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1、机器的组成,概 述,第十二章 带传动,第二节 V带传动中的几何参数、 载荷参数和运动参数,第一节 带传动的分类、特点和应用,第三节 V带和V带轮的结构和尺寸,第四节 V带传动的设计,一、带传动的分类,主动带轮1、从动带轮2和传动带3及机架组成。,第一节 带传动的分类、特点和应用,1、带传动组成,2、带传动的类型, 按工作原理分：摩擦传动和啮合传动, 按带的截面形状分：平带、V带、圆带、多楔带、同步带,摩擦传动：依靠张紧在带轮上的带和带轮之间的摩擦力来工作。 啮合传动：依靠皮带上的齿和带轮上的齿相互啮合来传递运动。, 平带, 工作面：内表面, 剖 面：扁平长方形, 特点及应用：最为简单、在传动中
2、心距较大的情况下应用较多。, V带, 工作面：侧面,（应用最广泛）, 分类：, 剖 面：等腰梯形,在相同情况下，V带传递转矩比平带要大。,同样材质的V 带,传动带的主要类型:,特点：, 缓冲、吸振、传动平稳, 瞬时传动比不稳定, 过载打滑保护作用, 结构简单、维护方便, 适于远距离传动,二、摩擦带传动的特点及应用, 轮廓尺寸大，结构不紧凑, 不能传递很大功率，效率低, 皮带寿命短,第二节 V带传动中的几何参数和几何关系,一、V带传动中的几何参数和几何关系,1、V带的节宽、高度、相对高度和楔角,节线：带中保持原长度不变的任意一条周线。,节面：节线构成的面。,节宽bp：带的节面宽度。 （表13-1
3、）,高度h：带的横截面中梯形轮廓的高度。,相对高度h/ bp ：带的高度和节宽之比。,楔角：带的两侧边的夹角。,（皮带参数（带截面参数、带长）、带轮参数、带传动参数）,2、V带轮的基准宽度和基准直径,基准宽度bd：标准V带的截面尺寸中节宽的规定值。 （随槽型型号的不同而不同，见表13-3）,基准直径dd：带轮轮槽基准宽度处的直径。 （在基准直径系列里选取，见表13-4）,3、V带的基准长度Ld（公称长度）,V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度。 （在基准长度系列里选取，见表13-2）,4、中心距 a,5、包角,带正常工作时，两带轮轴线间的距离。,带与带轮接触弧所对的圆心角。,小带
4、轮包角1,大带轮包角2,1、离心拉力Fc,二、V带传动中的载荷参数与应力分析,式中： q单位长度的质量（见表13-1） v带的速度（公式13-11a）, 工作前：带以一定的张紧力安装在带轮上，带受初拉力F0, 工作时：由于带与轮的摩擦，形成紧边和松边。,2、初拉力F0 、紧边拉力F1 、松边拉力F2和有效拉力F, 紧边拉力与松边拉力差为带的有效拉力F。, 带传动的功率P为,当v一定，若P增加，所需F增加所需Ff 增加，而Ff 摩擦力有一个极限Ff max，当所需Ff大于Ff max ，皮带将打滑。 （最大有效拉力Fmax）, 最大有效拉力Fmax,式中: e 自然对数底(e=2.718) f
5、摩擦系数 带在带轮上的包角,小轮先打滑, 影响因素, 初拉力F0,F0增加 Ff增加Fmax增加传动能力增加。 F0过大发热磨损增加带寿命降低。 F0过小传动效率就低。, 包角,增加 Ff增加 Fmax增加。, 摩擦系数f,f增加 Ff增加 Fmax增加。, 带单位长度的质量q和带速v,q、v增加 Fc增加 Fmax减小。,增大小轮包角的结构措施,a)合理安排松边、紧边的位置,水平布置应使紧边在下、松边在上。,b)合理张紧（注意张紧轮的位置）,增大摩擦系数 f 的方法,带对铸铁的f (一般为0.8)大于带对钢的f (一般为0.4),带轮多选用铸铁,三、带传动的应力分析,1、拉应力,设带的截面面
6、积为A mm2,作用在整个带长上,2、离心应力c,作用在整个带长上,3、弯曲应力b,ha 带的顶面到节面的距离 dd 带轮的基准直径, dd1 b2 应限制小带轮直径dd1 ， 使 dd1 ddmin,当ha一定时， dd越小，则弯曲应力越大,作用在弯曲部分, 带紧边刚绕上小带轮处的应力最大。, 带处于变应力下工作，可能发生疲劳失效。,结论：,带寿命缩短一半,轮径减小10% 功率提高10% 带长减小50%,四、带传动的运动参数,1、带轮转速n1、n2,2、传动比i,3、带速v,4、带轮的圆周速度v1、v2,五、弹性滑动和打滑,1、弹性滑动不可避免、固有特性,原因：带是弹性体，且紧边、松边存在拉
