1、8.1 概述8.2 V帶和帶輪的結(jié)構(gòu)8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)8.5 同步帶傳動(dòng)8.6 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)第8章 帶傳動(dòng)8.1 概述帶傳動(dòng)一般是由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶及機(jī)架組成。原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶的傳動(dòng)過(guò)程：主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶與輪的摩擦8.1 概述8.1.1 帶傳動(dòng)的類型8.1 概述演示帶傳動(dòng)點(diǎn)擊小圖看運(yùn)動(dòng)圖8.1 概述8.1.2 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用 傳動(dòng)平穩(wěn),噪聲小,可緩沖吸振,有過(guò)載保護(hù),可遠(yuǎn)距離傳動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、安裝和維護(hù)方便,但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確,效率較低,壽命較短,且對(duì)軸的壓力大。特點(diǎn)：應(yīng)用： 常應(yīng)用于傳動(dòng)比不要求準(zhǔn)確、功率P100k

2、W、v=525m/s、傳動(dòng)比i5以及有過(guò)載保護(hù)的場(chǎng)合.8.1 概述8.1.3 帶傳動(dòng)的形式8.2 V帶和帶輪的結(jié)構(gòu)8.2.1 普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)普通V帶和窄V帶的標(biāo)記由帶型、基準(zhǔn)長(zhǎng)度和標(biāo)記號(hào)組成，見(jiàn)如下示例：A1400 GB1154489國(guó)標(biāo)代號(hào)基準(zhǔn)長(zhǎng)度v帶型號(hào)8.2 V帶和帶輪的結(jié)構(gòu)8.2 V帶和帶輪的結(jié)構(gòu)8.2.2 普通V帶輪的結(jié)構(gòu)1.V帶輪槽尺寸標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)v25m/s時(shí)，用HT150；當(dāng)v=2530m/s時(shí)用HT200；當(dāng)2545m/s時(shí)用球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料.2. 帶輪的材料8.2 V帶和帶輪的結(jié)構(gòu)S型-實(shí)心帶輪P型-腹板帶輪H型-孔板帶輪E型-橢圓輪輻帶3.

3、帶輪的結(jié)構(gòu)8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析8.3.1 帶傳動(dòng)的受力分析帶必須以一定的初拉力F0張緊在帶輪上。 帶傳動(dòng)時(shí)，緊邊和松邊的拉力差形成有效拉力F。以傳動(dòng)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。 在帶傳動(dòng)過(guò)程中，有效拉力不能超過(guò)帶與輪面間F摩擦力綜合的極限值否則帶傳動(dòng)會(huì)發(fā)生打滑，導(dǎo)致傳動(dòng)失效。fFFFF211000FvP 在帶即將打滑的臨界緊邊拉力和松邊拉力的關(guān)系符合歐拉公式：可推知帶傳動(dòng)有效拉力F的大小為：feFF211120ffeeFF8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析表明，帶所傳遞的圓周力F與下列因素有關(guān)：初拉力F0摩擦系數(shù)f包角帶傳動(dòng)在不打滑條件下所能傳遞的最大圓周力為：1111maxfaeFF8.3 帶傳動(dòng)的工作能

4、力分析8.3.2 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析通過(guò)分析可知，帶傳動(dòng)時(shí)，皮帶中存在著三種應(yīng)力由拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力s s由離心力產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力s sC由皮帶繞過(guò)帶輪因彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力s sb 三種應(yīng)力共同作用，使帶處在變應(yīng)力條件下工作，故帶易產(chǎn)生疲勞破壞。8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析皮帶中的應(yīng)力最大值為：s smax=s s1+s sc+s sb1 為保證帶有足夠的疲勞壽命，應(yīng)使帶中的最大應(yīng)力s smax小于等于帶材料的許用應(yīng)力s s。即 s smax=s s1+s sc+s sb1s s 8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析8.3.3 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比 由于帶的彈性變形而引起帶在輪面上滑動(dòng)的現(xiàn)象，稱為彈

