北理机设-带传动.ppt

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1、第一节第一节 概述概述 带带传传动动是是通通过过中中间间挠挠性性体体（传传动动带带），将将主主动动轴轴上的运动和动力传递给从动轴的机械传动形式。上的运动和动力传递给从动轴的机械传动形式。如图所示如图所示:带传动的带传动的一般特点一般特点：大轴距传动；缓振吸：大轴距传动；缓振吸振；传动平稳、噪声小；无需润滑。振；传动平稳、噪声小；无需润滑。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（5050100100kW），），速度适中（带速一般为速度适中（带速一般为5 530 30 m/s），），传传动距离较大的场合。动距离较大的场合。在多级传动系统中，通常将摩擦型带传动置于在多

2、级传动系统中，通常将摩擦型带传动置于第一级第一级。第二节第二节 带传动类型及其工作原理带传动类型及其工作原理 一、带传动的基本类型一、带传动的基本类型按工作原理不同，分为按工作原理不同，分为摩擦型摩擦型和和啮合型啮合型两种类型：两种类型：带带传传动动啮合型啮合型 传动传动摩擦型摩擦型 传动传动平型带平型带V V 带带多楔带多楔带圆形带圆形带同步带同步带普通普通V V带、带、窄形窄形V V带、带、汽车汽车V V带、带、宽宽V V带等带等具体应用具体应用带剖面带剖面二、摩擦型带传动二、摩擦型带传动 按带的截面形状，分为按带的截面形状，分为平带传动平带传动、V V带传动带传动、多楔多楔带传动带传动、

3、圆形带传动等具体型式。、圆形带传动等具体型式。各型摩擦型带传动具有不同的应用特点和使用场合各型摩擦型带传动具有不同的应用特点和使用场合摩擦型带传动除了具备带传动的一般特点以外，还有摩擦型带传动除了具备带传动的一般特点以外，还有过载保护过载保护；结构简单结构简单、成本低；传动比不准确；效率低、寿命短成本低；传动比不准确；效率低、寿命短等特点。等特点。三、啮合型带传动三、啮合型带传动 依靠挠性同步依靠挠性同步带上的齿与带轮齿带上的齿与带轮齿槽之间的啮合来传槽之间的啮合来传递运动和动力。递运动和动力。兼有带传动和啮合传动的优点，传动比准确；兼有带传动和啮合传动的优点，传动比准确；效率高效率高(98(

4、9899.599.5)；传动比；传动比较大较大（1010），允许带，允许带速高速高（v 40m/s40m/s）；）；制造与装配要求高、成本高制造与装配要求高、成本高。第三节第三节 带传动工作情况分析带传动工作情况分析一、带传动的力分析一、带传动的力分析 1.带传动的受力与变化带传动的受力与变化 初拉力初拉力F0 紧边拉力紧边拉力F1、松边拉力松边拉力F2、摩擦力摩擦力 Ff 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=Ff=F1-F2 3.状态条件：状态条件：带变形前后总长度不变带变形前后总长度不变 则则 F1-F0F0-F2 F1+F2=2F0 F1F0F/2，F2F0F

5、/2 F F1 1 、F F2 2可由输入条件可由输入条件 F=1000P/v 求得。求得。二、最大有效圆周力二、最大有效圆周力F Fmaxmax及其影响因素及其影响因素 1 1.挠性体摩擦传动的基本关系，即绕过带轮时带的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张力的变化关系，由，由欧拉公式欧拉公式确定：确定：2.2.一定结构一定结构的的带传动带传动(f、1 1)，在张紧力为在张紧力为F F0 0时可传时可传递的递的最大最大有效圆周力有效圆周力为为:当当F载载Fmax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

6、拉力初拉力F0 0 、小带轮包角小带轮包角1 1 、摩擦系数、摩擦系数 f 三、带的应力分析三、带的应力分析 1.1.带运行在不同位置的受力情况带运行在不同位置的受力情况 2.2.各项应力的大小（各项应力的大小（1 1或或 2 2、c c 、b1b1 或或 b2b2）3.3.带的应力带的应力 分布图、最分布图、最 大应力点大应力点（紧边进入（紧边进入 小带轮处）小带轮处）max 1 c b1 四、弹性滑动与打滑四、弹性滑动与打滑 F 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AA上无相上无相对滑动。对滑动。F2

7、F1 带沿着带带沿着带轮表面在轮表面在BA弧段上弧段上向向A点回缩，点回缩，微量的相对滑动，微量的相对滑动，v2 2 v带轮带轮2 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，引起的带与轮面在局部接触弧上发生微量相对滑动的起的带与轮面在局部接触弧上发生微量相对滑动的现象，称为现象，称为弹性滑动弹性滑动。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：v2 2 120120 否否则应则应适当增大中心距或减小适当增大中心距或减小传动传动比来比来满满足。足。5.5.传动带根数传动带根数Z 计算计算 将计算值圆整确定

8、带的根数将计算值圆整确定带的根数Z。为保证多根带受力均为保证多根带受力均匀，匀，Z不应超过表不应超过表6-9推荐的最多使用根数推荐的最多使用根数Zmax；否则应否则应当改选带的截面型号或加大带轮直径后重新设计。当改选带的截面型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带张紧带张紧的初拉力的初拉力F0为：为：在此初拉力的在此初拉力的张紧张紧下，作用于下，作用于带轮轴带轮轴上的上的载载荷荷为为：五、设计实例五、设计实例 具体说明了具体说明了V V带传动设计的步骤和方法。带传动设计的步骤和方法。

