù)摩擦傳動原理，

57、帶必須在預張緊后才能正常工作；根據(jù)摩擦傳動原理，帶必須在預張緊后才能正常工作； 一、張緊的目的一、張緊的目的 (2)(2) 運轉(zhuǎn)一定時間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能力，運轉(zhuǎn)一定時間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能力， 必須重新張緊，才能正常工作。必須重新張緊，才能正常工作。 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 張緊輪張緊輪 二、帶傳動的張緊方法二、帶傳動的張緊方法 1.1.調(diào)整中心距調(diào)整中心距 2.2.采用張緊輪采用張緊輪 3.3.自動張緊自動張緊 自動張緊裝置自動張緊裝置 銷軸銷軸 潘存云教授研制 節(jié)園節(jié)園 節(jié)線節(jié)線 組成：組成：同步帶（同步齒形帶）是以鋼絲為抗拉體，外同步帶

58、（同步齒形帶）是以鋼絲為抗拉體，外 包聚氨脂或橡膠。包聚氨脂或橡膠。 8-6同步帶傳動簡介同步帶傳動簡介 結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：橫截面為矩形，帶面具有等距橫向齒的環(huán)橫截面為矩形，帶面具有等距橫向齒的環(huán) 形傳動帶，帶輪輪面也制成相應的齒形。形傳動帶，帶輪輪面也制成相應的齒形。 傳動特點：傳動特點：靠帶齒與輪齒之間的嚙合實現(xiàn)傳動，兩者無靠帶齒與輪齒之間的嚙合實現(xiàn)傳動，兩者無 相對滑動，而使圓周速度同步，故稱為同步帶傳動。相對滑動，而使圓周速度同步，故稱為同步帶傳動。 pb 節(jié)距節(jié)距 潘存云教授研制 Pb重要參數(shù) 潘存云教授研制 優(yōu)點：優(yōu)點：1.傳動比恒定；傳動比恒定； 2.結(jié)構(gòu)緊湊；結(jié)構(gòu)緊湊； 3.

59、由于帶薄而輕，抗拉強度高，故帶速高達由于帶薄而輕，抗拉強度高，故帶速高達40 m/s，傳動比可達，傳動比可達10，傳遞功率可達，傳遞功率可達200 kw； 4.效率高，高達效率高，高達0.98。 缺點：缺點：成本高；對制造和安裝要求高。成本高；對制造和安裝要求高。 8-78-7帶傳動的設計實例帶傳動的設計實例 設計某帶式輸送機傳動系統(tǒng)中第一級用的窄設計某帶式輸送機傳動系統(tǒng)中第一級用的窄V帶傳動。帶傳動。 已知電動機型號為已知電動機型號為 Y112M-4，額定功率，額定功率 P=4kW， 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n1=1440 rpm，傳動比，傳動比 i=3.8，一天運轉(zhuǎn)時間，一天運轉(zhuǎn)時間10h。 解：解： 1

60、、根據(jù)計算功率選擇窄、根據(jù)計算功率選擇窄V帶帶型帶帶型 由工作情況系數(shù)表查由工作情況系數(shù)表查KA 潘存云教授研制 工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)KA 載荷載荷 性質(zhì)性質(zhì) 載荷載荷 變動變動 很小很小 載荷變載荷變 動小動小 載荷變載荷變 動較大動較大 載荷變載荷變 動很大動很大 工工 作作 機機 原原 動動 機機 電動機（交流啟動、三電動機（交流啟動、三 角啟動、直流并勵）、角啟動、直流并勵）、 四缸以上內(nèi)燃機四缸以上內(nèi)燃機 電動機（聯(lián)機交流啟動、電動機（聯(lián)機交流啟動、 直流復勵或串勵）、四直流復勵或串勵）、四 缸以下內(nèi)燃機缸以下內(nèi)燃機 液體攪拌機、通風機和液體攪拌機、通風機和 鼓風機、離心式水泵和