5、性滑動(dòng)。 帶傳動(dòng)時(shí)，帶與輪面之間存在著彈性滑動(dòng),這使得從動(dòng)帶輪的圓周速度v2總是低于主動(dòng)帶輪的圓周速度v1。v2相對(duì)于v1的降低率稱為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率e：%100%100112211121ndndndvvve8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為)1 (1221eddddnni從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為1212)1 (nddndde 隨載荷變化而變化。因 是變量，故帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不準(zhǔn)確。彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)所不可避免的特性,不同于打滑失效。ee8.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)8.4.1 帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和傳動(dòng)帶的疲勞破壞。 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在傳遞規(guī)定

6、功率是不打滑，同時(shí)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和一定的使用壽命。8.4.2 單根V帶傳遞的功率帶傳動(dòng)的承載能力取決于傳動(dòng)帶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)度，帶傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速、包角和載荷特性等因素。單根V帶的基本額定功率P0是根據(jù)特定的實(shí)驗(yàn)和分析確定的。實(shí)驗(yàn)條件：傳動(dòng)比i=1、包角180、特定長(zhǎng)度、平穩(wěn)的工作載荷。8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)8.4.2 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和方法設(shè)計(jì)的已知條件為：傳動(dòng)的工作情況，功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動(dòng)比i）以及空間尺寸要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度L和根數(shù)Z、傳動(dòng)中心距a及帶輪基準(zhǔn) 直徑，畫(huà)出帶輪零件圖等。1.確定計(jì)算功率PKPAC式中：P傳遞的名義功率（如電動(dòng)機(jī)的額定功率，KW）AK

7、工作情況系數(shù)8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)工作情況系數(shù)KA工作情況KA軟啟動(dòng)硬啟動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h1010161610101616載荷變動(dòng)微小離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)等1.01.11.21.11.21.3載荷變動(dòng)小壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、金屬切削機(jī)床、印刷機(jī)、木工機(jī)械等1.11.21.31.21.31.4載荷變動(dòng)較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、起重機(jī)、沖剪機(jī)床、紡織機(jī)械、橡膠機(jī)械、重載輸送機(jī)、磨粉機(jī)等1.21.31.41.41.51.6載荷變動(dòng)大破碎機(jī)、摩碎機(jī)等1.31.41.51.51.61.88.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)2 .選擇V帶的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算功率Pc和主動(dòng)輪（通常是小帶輪）轉(zhuǎn)速n1 由右圖選擇V帶型號(hào)。

8、 當(dāng)所選取得結(jié)果在兩種型號(hào)的分界線附近，可以兩種型號(hào)同時(shí)計(jì)算，最后從中選擇較好的方案點(diǎn)擊小圖看大圖8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑 帶輪直徑小可使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，但另一方面彎曲應(yīng)力大大，使帶的壽命降低。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1ddmin，ddmin 的值查表忽略彈性滑動(dòng)的影響，dd2=dd1n1/n2，dd1、dd2宜取標(biāo)準(zhǔn)值8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)4.驗(yàn)算帶速 10006011ndvd離心力增大，帶輪間摩擦力減小，容易打滑 帶速不宜過(guò)高，否則單位時(shí)間內(nèi)繞過(guò)帶輪的次數(shù)也增多，降低傳動(dòng)帶的工作壽命 帶速不宜過(guò)低，否則當(dāng)傳遞功率一定時(shí)，傳遞的圓周力增大，帶的根數(shù)增多8.4 V帶傳動(dòng)的

