1、課題一 帶傳動和鏈傳動5.1 帶傳動的類型、特點和應用5.2 V帶和V帶輪5.3 帶傳動的受力分析和應力分析5.4 帶傳動的彈性滑動和傳動比5.5 普通V帶傳動的設計5.6 帶傳動的張緊和維護單元七 機械傳動課題一 帶傳動和鏈傳動5.1 帶傳動的類型、特點和應用單元5.1 帶傳動的類型、特點和應用 靠帶齒和帶輪齒的嚙合實現傳動。 如同步帶 等一、帶傳動的解釋 是一種撓性傳動。通過環形撓性牽引元件在兩個或多個傳動輪之間傳遞運動和動力。二、帶傳動的類型按工作原理分 靠帶與帶輪接觸面上的摩擦力實 現傳動。如平帶、V帶、多楔帶、 圓帶等摩擦型傳動嚙合型傳動5.1 帶傳動的類型、特點和應用 靠帶齒和帶輪

2、齒的嚙合實現 截面形狀為扁平矩形，內表面為工作面。1.平帶FQF摩 = FQ f 截面形狀為扁平矩形，內表面為工作面。1.平帶FQF摩 = sin(/2) FQ f2FN f =FQ fV2.V帶FNFNFQ截面形狀為等腰梯形，兩個側面為工作面。即：F當量摩擦=FQ fVsin(/2) FQ f2FN f =FQ fV2. 截面形狀為以平帶為基體，內表面具有等距縱向楔的環形傳動帶。3.多楔帶 截面形狀為以平帶為基體，內表面具有等距縱截面形狀為圓形，內側弧面為工作面。4.圓帶截面形狀為圓形，內側弧面為工作面。4.圓帶5.同步帶5.同步帶pb同步帶節線帶輪節圓 嚙合型傳動帶，內周有一定形狀的等距橫

3、向齒和帶輪上相應的齒槽相嚙合，傳動比準確，制造、安裝精度要求較高。 線速度可達50m/s80m/s。傳遞功率可達100kW。效率可達98。同步帶特點：pb同步帶節線帶輪節圓 嚙合型傳動帶，內周有一定5.帶傳動不能保證準確的傳動比，對軸和軸承的壓力較大，傳動的效率較低，帶的壽命較短，傳動的外廓尺寸較大。三、傳動帶（摩擦型）的特點1.傳動帶具有良好的彈性，能緩沖和吸振，傳動平穩， 噪聲小。2.過載時，帶和帶輪面間發生打滑，可防止其他零件 損壞。3.帶傳動結構簡單，制造、安裝和維護均較方便。4.可用于中心距較大的兩軸間的傳動。5.帶傳動不能保證準確的傳動比，對軸和軸承的壓力較大，傳動的四、傳動帶（摩

4、擦型）的應用 傳動平穩，傳動比不要求準確、中小功率的遠距離傳動場合。 一般地，功率P50Kw，帶速V=525m/s（高速帶可達60m/s）、傳動比 7四、傳動帶（摩擦型）的應用 傳動平穩，傳動比不要5.2 V帶和V帶輪一、V帶的結構和標準1.V帶的結構5.2 V帶和V帶輪一、V帶的結構和標準1.V帶的結構2.V帶的類型普通V帶窄V帶寬V帶成組V帶齒型V帶大楔角V帶2.V帶的類型普通V帶窄V帶寬V帶成組V帶齒型V帶大楔角V帶3.幾個基本概念bpbh（1）中性層：彎曲時長度、寬度均不 變的層。 （2）節寬 bp：中性層的寬度（5）相對高度 h/bp ：0.6普通V帶 0.9窄V帶 （4）基準長度（

