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38-1 带传动的类型和应用带传动的类型和应用带传动的组成：带传动的组成：主动轮主动轮1、从动轮、从动轮2、环形带、环形带3。工作原理：工作原理：安装时带被张紧在带轮上，产生的安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力初拉力使得带与使得带与带轮之间产生带轮之间产生压力压力。主动轮转动时，依靠。主动轮转动时，依靠摩擦力摩擦力托动托动从动轮一起同向回转。从动轮一起同向回转。1n2n12F0F0F0F0第1页/共46页类型类型平皮带平皮带V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型同步带同步带圆形带圆形带-摩擦牵引力大 -摩擦牵引力大 -牵引力小，用于仪器牵引力小，用于仪器应用：应用：两轴平行、且同向转动的场合。称为开口传动。两轴平行、且同向转动的场合。称为开口传动。带传动的类型带传动的类型第2页/共46页21带传动的几何关系中心距a包角:因较小,代入得:带长:aCADBd1d2第3页/共46页11CADBd1d2a带长:已知带长时，由上式可得中心距 :带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间之后，因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。第4页/共46页a a调整螺钉调整螺钉滑道式张紧装置摆架式张紧装置a a带传动的张紧方法：1.1.调整中心距 第5页/共46页张紧轮带传动的张紧方法：1.1.调整中心距 2.2.采用张紧轮3.3.自动张紧自动张紧装置 销轴第6页/共46页带传动的优点：1.适用于中心距较大的传动；2.带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；3.过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏；4.结构简单、成本低廉。带传动的缺点：1.传动的外廓尺寸较大；2.需要张紧装置；3.由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；4.带的寿命较短；5.传动效率较低。第7页/共46页应用：应用：两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传动）两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。，中小功率电机与工作机之间的动力传递。V带传动应用最广，带速：带传动应用最广，带速：v=525 m/s 传动比：传动比：i=7 效率：效率：0.90.95第8页/共46页8-2 带传动的受力分析带传动的受力分析F0F0F0F0静止时，带两边的初拉力相等：静止时，带两边的初拉力相等：传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：F1 =F2 =F0 为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。F1 F2 F1，F2 F1F2F1F2紧边松边设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：F1 F0=F0 F2 从动轮主动轮n1n2n1n2F0=(F1+F2)/2第9页/共46页当圆周力FF Ff时，带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑.经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低，导致传动失效。称 F1-F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：F=F=F1-F2且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系：以平带为例，分析打滑时紧边拉力F1和松边拉力F2之间的关系。dFNF1F2F+dFFf dFNdddld2d2取一小段弧进行分析：正压力：dFN 两端的拉力：F 和F+dF 力平衡条件：忽略离心力,水平、垂直力分别平衡摩擦力：f dFN 第10页/共46页由力平衡条件：积分得：紧边和松边的拉力之比为：绕性体摩擦的基本公式 第11页/共46页 联立求解：F f 1fF=F=F1-F2第12页/共46页在相同条件下，V带能传递较大的功率。或在传递功率相同时，V带传动的结构更为紧凑。用 f 代替 f 后，得以下计算公式：第13页/共46页8-3 带的应力分析带的应力分析 1.1.紧边和松边拉力产生的拉应力紧边拉应力：松边拉应力：A A为带的横截面积 2.2.离心力产生的拉应力带在微弧段上产生的离心力：带工作时应力由三部分组成dFNcdddlr F1F2第14页/共46页离心力 F FNcNc在微弧段两端会产生拉力 FcFc。由力平衡条件得：dFNcdddlr F1F2Fc Fc d2d2离心拉应力：第15页/共46页3.3.弯曲应力当带绕过带轮时，因为弯曲而产生弯曲应力设y y为带的中心层到最外层的垂直距离；E E为带的弹性模量；d d为带轮直径。4.4.应力分布及最大应力max1b22n1n21b12y弯曲应力为:最大应力maxmax出现在紧边与小轮的接触处。V带的节线 dV带轮的基准圆由材料力学公式得 拉应力第16页/共46页F0F01由力平衡条件得静止时轴上的压力为：5.5.作用在轴上的力 FQF0F0FQ1212第17页/共46页F2F2F1F18-4 带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比 设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则带的材料符合变形与应力成正比的规律，则变形量为：这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动弹性滑动。紧边：松边：F F1 1 F F2 2 1 1 2 2带绕过带绕过主动轮主动轮时，将逐渐缩时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使短并沿轮面滑动，使带速落带速落后于轮速。后于轮速。带经过带经过从动轮从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使带带速超前于轮速。