9、設(shè)計(jì)5.初定中心距a和基準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld 210212)(7 . 0ddddddadd按下式初步確定中心距a0初選a0后，可根據(jù)下式計(jì)算v帶的初選長(zhǎng)度L0021221004)()(22addddaLdddd8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 根據(jù)初選長(zhǎng)度L0，由表選取與相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld作為所選帶的長(zhǎng)度，然后就可以計(jì)算出實(shí)際中心距a，即 200LLaad 考慮到安裝調(diào)整和帶松弛后張緊的需要，應(yīng)給中心距留出一定的調(diào)整余量。中心距的變動(dòng)范圍為 ddLaaLaa03. 0015. 0maxmin8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)6.驗(yàn)算小帶輪包角 1小帶輪包角可按下式計(jì)算 3 .57180121adddd 一般要求 ，否則應(yīng)適當(dāng)

10、增大中心距或減小傳動(dòng)比，也可以加張緊輪。 011207.確定V帶根數(shù)ZLCCkkPPPPPz)(000 帶的根數(shù)應(yīng)取整數(shù)。為使各帶受力均勻，根數(shù)不宜過(guò)多，一般應(yīng)滿足zddmin=125mm8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)大輪帶輪基準(zhǔn)直徑dd2為 mmmmdnnddd5 .50714040014501212按表8.3，選取標(biāo)準(zhǔn)直徑dd2=500mm,實(shí)際傳動(dòng)比i、從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為mmmmdnnd5 .50714040014501211n2=n1/i=1450/3.57r/min=406r/min 從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為%5 . 1%100400400406在 以內(nèi)，為允許值%58.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)4

11、）驗(yàn)算帶速Vsmndvd/63.10100060145014010006011帶速度在525m/s范圍內(nèi)。 5）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和實(shí)際中心距a 按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初步確定中心距 mma15000由式（8.15）得 021221004)()(22addddaLddddmm9 .402615004)140500()500140(21500228.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)由表（8.16）的實(shí)際中心距a為 mmLLaad148729 .402640001500200中心距a的變動(dòng)范圍為 =1427mm a=a+0.03Ld =(1487+0.03*4000)mm =1607mm dLaa015. 0minm

12、m)4000015. 01487(8.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)6）校驗(yàn)小帶輪包角 1由式（8.17）得12013.1663 .576181603201803 .57180121adddd7）計(jì)算V帶的根數(shù)z 由式（8.18）得 LCKKPPPz008.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)根據(jù) ，n=1440r/min，查表8.10，用內(nèi)插法得 mmdd1401P0=2.82KW由式8.11得功率增量P0 KWknKPib3 . 0)11 (10由查表8.18查得 310649. 2bK根據(jù)傳動(dòng)比i=3.57，查表8.19得Ki=1.1373 則kWP46. 0373. 1111450106494. 2308.4 V帶

13、傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 由表8.4查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)Ki=1.13，由圖8.11查得包角系數(shù)Ka=0.97，得普通帶根數(shù)根62. 313. 197. 046. 082. 213z取z=4根 8）求初拉力F0及帶輪軸上的壓力FQ 由表查得B型普通V帶的每米質(zhì)量q=0.17kg/m，根據(jù)式(8.19)得單根V帶的初拉力為 NNqvKvzPFC33.26063.1017. 0197. 05 . 263.10413500) 15 . 2(5002208.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)由式(8.20)可的作用在軸上的壓力FQ NNazFFQ4 .2067213.166sin433.26022sin2109）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)

14、過(guò)程及帶輪工作圖略）。 選用4根B-4000GB 117189V帶，中心距a=1487mm，帶輪直徑dd1=140，dd2=500，軸上壓力FQ=2067.4N 。 10）設(shè)計(jì)結(jié)果 8.5 同步帶傳動(dòng)8.5.1 同步帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用 同步帶綜合了帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)。由1強(qiáng)力層、2帶齒、3帶背組成同步帶的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)相對(duì)滑動(dòng)、帶長(zhǎng)不變， 傳動(dòng)比穩(wěn)地帶薄而輕，強(qiáng)度高，適合 高速傳動(dòng)帶的柔性好可用直徑較小的帶輪，能獲得較大的傳動(dòng)比傳動(dòng)效率高初拉力較小，故軸和軸承上所受的載荷小8.5 同步帶傳動(dòng)同步帶的缺點(diǎn)：制造、安裝精度要求高、成本高同步帶的用途：主要用于要求傳動(dòng)比準(zhǔn)確的中、小功率傳動(dòng)中，如計(jì)算機(jī)、

