第13章帶傳動(dòng)

1、 13-113-1 帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用 13-213-2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析 13-513-5 普通帶傳動(dòng)的計(jì)算普通帶傳動(dòng)的計(jì)算 13-713-7 帶傳動(dòng)的張緊裝置帶傳動(dòng)的張緊裝置第十三章 帶傳動(dòng) P.194工作原理工作原理13-1 帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用 : 帶輪1、帶輪2、環(huán)形帶構(gòu)成構(gòu)成d2 ，d1大小輪直徑 中心距(13-3) 2 , 1大小輪包角 =1800(d2-d1/a)*57.30(13-1)帶長(zhǎng)帶長(zhǎng)L=2a+/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a(13-2)計(jì)算公式見(jiàn)p.205帶輪1帶輪2帶21: 靠帶與帶輪靠帶與帶輪接觸弧

2、間的摩擦力接觸弧間的摩擦力 傳遞運(yùn) 動(dòng)和動(dòng)力（一）帶傳動(dòng)的類型（一）帶傳動(dòng)的類型 p.204開(kāi)口開(kāi)口傳動(dòng)傳動(dòng) 兩軸平行，同向回轉(zhuǎn)兩軸平行，同向回轉(zhuǎn) 交叉交叉?zhèn)鲃?dòng)傳動(dòng) 兩軸平行，反向回轉(zhuǎn)兩軸平行，反向回轉(zhuǎn) 半交叉半交叉?zhèn)鲃?dòng)兩軸交錯(cuò)，不能逆轉(zhuǎn)傳動(dòng)兩軸交錯(cuò)，不能逆轉(zhuǎn) 平帶平帶傳動(dòng)傳動(dòng)底面是工作面底面是工作面，可實(shí)現(xiàn)多，可實(shí)現(xiàn)多 種形式的傳動(dòng)種形式的傳動(dòng) 帶帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶兩側(cè)面是工作面兩側(cè)面是工作面，承載，承載 力大，只用于開(kāi)口傳動(dòng)力大，只用于開(kāi)口傳動(dòng) 多楔帶多楔帶傳動(dòng)具平、帶的優(yōu)點(diǎn)傳動(dòng)具平、帶的優(yōu)點(diǎn)同步帶同步帶傳動(dòng)傳動(dòng)具帶與鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)具帶與鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)圖13-2, p.204按形按形傳式傳式動(dòng)分動(dòng)

3、分按按帶帶的的截截面面分分（二）帶的類型與結(jié)構(gòu) p.212 (2) 當(dāng)帶彎曲時(shí)中性層帶長(zhǎng)不變中性層帶長(zhǎng)不變節(jié)面節(jié)面(3)汽車V帶：根據(jù)公稱寬度公稱寬度分為AV10,AV13,AV15AV17，AV22等五種。 有包布帶和切邊帶：普通式、底膠夾布式，多楔式和同步式。 汽車汽車V帶的標(biāo)記內(nèi)容帶的標(biāo)記內(nèi)容：型號(hào)、有效長(zhǎng)度、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。如AV131000 GB/T12732-1996圖13-13 , p.212圖(13-13) , P.212 1.帶的結(jié)構(gòu)組成帶的結(jié)構(gòu)組成:(普通普通)2.帶型號(hào)帶型號(hào): (1) 分類 普通帶普通帶：Y、Z、A、B、C、D、E p.212 表13-1 窄帶 ： SPZ、S

4、PA、SPB、SPC(2) V帶帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度基準(zhǔn)長(zhǎng)度d帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度 P.212(表表13-2) (1)基準(zhǔn)直徑基準(zhǔn)直徑dd3.基準(zhǔn)尺寸基準(zhǔn)尺寸:p.212 表表(13-1)V帶截面尺寸帶截面尺寸與帶節(jié)面對(duì)應(yīng)帶節(jié)面對(duì)應(yīng)的直徑.P214(表表13-3）P224 表13-10 V帶輪的輪槽尺寸帶輪的輪槽尺寸V帶楔角帶楔角=400 (表13-1) P212帶輪輪槽角帶輪輪槽角 =32340、360、380. P.224（三） 13-6帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪的結(jié)構(gòu) P.222 (1)質(zhì)量小、工藝性好、質(zhì)量分布均勻、內(nèi)應(yīng)力小、 高速應(yīng)經(jīng)動(dòng)平衡(2)工作面應(yīng)精細(xì)加工1. 結(jié)構(gòu)組成結(jié)

