第一节第一节 带传动类型及其工作原理带传动类型及其工作原理 定义定义带传动是一种通过中间挠性体（传动带传动是一种通过中间挠性体（传动带），将主动轴上的运动和动力传递给从动轴的带），将主动轴上的运动和动力传递给从动轴的机械传动形式。机械传动形式。 组成组成主动带轮主动带轮1 1、从动、从动带轮带轮2 2、传动带传动带3 3和机架。和机架。 中间元件具有挠性，可以起到缓冲和吸振的作用，中间元件具有挠性，可以起到缓冲和吸振的作用，传动平稳噪声小，能够实现较大距离间两轴的传动平稳噪声小，能够实现较大距离间两轴的动；通过改变带长，能适合不同的中心距要求。动；通过改变带长，能适合不同的中心距要求。一般特点：一般特点：F 适用场合适用场合：通常应用于传动功率不大（：通常应用于传动功率不大（5050100kW100kW），速度适中（带速一般为），速度适中（带速一般为5 530 m/s30 m/s），传），传动距离较大的场合。动距离较大的场合。分类分类根据工作原理不同根据工作原理不同 一、一、摩擦型带传动摩擦型带传动 二、二、啮合型带传动啮合型带传动 大理石切割机大理石切割机拖拉机拖拉机电影放映机电影放映机桑塔纳轿车桑塔纳轿车一、摩擦型带传动一、摩擦型带传动依靠挠性带与带轮接触面上的摩擦力来传递运动和动力依靠挠性带与带轮接触面上的摩擦力来传递运动和动力具备带传动的一般特点，还具有：具备带传动的一般特点，还具有： 1.1.过载时带沿着带轮工作面打滑，起到安全保护作用；过载时带沿着带轮工作面打滑，起到安全保护作用；2.2.结构简单，制造成本低，拆装方便；结构简单，制造成本低，拆装方便；3.3.带与带轮面之间存在弹性滑动，传动效率较低，传动比带与带轮面之间存在弹性滑动，传动效率较低，传动比不准确，带的寿命较短。不准确，带的寿命较短。4.4.带与轮的摩擦易产生电火花，故不适用于易燃易爆场合带与轮的摩擦易产生电火花，故不适用于易燃易爆场合。按用途按用途传动带传动传动带传动输送带传动输送带传动按带的形状按带的形状V带传动带传动圆带传动圆带传动平带传动平带传动多楔带传动多楔带传动(a)平带传动平带传动 （b）V带传动带传动 （c）多挈带传动）多挈带传动 （d）圆形带传动）圆形带传动 啮合性带传动啮合性带传动( (称同步带传动称同步带传动) )优优点点: :传传动动比比准准确确，较较高高的的传传动动效效率率（9898以以上上）；适适应应的的传传动动比比较较大大，可可达达1010，且且适适应应于于较较高高的的速度，带速可达速度，带速可达50m50ms s。缺缺点点: :同同步步带带及及带带轮轮制制造造工工艺艺复复杂杂，安装要求较高。安装要求较高。依靠同步带上的齿与带轮齿槽之间的啮合来传递运动和动力依靠同步带上的齿与带轮齿槽之间的啮合来传递运动和动力应用应用: :中小功率、传动比要求精确的场合。中小功率、传动比要求精确的场合。( (如打印机、绘图如打印机、绘图 仪、录音机、电影放映机等精密机械中仪、录音机、电影放映机等精密机械中) )第二节第二节 带传动工作情况分析带传动工作情况分析一、一、带传动的受力分析带传动的受力分析 二、二、带的应力分析带的应力分析三、三、带传动的弹性滑动带传动的弹性滑动 工作中：工作中： 1.1.紧边拉力增至紧边拉力增至F F1 1 ，拉力变化，拉力变化 松边拉力降至松边拉力降至F F2 2，拉力变化，拉力变化 变形前后带长不变变形前后带长不变一、带传动的受力分析一、带传动的受力分析工作前工作前：2.2.