15、錄音機(jī)、磨床和紡織機(jī)械等8.5 同步帶傳動(dòng)8.5.2 同步帶的參數(shù)、型式、尺寸和標(biāo)記1.同步帶的參數(shù)：(1)節(jié)距pb：(2)模數(shù)m：bpm 8.5 同步帶傳動(dòng)2.同步帶的型式、尺寸和標(biāo)記：同步帶從結(jié)構(gòu)上分為單面帶和雙面帶。雙面帶的帶齒排列分為DA型和DB型兩種形式。此外還有用于特殊用途的特殊結(jié)構(gòu)同步帶例8.2 設(shè)計(jì)一液體攪拌機(jī)的同步帶傳動(dòng)。已知該設(shè)備由額定功率 P=2.2kW、轉(zhuǎn)速 的鼠籠式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，攪拌機(jī) 轉(zhuǎn)速 中心距a為500mm左右，每日三班制工作，中 心距可調(diào)。 min/r14301nmin/4302rn 8.5 同步帶傳動(dòng)解:1.確定計(jì)算功率 cP根據(jù)已知工作條件查表8.27，取

16、8 . 1AK則kWkWPKPAc96. 32 . 28 . 12.選定帶型和節(jié)距根據(jù) kWPc96. 3min/14301rn 由圖8.19確定帶型為H型，對(duì)應(yīng)的節(jié)距 mmPb7 .128.5 同步帶傳動(dòng)3.選小帶輪數(shù)z1和帶輪直徑d1、d2由表8.28查得小帶輪最小齒數(shù)zmin=18 取小帶輪最小齒數(shù)z1=18 小帶輪節(jié)圓直徑mmmmpzdb766.72700.121811大帶輪齒數(shù)86.591843014301212znnz由表8.29取標(biāo)準(zhǔn)帶輪齒數(shù)Z2=60 大帶輪節(jié)圓直徑mmmmpzdb68.242700.1260228.5 同步帶傳動(dòng)4.校核帶速v smvsmsmndv/40/44

17、9. 5/1000601430766.72100060max11帶速符合要求。5.確定中心距a及帶長(zhǎng)Lp初定中心距a0：)( 2)(7 . 021021ddaddmmmmdd812.220)68.242766.72(7 . 0)(7 . 021mmmmdd892.630)68.242766.72( 2)( 221根據(jù)機(jī)器的結(jié)構(gòu)要求，取a0=500mm。8.5 同步帶傳動(dòng)021221004)()(22addddaL帶長(zhǎng)L0為mm5004)766.7268.242()68.242766.72(250022mm7 .1509由表8.23選取標(biāo)準(zhǔn)節(jié)線長(zhǎng) mmLp00.1524帶的齒數(shù)z=120，帶長(zhǎng)度

18、代號(hào)為600。因?yàn)檩S間距可調(diào)整，則實(shí)際中心距a為mmmmLLaap2 .507)27 .150900.1524500(2008.5 同步帶傳動(dòng)6.計(jì)算小帶輪的嚙合齒數(shù)Zm )(2212211zzazpzentzbm)1860(15.507218700.122182ent87.計(jì)算基本額定功率 P0，其準(zhǔn)寬度由表8.31查得H型帶的基準(zhǔn)寬度mmbs2 .7600sb的帶的許用工作拉力NTa2100，帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量mkgm/448. 0則1000)(20vmvTpa100045. 5)45. 5448. 02100(2kW37.118.5 同步帶傳動(dòng)8.確定帶寬bs 由于6mz取1zKmmPKPbbz