5、構(gòu)組成:2. 帶輪設(shè)計(jì)要求帶輪設(shè)計(jì)要求： 輪緣安裝帶 圖13-18 輪輻 聯(lián)接輪緣與輪轂 P.223 輪轂安裝軸 3. 帶輪材料帶輪材料灰鑄鐵HT150、HT200常用鑄鋼、焊接（鋼板）高速 鑄鋁、塑料小功率 輪緣輪輻輪轂實(shí)心式 孔板式 （圖13-17） 輪輻式（圖13-18） 5.結(jié)構(gòu)尺寸：結(jié)構(gòu)尺寸：帶輪直徑：dda4. 基本結(jié)構(gòu)型式基本結(jié)構(gòu)型式:按帶輪直徑確定基準(zhǔn)直徑d（表13-3 ） P214V帶輪最小基準(zhǔn)直徑 表13-9 P219頂圓直徑da（外徑）（四）、帶傳動(dòng)的張緊、安裝和維護(hù)四）、帶傳動(dòng)的張緊、安裝和維護(hù) 一、帶傳動(dòng)的張緊裝置一、帶傳動(dòng)的張緊裝置 由于V V帶工作一段時(shí)間后帶工作

6、一段時(shí)間后，會(huì)因永久性伸長(zhǎng)而松弛伸長(zhǎng)而松弛，影響帶傳動(dòng)的正常工作。為了保證帶傳動(dòng)具有足夠的工作能力，應(yīng)采用張緊裝置來(lái)調(diào)整帶的張應(yīng)采用張緊裝置來(lái)調(diào)整帶的張緊力。緊力。定期張緊定期張緊（定期調(diào)整中心距）1.調(diào)整中心距調(diào)整中心距：自動(dòng)張緊自動(dòng)張緊（靠自重）2.利用張緊輪使帶張緊利用張緊輪使帶張緊：定期張緊定期張緊 自動(dòng)張緊自動(dòng)張緊（五） 帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) p.195倒3 缺點(diǎn)缺點(diǎn): 1.不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比, 效率低效率低 2.傳遞相同圓周力所需的輪廓尺寸和軸上 壓力均比嚙合傳動(dòng)的大 3.帶的壽命短 4.需要張緊裝置 5.不宜用于高溫, 易燃場(chǎng)合優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 1.緩沖吸振緩沖吸振,

7、傳動(dòng)平穩(wěn)傳動(dòng)平穩(wěn) 2.過(guò)載具安全保護(hù)作用過(guò)載具安全保護(hù)作用 3.適用于中心距較大的傳動(dòng)適用于中心距較大的傳動(dòng) 4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 要求精度低, 成本低(二)彈性滑動(dòng)與打滑(三)帶傳動(dòng)最大有效拉力Fec(四)帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析(五)帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)13-2 帶傳動(dòng)的受力分析帶傳動(dòng)的受力分析 P.206(一)帶傳動(dòng)中的力分析 P.196緊邊緊邊松邊松邊一. 初始狀態(tài):二. 工作狀態(tài):拉力增加緊邊緊邊 0 1 緊邊緊邊拉力拉力減少松邊松邊 0 2 松邊松邊拉力 1.緊松邊的判斷1 1 2 200帶兩邊拉力相等相等0 張緊力張緊力帶兩邊拉力不相等不相等 繞出從動(dòng)輪繞出從動(dòng)輪的一邊緊邊緊邊繞出主動(dòng)輪繞出主動(dòng)輪的

8、一邊松邊松邊分析: 設(shè)帶在工作前后帶的總長(zhǎng)不變， 緊邊緊邊由0 1 松邊松邊由0 2兩邊拉力之差拉力之差稱為帶傳動(dòng)的有效拉力有效拉力，也就是也就是帶所傳遞的圓周圓周力力F 即即 F=F1-F2帶傳動(dòng)的功率帶傳動(dòng)的功率：P = F V1000 kw (13-6) P.206 F = 1000 P / V N F ，Vm/ s總長(zhǎng)不變帶增長(zhǎng)量帶縮短量帶增長(zhǎng)量帶縮短量1002 ; 0= (12) (13-4) 2. 緊.松邊力的大小210012 打滑打滑：如果帶所傳遞的如果帶所傳遞的圓周力圓周力F超過(guò)帶與輪面間的超過(guò)帶與輪面間的極限摩擦力總和極限摩擦力總和時(shí)時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生帶與帶輪將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)相

9、對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑打滑。打滑的危害打滑的危害：打滑帶與帶輪間的相對(duì)滑動(dòng)劇烈的磨損磨損,傳動(dòng)效率降低效率降低失效失效1.平帶傳動(dòng)平帶傳動(dòng)F：分析帶打滑時(shí)緊邊拉力F1和松邊拉力F2的關(guān)系：如右圖，在平帶上截取一微弧段dL，對(duì)應(yīng)的包角d。設(shè)微弧段兩端的拉力分別為F和F+dF，帶輪給微弧段的正正壓力為壓力為dFN，帶與輪間的摩擦力為fdFN，由法向和切向各力的平衡得：經(jīng)公式推導(dǎo)：緊邊和松邊的拉力比緊邊和松邊的拉力比為為： （13-7） f=0.3為摩擦系數(shù)，為包角（弧度）e為自然對(duì)數(shù)的底，e=2.718.（二）帶傳動(dòng)最大有效拉力FdFNdld F+dF Fd/2d/2F2F1fdFN2sin)(