力、力矩平衡条件力、力矩平衡条件 有效圆周力有效圆周力 F F= = F Ff f = =F F1 1- - F F2 23.3.有效圆周力有效圆周力F F、功率、功率P P 和带速和带速 v v之间的关系之间的关系2.2.一定结构的带传动一定结构的带传动( (f f、 1 1) )，在张紧力为，在张紧力为F F0 0时可传递的时可传递的最大最大有效圆周力有效圆周力为为: :最大有效圆周力及其影响因素最大有效圆周力及其影响因素4.4.有效圆周力有效圆周力F F、F F1 1、F F2 2和和F F0 0之间的关系之间的关系1.1.挠性体摩擦传动的基本关系，即绕过带轮时带的张力的变化挠性体摩擦传动的基本关系，即绕过带轮时带的张力的变化关系，由关系，由欧拉公式欧拉公式确定：确定： 当当F F载载 F Fmaxmax时，产生打滑时，产生打滑。3.3.带传动可传动最大有效圆周力的影响因素：带传动可传动最大有效圆周力的影响因素： 初拉力初拉力F F0 0 、小带轮包角、小带轮包角1 1 、摩擦系数、摩擦系数 f f带截面产生的应力包括三个部分：带截面产生的应力包括三个部分：1.1.由拉力产生的拉应力由拉力产生的拉应力 2.2.由离心力产生的拉应力由离心力产生的拉应力 二、带的应力分析二、带的应力分析3.3.由弯曲产生的弯曲应力由弯曲产生的弯曲应力设计中应当限制小带轮的最小直径设计中应当限制小带轮的最小直径d d1min1min 由上式可知，带愈厚，或者带轮直径愈小，带所受的弯曲应力就愈大。显然，由上式可知，带愈厚，或者带轮直径愈小，带所受的弯曲应力就愈大。显然，带绕过小带轮时产生的弯曲应力带绕过小带轮时产生的弯曲应力b1 b1 大于带绕过大带轮时的弯曲应力大于带绕过大带轮时的弯曲应力b2b2 由图可知，带上最大应力发生在带的紧边进入小带轮处，故强度由图可知，带上最大应力发生在带的紧边进入小带轮处，故强度条件为条件为三种应力沿带长的分布及变化情况图三种应力沿带长的分布及变化情况图带传动中，最大应力带传动中，最大应力max max 发生在紧边进入小带轮处，且：发生在紧边进入小带轮处，且： 其中：其中：1 1为有效拉应力，而为有效拉应力，而c c 和和b1 b1 为附加应力，希望为附加应力，希望越小越好，根据越小越好，根据c c 和和b1b1的计算公式的计算公式讨论：讨论：一般规定：一般规定： （1 1）v25m/secv5m/secv5m/sec，否则传动功率过小；，否则传动功率过小； （3 3）d d1 1不能太小，否则附加无用弯曲应力过大，一不能太小，否则附加无用弯曲应力过大，一般应大于所规定的最小值。般应大于所规定的最小值。 三、带传动的弹性滑动三、带传动的弹性滑动 带的拉伸变形规律基本遵循虎克定律，即变形量带的拉伸变形规律基本遵循虎克定律，即变形量 与受力成正比。与受力成正比。 起始段起始段AAAA上无上无相对滑动。相对滑动。 F F2 2 F F1 1 带沿着带沿着带轮表面在带轮表面在BABA弧段弧段上向上向AA点回缩，点回缩， 微量的相对滑动，微量的相对滑动，v v2 2 v v带轮带轮2 2 弹性滑动弹性滑动-带传动过程中因传动带带传动过程中因传动带弹性变形量的改变弹性变形量的改变，引起的带，引起的带与轮面在局部接触弧上发生微量相对滑动的现象。与轮面在局部接触弧上发生微量相对滑动的现象。 