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1、第十三章 带传动和链传动一、带传动二、链传动本章重点及难点:带传动的工作情况分析带传动的失效形式和设计准则带传动主要设计参数的选择链传动的运动分析和受力分析滚子链传动的参数选择和设计计算13-1 带传动的类型和应用 主动带轮1、从动带轮2、环形带 静止时，两边拉力相等； 传动时，拉力大的一边称为主动边（紧边）， 拉力小的一边为从动边（松边） 靠带与带轮接触面间的摩擦力传递运动和动力F1F2Ff 12F0F0F0F0一、带传动组成二、工作原理开口传动 两轴平行，同向回转 交叉传动 两轴平行，反向回转 半交叉传动两轴交错，不能逆转 按形 传式 动分三、带传动的类型平带传动底面是工作面，可实现多种形
2、式的传动 带传动带两侧面是工作面，承载力大，只用于开口传动 多楔带传动具有平带和带的优点同步带传动具有带与链传动的特点按 带 的 截 面 分三、带传动的类型圆形带传动汽车发动机带在带轮上的包角四、带传动的参数1 中心距a2 包角3 带轮（基准）直径d与带节面对应的直径4 带（基准）长度d带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度Ld4 带（基准）长度d带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度已知带长时，中心距为五、带传动的优 缺点优点： 远距离传动 可缓冲、减振，运转平稳 过载保护 结构简单, 精度低, 成本低缺点： 外廓尺寸大 弹性滑动，传动比不固 定，效率低 轴与轴承受力大
3、寿命短 需要张紧装置 不宜用于高温, 易燃场合一、带受力变化二、紧松边拉力关系三、最大有效拉力13-2 带传动受力分析一、带受力变 化静止时，两边拉力相等=F0张紧力 工作时: 拉力增加紧边： F0F1 紧边拉力 拉力减少松边： F0F2 松边拉力 工作状态: 带两边拉力不相等 紧松边判断： 绕进主动轮的一边紧边F1F2F0F0F0F0Ff 紧边松边动画二、紧松边拉力关 系紧边由F0F1拉力增加，带增长 松边由F0F2 拉力减少，带缩短 总长不变 带增长量带缩短量 F1F0F0F2 ; F1F22F0 有效拉力: F1 - F2 即带所传递的圆周力F 圆周力F：F = F1 - F2 = Ff
4、 F1F2F0F0F0F0Ff 紧边松边带传动的有效圆周力等于带与带轮的摩擦力，即紧边与松边的拉力差。dFNF1F2F+dFFf dFN ddld 2d 2三、最大有效拉 力 若不考虑带的离心力，由法向 和切向各力的平衡得：取 并略去二阶微量挠性体摩擦的基本公式为带轮的包角；此时，摩擦力达到最大 带所能传递的最大圆周力影响因素： 初拉力F0F 包角F，带与带轮接触弧越长总摩擦力越大 摩擦系数 f FF0越大越好吗？ 越小呢？在相同条件下，v带与平带哪种传递较大的功率？摩擦力分析： 比较平带与V带FN/2FN/2FQFQFN在相同条件下 ，V带能传递较大的功率。 或在传递功率相同时，V带传动的结
5、构更为紧凑。v由离心力产生的离心 拉应力c： ? 带传动工作时,作用于带上有哪些应力?它们的分布及大小 有什么特点?最大应力发生在什么部位?为什么要限制带速？ 带的应力：拉应力、弯曲应力、离心拉应力 由拉力产生的拉应力s1、s2：v由带弯曲产生的弯曲应力: b1,b2变应力疲劳破坏 最大应力: smax=s1+sb1+sc 发生位置: 小带轮与紧边接触处13-3 带的应力分析为限制b不过大限制dmin为限制离心拉应力c不过大限制Vb=2yE/dFc=qV2但vmin5 m/S (P=Fv/1000)5m/Sv25m/S 一般以v=20m/s为宜i1 (小轮主动):最大应力发生位置:带绕进小轮处
6、因带是运动的,即带是处于变应力状态下工作的,每环绕 一圈,变化两次,当应力循环次数达到一定数值后,将产生疲 劳破坏.2C1b2maxb1N = 3600 kTV/L V带速(m/S) L带长(m) V/L 绕转次数/秒 K带轮数 (K次/周) T带的寿命(h)应力循环次数: 什么是弹性滑动, 什么是打滑? 对传动有什么影响？ 为什么会发生弹性滑动或打滑? 是否可以避免?分析：带是弹性体 弹性形变：13-4 带传动的弹性滑动和传动比一、弹性滑动F2F2F1F1从动轮n2主动轮n1一、弹性滑 动定义： 由于带的两边弹性变形不等所 引起的带与带轮之间的微量相 对滑动 产生的原因： 带的弹性、松边与紧