7、力差。,由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量的相对运动。,v=v1 进,vv1 出,v=v2 进,vv2 出,措施：选弹性模量大的材料。,后果：v2v1，传动比i不准确，微量磨损，产生温升。,2、滑动率 ,从动轮较主动轮圆周速度的降低率。,滑动率 一般较小（0.010.02），可忽略，则有,3、打滑可以避免,原因：由于过载而引起的带与带轮间全面、显著的相对运动,后果：无法正常工作，磨损发热严重。,措施：防止过载、合适的预拉力。,注意：弹性滑动和打滑的区别, 形成原因不同。 弹性滑动不可避免，打滑可以避免。 弹性滑动造成传动比不稳定。,第三节 V带和V带轮的结构、尺寸和标记,一、V带的结构、
8、尺寸和标记,剖面：等腰梯形,组成,帘布芯结构胶帘布,绳芯结构 胶线绳,2.抗拉体,1.顶胶,4.包布,3.底胶,抗拉体,标准普通V带都制成无接头的环形。,截面积 小,大, 型号（七种）：Y Z A B C D E,承载能力 小,大, V带的标记：,截型,基准长度,标准号,如：A1400GB/T1171-1996,截面尺寸见表13-1 基准长度系列见表13-2,1、设计要求,2、材料：铸铁(HT150、HT200)、铸铝、塑料,3、结构形式,实心式,轮辐式,孔板式,腹板式,dd(1.53)d0（带轮毂孔直径）,dd300mm,dd400mm,dd400mm,二、V带轮的结构和尺寸,质量小且分布均
9、匀、工艺性好、 精度要保证。,4、槽型尺寸与基准直径的选择（表13-3与表13-4）,实心式带轮,腹板式带轮,孔板式带轮,轮辐式带轮,（一）带传动的失效形式和设计准则,1、失效形式,2、设计准则,保证带传动在不打滑的条件下， 具有一定的疲劳强度和寿命。,三、V带传动的设计,疲劳破坏 打滑,需要传递的功率P 主动轮转速n1 从动轮转速n2（或i） 传动用途及工作条件,带型号 带轮直径dd1, dd2 带根数z 中心距 a 带长 Ld 初拉力F0 压轴力Q 带轮结构,（二）设计数据和设计方法,已知条件：,设计内容,1电机 2带传动 3减速器 4联轴器 5卷筒,（三）设计计算步骤,1、计算功率Pd
10、（又称设计功率）,2、选择带的型号,KA 工作情况系数（表13-6）,Pd KAP kW,由Pd 、n1定型号（图13-11）,如：设计一通风机的普通V带传动，要求传递功率P=10kW，n1=1460r/min，传动比i=2，两班制工作。,带型选择 查表得 KA=1.2，计算功率Pd=KAP=12kW,结果：B型带,3、选定带轮基准直径dd1、dd2,dd1 ： dd1小结构紧凑 dd1过小弯曲应力过大带寿命降低 dd1 ddmin （表13-7）,dd2 ： dd2 i dd1,dd1 、 dd2应圆整，且符合标准（表13-4）。,如前例： dd1 取140mm、 则dd2=280mm。,4
11、、验算带速v,v太大离心力过大易打滑 v太大应力循环次数多疲劳寿命降低 v太小 F(=1000P/v)过大带根数Z过多 带轮宽度、轴径、轴承等尺寸增大, 5m/s v (2530)m/s,前例： v =10.7 m/s。,5、确定中心距a和带长Ld,初选a0 求Ld0查标准Ld 求实际a,0.7(dd1 +dd2)a0 2(dd1 +dd2),原因： a0过小 1过小Fmax过小 传动能力低 a0过小 带较短 单位时间内循环次数多 寿命降低 a0过大 带较长 易抖动,考虑安装调整和补偿预紧力，中心距a的变动范围为：,amin=a0.015Ld amax=a0.03Ld,6、验算包角1,前例：
12、初选 a0=800mm。 计算 选Ld=2240mm 实际中心距 a=787mm,前例： 1=170 120 。,7、确定带的根数Z（圆整）,前例： P1=2.82 P1=0.46 K=0.98 KL=1.00。 计算 z=3.72 (取z=4),8、确定带轮的结构和尺寸,选取带轮的结构型式，确定带轮的结构尺寸。,9、带传动的张紧装置,目的：保证带的传动能力。,方法：, 定期张紧, 自动张紧, 张紧轮张紧,前例： dd1=140mm (实心式) dd2=280mm (孔板式),张紧轮的位置,一般张紧轮放在松边的内侧靠近大轮处，使带只受单向弯曲，且对小轮上的包角影响较小。张紧轮轮槽尺寸与带轮相同，但直径小于小轮的直径。也可放在外侧靠小带轮处。,10、压轴力F,前例：F=1195N,