5、公稱長度）Ld：V帶在規定的張緊力下， 位于帶輪基準直徑上的的周線長度。（6）楔角：V帶橫截面兩側線所夾的銳角。（3）基準直徑 dd：V帶輪上與所配V帶的節寬相等的輪槽寬度所對應的帶輪直徑。 3.幾個基本概念bpbh（1）中性層：彎曲時長度、寬度均不bpbh4.普通V帶的截型與截面基本尺寸bpbh4.普通V帶的截型與截面基本尺寸5.普通V帶的基準長度5.普通V帶的基準長度6.普通V帶的標記截型 基準長度 標準編號標記示例： B型帶，基準長度1000mm，記為： B 1 000 GB11544-976.普通V帶的標記截型 基準長度 標準編號標記示2.V帶輪的結構（3）鋁合金和塑料：用于小功率傳動

6、二、V帶輪的材料和結構1. V帶輪的材料（1）鑄鐵： v30m/s 輪緣、輪輻（或腹板）和輪轂三部分。輪緣上有輪槽。輪槽的尺寸和數目應與所用V帶的型號、根數相對應。2.V帶輪的結構（3）鋁合金和塑料：用于小功率傳動二、V帶輪轂：與軸相連部分輪輻：聯接輪緣和輪轂部分輪緣：與帶相連部分輪轂：與軸相連部分輪輻：聯接輪緣和輪轂部分輪緣：與帶相連部分3.V帶輪的有關標準 （1）普通V帶輪輪槽截面尺寸3.V帶輪的有關標準 （1）普通V帶輪輪槽截面尺寸汽車機械基礎電子教案-單元七課題一課件（2）普通V帶輪的基準直徑系列及外徑（2）普通V帶輪的基準直徑系列及外徑S型（實心帶輪） H型（孔板帶輪）P型（腹板帶輪

7、） E型（輪輻帶輪）4.V帶輪的類型及適用場合（1） S型（實心帶輪） 適用條件：帶輪基準直徑dd (2.53)d(d為軸的直徑)S型（實心帶輪） H型（孔板帶輪）P型（腹板帶輪）（） 型（腹板帶輪） 適用條件：帶輪基準直徑dd mm（） 型（腹板帶輪） 適用條件：（） 型（孔板帶輪） 適用條件：帶輪基準直徑dd mm（） 型（孔板帶輪） 適用條件：（） 型（輪輻帶輪） 適用條件：帶輪基準直徑dd mm（） 型（輪輻帶輪） 適用條件：（）V帶輪有關參數的經驗公式（）V帶輪有關參數的經驗公式A型槽 3輪槽 基準直徑100mm 腹板帶輪.V帶輪的標記名稱 帶輪槽型 輪槽數基準直徑 帶輪結構型式代號

8、 標準編號示例：標記為： 帶輪A 3 100 P GB/10412-92A型槽 3輪槽 基準直徑100mm 腹板帶輪.V帶輪. 帶傳動的受力分析和應力分析一、帶傳動的受力分析和打滑F0F0F0F0F0工作前F0 -初拉力F -有效拉力（圓周力） F1 -緊邊拉力F2 -松邊拉力P -傳遞的功率v -帶速P = FvF2F2F1F1工作時n1n2. 帶傳動的受力分析和應力分析一、帶傳動的受力分析和打滑 有效拉力(圓周力)超過極限摩擦力時，帶將在帶輪表面全面滑動的現象。-使帶磨損加劇，失去工作能力，是帶傳動的一種失效形式，但可起到保護其它零件的作用。打滑： 當V帶即將打滑時，摩擦力達到最大值，即有

9、效拉力達到最大值。此時，緊邊拉力和松邊拉力之間的關系可用歐拉公式表示。 F = F1- F2F2F2F1F1n1n2 有效拉力(圓周力)超過極限摩擦力時，帶將在帶輪表面全 設帶的總長度不變, 則工作時緊邊增加的長度與松邊減少的長度相等； 緊邊增加的拉力與松邊減小的拉力相等。 即 F1-F0=F0-F2F1+F2 =2F0所以F2F2F1F1n1n2其中：e 2.718 fv 當量摩擦系數 小帶輪包角歐拉公式： 設帶的總長度不變, 則工作時緊邊增加的長度與松邊由 式聯解得極限摩擦力為Fmax ：上式表明：帶的傳動能力與初拉力F0、摩擦系數fv、包角有關。三因素中任意一個的值增大時，摩擦力Fmax