10、2sinddFFdFdFNfeFF21聯(lián)解 F=F1-F2 和上式 （13-7）得：)11 (11112121ffffeFFFFeFFeeFFfFfFfFfFFQQQNf) 2sin() 2sin(lim2sinff FQFQFNFN/2FN/2/22. V帶傳動(dòng)：帶傳動(dòng)：與平帶的初拉力相等時(shí)，它們的法向力與平帶的初拉力相等時(shí)，它們的法向力FN則不同，則不同，平帶的極限摩擦力為平帶的極限摩擦力為FNf=FQf,而而V帶的極限摩擦力為帶的極限摩擦力為：當(dāng)量摩擦系數(shù)當(dāng)量摩擦系數(shù)將將f 用用f(當(dāng)量摩擦系數(shù)當(dāng)量摩擦系數(shù)) 代入代入(13-8)應(yīng)用于應(yīng)用于V帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)。(13-8）由此可知：增大包

11、角和增大包角和增大摩擦系數(shù)增大摩擦系數(shù)，都可以都可以提高帶所傳遞的圓周力提高帶所傳遞的圓周力。因小帶輪包角1小于大帶輪包角2 ，故計(jì)算帶故計(jì)算帶傳動(dòng)所能傳遞的圓周力傳動(dòng)所能傳遞的圓周力時(shí)，時(shí)，上式中應(yīng)取上式中應(yīng)取1feFF21平帶平帶 V帶帶13-3帶的應(yīng)力分析 （P.208) 一、帶傳動(dòng)時(shí),帶中應(yīng)力由以下三部分組成帶中應(yīng)力由以下三部分組成：1.緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力拉應(yīng)力:緊邊拉應(yīng)力1=F1/A MPa松邊拉應(yīng)力2= F2/A MPa F1 F2 1 2b=2yE/d E帶的彈性模量，y為帶的中性層到最外層的垂直距離。dy2. 彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力:帶繞過(guò)帶輪時(shí)，因彎曲而

12、產(chǎn)生彎曲應(yīng)力：b1,b2 d1 d2 b1 b2為限制彎曲應(yīng)力b不過(guò)大限制小帶輪的之最小直徑ddmin表(13-3) p.2143.離心力產(chǎn)生的離心力產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力離心拉應(yīng)力: FC C發(fā)生在帶作圓周運(yùn)動(dòng)部分, 作用于帶的全長(zhǎng)FC=qV2 C=Fc/A=qV2 /A MPa 為限制離心拉應(yīng)力為限制離心拉應(yīng)力C不過(guò)大不過(guò)大限制限制V Vmax25m/S 5m/S Vmax 25m/S2C1b2maxb1二.帶傳動(dòng)工作時(shí)最大應(yīng)力帶傳動(dòng)工作時(shí)最大應(yīng)力: max 1+ b1+ c發(fā)生位置發(fā)生位置: i1 (小輪主動(dòng)) :帶繞進(jìn)小輪帶繞進(jìn)小輪 i1 (大輪主動(dòng)) :帶繞出小輪帶繞出小輪則應(yīng)力循環(huán)總次數(shù)

13、： N = 3600 kTV/L 設(shè)V帶速(m/S)L帶長(zhǎng)(m) V/L 繞轉(zhuǎn)次數(shù)/秒K=2帶輪數(shù) (2次/周) T帶的壽命(h)三. 應(yīng)力循環(huán)次數(shù): p.199第4. 13-4帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng) 和傳動(dòng)比 p.210 *帶傳動(dòng)在工作時(shí)存在有帶與帶輪間的彈性滑動(dòng)帶與帶輪間的彈性滑動(dòng) V1V帶, V帶V2V1V帶V2 V1V2 實(shí)際傳動(dòng)比理論傳動(dòng)比實(shí)際傳動(dòng)比理論傳動(dòng)比( 減速傳動(dòng) ) 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不穩(wěn)定帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不穩(wěn)定1.帶是彈性體彈性體, 受載彈變, 變形量與外力 成正比小帶輪處：小帶輪處：帶由A1繞上由B1繞出，拉力由F1 F2 帶 邊繞進(jìn)邊后縮 帶滯后于帶輪帶滯后于帶輪 V1V帶帶