9、第五节第五节 V V带传动结构设计带传动结构设计 一、一、V带轮结构设计带轮结构设计 V带轮是典型的带轮是典型的盘类零件盘类零件，由轮缘、轮毂和轮辐（腹，由轮缘、轮毂和轮辐（腹板）三部分组成。工作面（轮缘）结构尺寸见表板）三部分组成。工作面（轮缘）结构尺寸见表6-2。V带轮常用的材料包括铸铁、铸钢、铝合金或工程塑带轮常用的材料包括铸铁、铸钢、铝合金或工程塑料，铸铁材料应用最广。料，铸铁材料应用最广。小功率传动带轮可采用铸铝或工程塑料小功率传动带轮可采用铸铝或工程塑料；当带速当带速v25m/s时，常用灰口铸铁时，常用灰口铸铁HT150或或HT200；当当v 25m/s40m/s时，宜用球墨铸铁、

10、铸钢或冲时，宜用球墨铸铁、铸钢或冲压钢板焊接制造带轮。压钢板焊接制造带轮。如果带轮采用铸铁材料制造：如果带轮采用铸铁材料制造：当带轮基准直径当带轮基准直径dd (2.53)d（d为带轮轴直径）为带轮轴直径）时，采用实心式结构，时，采用实心式结构，图图；当当dd 350mm，且，且d2d1 350mm，应采用椭圆轮辐式结构，应采用椭圆轮辐式结构，图图。二、带传动的张紧装置二、带传动的张紧装置 1定期张紧装置定期张紧装置 通过调节螺钉来调整加大中心距，以达到张紧目的。通过调节螺钉来调整加大中心距，以达到张紧目的。2自动张紧装置自动张紧装置 3张紧轮张紧装置张紧轮张紧装置 利用电动机及摆架的自重，利

11、用电动机及摆架的自重，自动调整中心距，达到张紧自动调整中心距，达到张紧的目的。的目的。张紧轮一般应布置在松边的张紧轮一般应布置在松边的内侧，尽量靠近大带轮安装。内侧，尽量靠近大带轮安装。第六节第六节 其他带传动简介其他带传动简介 一、同步齿形带传动一、同步齿形带传动 同步带以聚氨酯或氯丁橡胶为基体，以钢丝绳或玻同步带以聚氨酯或氯丁橡胶为基体，以钢丝绳或玻璃纤维绳等作为抗拉体，制作成如图形式，依靠工作璃纤维绳等作为抗拉体，制作成如图形式，依靠工作面上的带齿与带轮轮齿相互啮合来传递动力和运动。面上的带齿与带轮轮齿相互啮合来传递动力和运动。具有具有啮合型带啮合型带传动的典传动的典型特点。型特点。二、

12、窄二、窄V V带传动带传动 与普通与普通V带相比，窄带相比，窄V带相对带相对高度（截面高与节宽之比高度（截面高与节宽之比h/bP）较大较大,h/bP0.9（普通普通V带带h/bP0.7）；）；带顶部呈弓形，顶宽约为带顶部呈弓形，顶宽约为同高度普通同高度普通V带的带的3/4。与普通与普通V带传动相比，相同高度的窄带传动相比，相同高度的窄V带带承承载载能能力力可提高可提高1.52.5倍；倍；传递传递相同功率相同功率时时，窄窄V带传动比带传动比普通普通V带传动在结构上能缩小尺寸带传动在结构上能缩小尺寸50左右。窄左右。窄V带允带允许较高的带速（可达许较高的带速（可达4045m/s）；）；传动效率更高

13、，可传动效率更高，可达达9097。高速高速带传动带传动需要采用重量需要采用重量轻轻、厚度薄、厚度薄、挠挠性好、性好、质质地均匀的地均匀的环环形平形平带带，这这种种带带称称为为高速高速带带。高速高速带轮带轮要求要求质质量量轻轻、结结构构对对称均匀、称均匀、强强度高度高、空阻、空阻小小，并，并进进行行动动平衡平衡处处理理，通常采用通常采用钢钢或或铝铝合金制造合金制造。三、高速带传动三、高速带传动 带的线速度带的线速度v 30 m/s，或高速轴转速，或高速轴转速n11000050000r/min的带传动属于高速带传动。的带传动属于高速带传动。它可以看作是由平带和它可以看作是由平带和多根多根V V带组合而成的结构，因带组合而成的结构，因而多楔带传动兼有平带挠性好和而多楔带传动兼有平带挠性好和V V带传动摩擦力大的带传动摩擦力大的优点。优点。在相同在相同结结构尺寸下，多楔构尺寸下，多楔带传动带传动所能所能传递传递的功率比普的功率比普通通V带传动带传动提高提高约约30；在；在传递传递相同功率相同功率时时，多楔，多楔带传带传动动的尺寸比普通的尺寸比普通V带传动带传动减小减小25左右左右，且，且允允许较许较高的高的带带速，可达速，可达40m/s。四、多楔带传动四、多楔带传动 多楔带的剖面多楔带的剖面结构如图所示，结构如图所示，本章结束本章结束