性质：因带弹性变形量的改变而引起，不可避免。性质：因带弹性变形量的改变而引起，不可避免。 后果：后果： v v2 2 120120 否则应适当增大中心距或减小传动比来满足。否则应适当增大中心距或减小传动比来满足。5.5.传动带根数传动带根数Z Z 计算计算 将计算值圆整确定带的根数将计算值圆整确定带的根数Z Z。为保证多根带受力均匀，。为保证多根带受力均匀，Z Z不不应超过表应超过表8-98-9推荐的最多使用根数推荐的最多使用根数Z Zmaxmax；否则应当改选带的截面型；否则应当改选带的截面型号或加大带轮直径后重新设计。号或加大带轮直径后重新设计。 6.6.确定初拉力确定初拉力F F0 0 初拉力初拉力F F0 0不能过大也不能过小。推荐单根不能过大也不能过小。推荐单根V V带张紧的初拉力带张紧的初拉力F F0 0为：为：在此初拉力的张紧下，作用于带轮轴上的载荷为：在此初拉力的张紧下，作用于带轮轴上的载荷为：7.7.带轮的结构设计带轮的结构设计 五、设计实例五、设计实例 例：试设计一带式输送机的例：试设计一带式输送机的V V带传动装置。已带传动装置。已知其原动机为知其原动机为Y132SY132S4 4型三相异步电动机，额定功率型三相异步电动机，额定功率P=P=5.5kW5.5kW，转速，转速n n1 1=1440r/min=1440r/min；传动比；传动比 = =3.6 3.6 ；单班制；单班制工作；系统的安装布置要求传动中心距工作；系统的安装布置要求传动中心距aa1000mm1000mm。 请按照上述步骤并对照书上详细学习！请按照上述步骤并对照书上详细学习！第四节第四节 V V带传动结构设计带传动结构设计 一、一、V V带轮结构设计带轮结构设计常用材料常用材料：铸铁、铸钢、铝合金或工程塑料。其中，：铸铁、铸钢、铝合金或工程塑料。其中，铸铁铸铁材料材料应用最广。应用最广。结构组成结构组成：属于典型盘类零件，由：属于典型盘类零件，由轮缘、轮毂轮缘、轮毂和和轮辐轮辐（或腹板）（或腹板）三部分组成。三部分组成。 结构型式结构型式：实心、腹板、孔板和：实心、腹板、孔板和 轮辐式。轮辐式。二、带传动的张紧装置二、带传动的张紧装置 1 1定期张紧装置定期张紧装置 2 2自动张紧装置自动张紧装置 3 3利用张紧轮方式利用张紧轮方式 (a)实体结构；（b)腹板式；（c)孔板式; (d)轮副式V V带轮结构图带轮结构图(a)(b)(a)(b)定期张紧装置；定期张紧装置；张紧装置张紧装置（c c）自动张紧装置；）自动张紧装置； (d)(d)利用张紧轮方式利用张紧轮方式注意事项注意事项： 张紧轮张紧时，张紧轮张紧轮张紧时，张紧轮 一般应放在松边内侧并靠近大带轮处，一般应放在松边内侧并靠近大带轮处，以减少对小带轮包角以减少对小带轮包角1 1的影响。若放在松的影响。若放在松边外侧，由于带的反向弯曲，会使带的寿边外侧，由于带的反向弯曲，会使带的寿命降低。命降低。本章重点难点本章重点难点1.1.带传动的特点及工作原理带传动的特点及工作原理2.2.受力情况与应力分析受力情况与应力分析3. 3. 弹性滑动、打滑弹性滑动、打滑4.4.提高承载能力的措施提高承载能力的措施适当增加带轮直径或增大带速；适当增加带长；适当增加带轮直径或增大带速；适当增加带长；适当增加带的根数（一般适当增加带的根数（一般Z10Z10）；增大包角。）；增大包角。5.5.张紧轮的目的及放置位置张紧轮的目的及放置位置