14、o1o2A1A2B1B2C1C2F1F22.帶輪兩邊拉力不相等帶輪兩邊拉力不相等, F1F2大帶輪處：大帶輪處：帶由A2繞上 由B2繞出，拉力由F2 F1 帶邊繞進(jìn)邊伸長(zhǎng) 帶超前于帶輪帶超前于帶輪 V帶帶V2V1V帶帶V2 V1V2原原因因傳動(dòng)比傳動(dòng)比 p.211)1 (1221ddnni1221ddnni(13-9)2112)1 (ddnn(13-10)其值甚微，在一般計(jì)算中不予考慮：=0.01-0.02 滑動(dòng)率11221122111212221111100060100060ndndndndndVVVndVndV分子分母同除以d1n1得；整理得：一.單根帶單根帶可傳遞功率可傳遞功率0計(jì)算式計(jì)

15、算式 (推導(dǎo)推導(dǎo)） 0 1000 (13-6) 單根帶可傳遞最大功率單根帶可傳遞最大功率0 P206 圓周力圓周力=1（11f ）（13-8） P207 緊邊拉力緊邊拉力1 1= b1c A為了使帶具有一定的疲勞強(qiáng)度：max=1+b1+c 1= b1c (13-12) 單根帶可傳遞功率單根帶可傳遞功率0:0(b1c) (11f )1000 kw（13-13） p214二二.（查表）查表）單根帶的單根帶的基本額定功率基本額定功率0（特定條件下制釘）特定條件下制釘）1. 0: 按按d1、1、型號(hào)型號(hào)查表查表(13-3) p.214 0稱為基本額定功率，它是稱為基本額定功率，它是在在特定條件下特定條

16、件下 包角1=(=1); 載荷平穩(wěn) 帶長(zhǎng)L為特定長(zhǎng)度由（13-13）求得的求得的，設(shè)計(jì)時(shí)可查此表設(shè)計(jì)時(shí)可查此表。但設(shè)計(jì)時(shí)的實(shí)際工作情況不是特定條件但設(shè)計(jì)時(shí)的實(shí)際工作情況不是特定條件，必須必須于以修正。于以修正。13-5 普通普通帶傳動(dòng)的計(jì)算帶傳動(dòng)的計(jì)算 P.211帶傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ：1.失效形式失效形式：打滑或帶發(fā)生疲勞破壞打滑或帶發(fā)生疲勞破壞。2.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證帶傳動(dòng)保證帶傳動(dòng)不打滑不打滑及具有及具有一定的疲勞壽命。一定的疲勞壽命。工作情況系數(shù)A 非平穩(wěn)非平穩(wěn)載荷A 1 表(13-8) p.218 包角修正系數(shù): 表(13-7)

17、P.217當(dāng)1 (1)承載力 11 K 帶帶長(zhǎng)修正系數(shù)L : 表(13-2) P212當(dāng)L特定條件特定條件繞轉(zhuǎn)次數(shù)N傳動(dòng)功率L 1當(dāng)L特定條件特定條件繞轉(zhuǎn)次數(shù)N傳動(dòng)功率L 1 表（13-5.13-6）P.216 P217當(dāng)當(dāng)1d2b2 承載力承載力傳動(dòng)功率傳動(dòng)功率 P0 0 3. 單根帶單根帶功率增量功率增量P02. 實(shí)際工作（非特定條件下）的實(shí)際工作（非特定條件下）的修正系數(shù)修正系數(shù) P216 1.單根單根V帶的許用功率帶的許用功率：P0= (P0+P0) KKL (13-14) P216 2.計(jì)算功率：計(jì)算功率：PC = KA P（P為傳動(dòng)為傳動(dòng) 的額定功率的額定功率Kw）3.帶的根數(shù)：帶

18、的根數(shù)：Z= PC / P0 =Pc/ (P0+P0) KKL (13-15) P218 書(shū)Z10,建議Z6 (常取4-6根）（ P0為單根V帶基本額定功率）4.普普V帶的選型：帶的選型：按小帶輪的轉(zhuǎn)速按小帶輪的轉(zhuǎn)速n1和計(jì)算功率和計(jì)算功率Pc查圖查圖13-15 P219三三.帶的型號(hào)和根數(shù)的確頂：帶的型號(hào)和根數(shù)的確頂： 單根帶的許用功率單根帶的許用功率0：修正后單根修正后單根V帶所能傳遞的功率帶所能傳遞的功率: 7.求V帶根數(shù).C0 =3.39 取4根8.求作用在帶輪軸上的壓力 FQ (壓軸力) =1733N 例13-2 設(shè)計(jì)一通風(fēng)機(jī)用的V帶傳動(dòng)。選用異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)。已知電機(jī)轉(zhuǎn)速1=1460r/