10、就大，反之反然。 由 式聯解得極限摩擦力為Fmax ：上式表明：帶的傳二、帶傳動的應力分析1.由拉力產生的拉應力 2.由離心力產生的拉應力： 3.彎曲應力： 緊邊拉應力： 松邊拉應力： 其中：A-帶的橫截面面積其中：q-帶的單位長度質量，v帶速其中：E-帶的彈性模量；h帶的橫截面高度； dd帶輪基準直徑二、帶傳動的應力分析1.由拉力產生的拉應力 2.由離心力產帶的應力分布圖：最大應力發生在緊邊和小輪接觸處，其值為：帶具有足夠疲勞壽命的條件為：n1n2帶的應力分布圖：最大應力發生在緊邊和小輪接觸處，其值為：帶具5.4 帶傳動的彈性滑動和傳動比一、彈性滑動：1.演示5.4 帶傳動的彈性滑動和傳動比

11、一、彈性滑動：1.演示（1）由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪面之間的局 部相對滑動現象。（2）是帶正常工作時固有的物理現象，不可避免的。（3）主動輪（小帶輪）上帶速滯后于帶輪的圓周速度； 從動輪（大帶輪）上帶速超前于帶輪的圓周速度。2.彈性滑動描述二、傳動比主動輪轉速與從動輪轉速之比。定義式：（1）由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪面之間的局 （=v1 -v2v1=d1n1 - d2n2d1n1 由于彈性滑動的存在, 導致從動輪的圓周速度v2低主動輪的圓周速度v1, 其降低程度用滑動率表示:一般傳動計算中，=0.010.02 很小，不予考慮。d1（1 - ）i =n1n2=d2由此推得帶傳動的傳

12、動比公式如下：其中：d1， d2分別為主、從動輪的基準直徑=v1 -v2v1=d1n1 - d2n2d1n1 1.失效形式5.5 普通V帶傳動的設計一、帶傳動的失效形式和設計準則（1）打滑（2）疲勞破壞（脫層、撕裂、拉斷） 保證帶在工作時不打滑的前提下具有足夠的疲勞強度（壽命）。2.設計準則1.失效形式5.5 普通V帶傳動的設計一、帶傳動的失效形式和不打滑應滿足：具有足夠的疲勞強度（壽命）應滿足：由此推得帶傳動的設計準則是：PP即：所傳遞的功率P不能超過規定的功率值P 。不打滑應滿足：具有足夠的疲勞強度（壽命）應滿足：由此推得帶傳二、單根V帶的額定功率P-單根V帶額定功率P1 -單根V帶基本額

13、定功率 ：包角為180（i=1）、 特定基準長度、載荷平穩時所能傳遞的額定功率。P1-功率增量 ： i1時,帶在大帶輪上的彎曲應 力較小,同樣壽命下,傳遞的功率可增大一些。二、單根V帶的額定功率P-單根V帶額定功率P1 -單根KL -帶長修正系數 ：與特定帶長相比,帶長增大, 單位時間繞轉次數減少,包角增大，壽命一定 前提下,傳遞載荷能力增強,反之反然。K-包角修正系數 ： i1時,小帶輪包角小于 180,傳遞載荷能力下降,且包角越小,下降 越明顯.KL -帶長修正系數 ：與特定帶長相比,帶長增大,K-三、普通V帶傳動設計任務：確定在給定的工作條件下V帶的型號、長度 根數；帶輪的材料、結構和尺

14、寸；傳動中心 距；作用在軸上的壓力等。設計步驟：1.計算設計功率（計算功率）PC ，選擇V帶型號（1）Pc = KAP KA-工況系數； P -所需要傳遞的額定功率（2）根據設計功率PC和小帶輪的轉速選擇帶型。三、普通V帶傳動設計任務：確定在給定的工作條件下V帶的型號、2.確定帶輪基準直徑dd1、dd2和校核帶速vdd1 ddmin dd2 =i dd1 且dd1 、 dd2應符合標準。帶輪直徑小，結構緊湊；帶輪直徑過小，增加彎曲應力，降低壽命。帶速過高, 離心力過大，降低帶與帶輪間的正壓力, 從而降低摩擦力和傳動能力；帶速過低, 則在傳遞相同功率的條件下所需有效拉力F 較大, 要求帶的根數較