7、边拉力差变形量改变，相对轮滑动弹性滑动的特点： 弹性滑动不可避免 F 弹性滑动 弹性滑动范围后果： 带速滞后于主动轮，超前于从动轮v1 v带 v2 ，v1 v2 带传动传动比不稳定弹性滑动率：如果弹性滑动扩 展到整个接触弧? F1F2紧边松边二、打 滑定义： 带沿带轮面发生全面滑动 产生的原因： FFfmax 弹性滑动扩展到整个接触弧显著滑动(打滑)特点： 打滑可以避免，而且应当避免 短时打滑起到过载保护作用 打滑先发生在小带轮处后果： 打滑带的剧烈磨损从动轮转速剧烈降低传动失效?如何防止打滑 F1F2紧边松边一、V带的结构二、普通V带标准三、V带传动设计计算13-5 普通V带传动的计算一、V
8、带的 结构 伸张层(顶胶)、强力层(抗拉体)、压缩层(底胶)、包布层二、V带 规格 普通V带：Y、Z、A、B、C、D、E七种 窄V带：SPZ、SPA、SPB、SPC四种 截面尺寸见表13-1三、V带传动设计计 算1 带传动失效形式及设计准则2 单根V带能传递的功率3 设计步骤1 带传动失效形式及设计准 则 失效形式：打滑、带的疲劳损坏 设计准则：FFfmax、 smax=s1+sb1+scs 设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有一定 的疲劳强度或寿命具体做法： 确定单根带所能传递的许用功率 根据带传动的设计功率 确定带安全工作的根数2 单根V带能传递的功 率 保证不打滑的条件下，使带具有一定
9、的疲劳强度或寿命 单根普通v带的基本额定功率可查表13-3，窄v带的表13-4 基本额定功率确定条件：i =1,特定带长，工作平稳 实际工作中单根带所能传递的许用功率：不打滑不疲劳破坏带长修正系数，表13-2 包角修正系数，表13-7时的功率增量，普通13-5，窄13-63 设计步 骤 已知条件及设计内容：已知条件设计内容传递的名义功率P 主动轮转速n1从动轮转速n2 或传动比i 传动位置要求 工况条件、原动机类型等V带的型号、长度和根数带轮直径和结构 传动中心距 a验算带速 v 和包角计算初拉力和压轴力d2 = i d1(1)，圆整成 标准值，表13-9带轮愈小，弯曲应力愈 大，所以d1 d
10、min 7、计算带的根数 z2、根据n1、 Pc 选择带的型号3、确定带轮基准直径d1、d2具体步骤1、确定计算功率 Pc KAP工况系数， 查表13-84、验算带速v (v525m/s)N5、确定中心距 a 及带长 Ld6、验算主动轮的包角1Nz 7 ？NY8、确定初拉力 F09、计算压轴力 FQ10、带轮结构设计问题：带传动适合于 高速级还是低速级？根据图13-15或 13-16套基准长度，表13-2a 过小，带短，易疲劳a 过大，易引起带的扇动确定中心距初定中心距 a0 0.7(d1+d2) a0 2(d1+d2)初算带长L0 计算实际中心距 a（圆整）取基准带长 Ld(表132) 基本
11、结构型式按带轮直径确定分实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式 具体轮槽尺寸见表13-1013-6 带轮的结构 注意事 项： 1.中心距应可调: 2.带传动一般松边在上(边)(可增大包角) 3.带传动作用于轴上的径向力较大（比啮合传动的大）4.带传动应设置在高速轴较小(同样P时） 带传动具减振缓冲能起过载保护作用定期张紧（定期调整中心）图(13-4a)图(13-4b) 自动张紧（靠自重）使中心距增大或使带张紧安装制造误差工作后的塑性变形 F0不保证设张紧装置1）调整中心距13-7 带传动的使用维护带传动靠带与带轮间的摩擦力工作，需F01 原因2 张紧方法2）张紧轮装置 利用张紧轮使带张紧松边内侧靠大轮处(带只能单向弯曲，避免过多减小包角） 带传动：张紧轮设置在平带传动：张紧轮设置在 松边外侧靠小轮处(平带可以双向弯曲，应尽量增大包角)图(13-4c)平带3）张紧轮装 置