速超前于轮速。总有：v v2 2 v v1 1 从动轮n2主动轮n1第18页/共46页得从动轮的转速：带传动的传动比：V V带传动的滑动率=0.01=0.010.02，一般可忽略不计。定义：为滑动率。第19页/共46页8-5 普通普通V带传动的计算带传动的计算V V带可分为：普通普通V带、窄带、窄V带、宽带、宽V带、大楔角带、大楔角V带、带、汽车汽车V带等类型。其中普通带等类型。其中普通 V V带应用最广。一、V V带的规格组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶节线节面节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。节面：全部节线构成的面。第20页/共46页bbdh =40，h/bd=0.7的的V带称为普通带称为普通V带。已经标准化，有七种型号。带。已经标准化，有七种型号。型 号 O A B C D E F 顶宽b 10 13 17 22 32 38 50节宽 bd 8.5 11 14 19 27 32 42 高度 h 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角每米质量q（kq/m）0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 1.52表表8-1 普通普通V带的截面尺寸（带的截面尺寸（GB11544-89）40 在在V带轮上，与所配用带轮上，与所配用V带的节面宽度带的节面宽度相对应的带轮直径称为相对应的带轮直径称为基准直径基准直径d。dV带在规定的张紧力下，位于带轮基准带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为直径上的周线长度称为基准长度基准长度Ld。标准长度系列详见下页表标准长度系列详见下页表8-2，bd第21页/共46页224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 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 基准长度 KL 基准长度 KL 表表8-2 普通普通V带的长度系列和带长修正系数（带的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88第22页/共46页 =40，h/bd=0.9的的V带称为窄带称为窄V带。带。与普通与普通V带相比，高度相同时，宽度减小带相比，高度相同时，宽度减小1/3，而承载，而承载能力提高能力提高1.52.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。的场合。bh40 型 号 宽度b(mm)高度 h(mm)3 v 9.5(3/8英寸)8 A,B型 5 V 16.0(5/8英寸)13.5 B,C,D型8 V 25.4(1英寸)23 D,E,F型窄V带的结构及截面尺寸可替代的 普通V带第23页/共46页二、单根普通V V带的许用功率 传递的功率为：单根带所能传递的有效拉力为：为保证带具有一定的疲劳寿命，应使：maxmax=1 1+b b+c c 1 1=-b b-c c代入得：在 =，L Ld d为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得 P P0 0 称为单根带的基本额定功率。详见下页表8-3 8-3。第24页/共46页200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000小带轮基准直径 d1/mm表表8-3 单根普通单根普通V带的基本额定功率带的基本额定功率（包角（包角=、特定基准长度、载荷平稳时）、特定基准长度、载荷平稳时）型号ZABC50 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 0.3156 0.04 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 0.5675 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 0.8090 0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64 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 8.46 8.60 8.22 6.80 4.26 小带轮转速 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 第25页/共46页实际工作条件与特定条件不同时，应对P P0 0值加以修正。修正结果称为许用功率PP0 0 KL 长度系数；第26页/共46页224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 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 基准长度 KL 基准长度 KL 表表8-2 普通普通V带的长度系列和带长修正系数（带的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88第27页/共46页实际工作条件与特定条件不同时，应对P P0 0值加以修正。修正结果称为许用功率PP0 0 KL 长度系数；PP0 0-功率增量；第28页/共46页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 小带轮转速 n1表表8-4 单根普通单根普通V带额定功率的增量带额定功率的增量P0 型号ZABC400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 传 动 比 i 2.0730 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.022800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04400 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 0.34400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 730 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 第29页/共46页K 包角系数。