15、多。2.確定帶輪基準直徑dd1、dd2和校核帶速vdd1 dd3.確定中心距a和基準帶長Ld ，校驗小帶輪包角1（1）初定中心距a0 :（2）初定帶長：中心距小, 傳動較為緊湊, 但帶長也小, 單位時間內帶繞過帶輪的次數多, 帶的壽命短；中心距過大, 傳動的外廓尺寸大, 且高速運轉時易引起帶的顫動, 影響正常工作。（3）按計算的L0從標準中查取最接近的基準長度Ld 。 0.7(dd1dd2)a02(dd1dd2)3.確定中心距a和基準帶長Ld ，校驗小帶輪包角1（1）初（4）計算實際中心距a(5)驗算包角4.確定V帶根數（P1 + ） K KLPZ Pc =PcP1 為使每根帶受力比較均勻，帶

16、的根數不宜過多，一般Z=36，Zmax10。 考慮安裝、調整、補償初拉力的需要應有0.03Ld的調整余量。（4）計算實際中心距a(5)驗算包角4.確定V帶根數（P1 合適的初拉力通常用試驗確定，即在帶與兩輪切點距離之中點處加一垂直帶的載荷FG，用帶每100mm產生撓度y=1.6mm時的初拉力F0作為合適值。q-V帶單位 長度質量5.計算帶的初拉力F0和對帶輪軸的壓力FQ初拉力不足, 易出現打滑； 初拉力過大, V帶壽命縮短,對軸壓力增大。（1）單根V帶所需的初拉力F0 ： 合適的初拉力通常用試驗確定，即在帶與兩輪切點距離（2）帶傳動作用在軸上的壓力FQ：FQ（2）帶傳動作用在軸上的壓力FQ：F

17、Q例：設計一帶式輸送機的v帶傳動，已知：異步電動機的額定功率P=7.5 kW，轉速n1=1440r/min， 從動輪轉速n2 =565 r/min，三班制工作，要求中心距a500mm。計算功率為：Pc= KA P=1.37.5=9.75 kW1選擇普通v帶截型解：查圖，選用B型V帶。查表得：KA=1.3例：設計一帶式輸送機的v帶傳動，已知：異步電動機的額定功率Pdd2= dd1= 140=356.8 mm1440 565n1n2由標準，取dd2 = 355 mm。n2=n1=1440 dd1dd2140355=567.9 r/min實際從動輪轉速：n2-n2 n2=565-567.9 565=

18、 -0.005120 小帶輪包角合適。4驗算小帶輪包角1=180-dd2 - dd1a57.3=180Z = Pc（P1 + ） K KLP1（2.81 +0.46） 0.930.959.75=3.45確定帶的根數查得： P1 = 0.46 kWK = 0.93KL= 0.95故 取Z=4 根。P1= 2.81 kWZ = Pc（P1 + ） K KLP1（( )( )F0=500PczvKa2.5 -1+qv24 10.6=5009.750.932.5 -1+0.17 10.62=213.2 （ N）FQ=2zF0sin1 2=2 4 213.2 sin( )155.4 2=1666 N作用在軸上的壓力FQ ：6計算軸上的壓力計算單根V帶的初拉力：查得：q=0.17kg/m( )( )F0=500PczvKa2.一、帶傳動的張緊5.6 帶傳動的張緊和維護1.原因 帶傳動工作一定時間后,帶因產生塑性變形而松弛，使初拉力減小，為使其能正常工作，必須重新張緊。2.張緊的方法一、帶傳動的張緊5.6 帶傳動的張緊和維護1.原因 帶（1）滑道上用調整螺釘調