实际工作条件与特定条件不同时，应对P P0 0值加以修正。修正结果称为许用功率PP0 0 KL 长度系数；PP0 0-功率增量；表表8-5 包角修正系数包角修正系数 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 第30页/共46页三、普通V V带的型号和根数的确定计算功率：K KA A-工作情况系数K 包角系数。实际工作条件与特定条件不同时，应对P P0 0值加以修正。修正结果称为许用功率PP0 0 KL 长度系数；PP0 0-功率增量；第31页/共46页表表8-6 工作情况系数工作情况系数载荷性载荷性质质载荷变动载荷变动很小很小载荷变动载荷变动小小载荷变动载荷变动较大较大载荷变动载荷变动很大很大工工 作作 机机原原 动动 机机电动机（交流启动、三电动机（交流启动、三角启动、直流并励）、角启动、直流并励）、四缸以上内燃机四缸以上内燃机电动机（联机交流启动、电动机（联机交流启动、直流复励或串励）、四直流复励或串励）、四缸以下内燃机缸以下内燃机液体搅拌机、通风机和液体搅拌机、通风机和鼓风机、离心式水泵和鼓风机、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机。压缩机、轻负荷输送机。每天工作小时数每天工作小时数/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 带式输送机、旋转式水带式输送机、旋转式水泵和压缩机、发电机、泵和压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、木工机械。旋转筛、木工机械。制砖机、斗式提升机、制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械等。筛、纺织机械等。破碎机（旋转式、颚式）破碎机（旋转式、颚式）、磨碎机（球磨、棒磨、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）。管磨）。第32页/共46页型号的确定:根据Pc和小带轮的转速n1，由选型图确定。三、普通V V带的型号和根数的确定计算功率：K KA A-工作情况系数K 包角系数。实际工作条件与特定条件不同时，应对P P0 0值加以修正。修正结果称为许用功率PP0 0 KL 长度系数；PP0 0-功率增量；第33页/共46页300050002000160040002008005001004003001000小带轮的转速n1 (r /min)125025000.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 普通V带选型图ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1=450500d1=80100第34页/共46页型号的确定:根据Pc和小带轮的转速n1，由选型图确定。根数的确定:三、普通V V带的型号和根数的确定计算功率：K KA A-工作情况系数K 包角系数。实际工作条件与特定条件不同时，应对P P0 0值加以修正。修正结果称为许用功率PP0 0 KL 长度系数；PP0 0-功率增量；第35页/共46页带轮的直径过小，则带的弯曲应力大，寿命降低。应取：d d1 1ddminmin四、主要参数的选择1.1.带轮直径与带速型 号 Y Z A B C D E dmin 20 50 75 125 200 315 500表8-7 带轮的最小直径dmin20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 475 500 530 560 630 670 710 750 800 900 1000670 710 750 800 900 1000大带轮的直径d d2 2：d d1 1 、d d2 2：必须符合带轮的基准直径系列：第36页/共46页带速：一般应使v v在525m/s的范围内。2.2.中心距、带长和包角推荐范围：0.7(d0.7(d1 1+d+d2 2)a0 2(d350 mm；腹板式腹板式-中等直径；中等直径；8-6 V带轮的结构带轮的结构带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。带轮的材料：常用铸铁，有时也采用钢或塑料和木材。带轮的结构带轮的结构 实心式实心式-直径小；直径小；h2drdkdha1L斜度1：25ddaBh1h2=0.8 h1a1=0.4 h1 a2=0.8 a1 f10.2 h1 f2 0.2 h2PnA3h1=290P功率n转速A轮幅数第43页/共46页f1.61.66.3Heb0bdBh1haddae 80.3 120.3 150.3 190.4 25.50.5 槽槽 型型 Y Z A B Cbd 5.3 8.5 11 14 19 hamin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 famin 6 7 9 11.5 16hfmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 min 5 5.5 6 7.5 10 60 -80 118 190 31560 -80 118 190 315对应的d d3232343436363838()表表8-8 普通普通V带轮的轮槽尺寸带轮的轮槽尺寸第44页/共46页节园节线组成：组成：同步带（同步齿形带）是以钢同步带（同步齿形带）是以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。8-7 同步带传动简介同步带传动简介结构特点：结构特点：横截面为矩形，带面横截面为矩形，带面具有等距横向齿的环形传动带，具有等距横向齿的环形传动带，带轮轮面也制成相应的齿形。带轮轮面也制成相应的齿形。传动特点：传动特点：靠带齿与轮齿之间的啮合靠带齿与轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，而使圆实现传动，两者无相对滑动，而使圆周速度同步，故称为同步带传动。周速度同步，故称为同步带传动。Pb重要参数优点：优点：1.传动比恒定；传动比恒定；2.结构紧凑；结构紧凑；3.由于带薄而轻，抗拉强度高，故带速高达由于带薄而轻，抗拉强度高，故带速高达40 m/s，传动比可达，传动比可达10，传递功率可达，传递功率可达200 KW；4.效率高，高达效率高，高达0.98。缺点：缺点：成本高；对制造和安装要求高。成本高；对制造和安装要求高。pb节距 第45页/共46页感谢您的观看。第46页/共46页