第八章帶傳動(dòng)過程難點(diǎn)：帶傳動(dòng)的受力分析組成：主動(dòng)輪，從動(dòng)輪和環(huán)行帶主要應(yīng)用場(chǎng)合：中小功率傳動(dòng)系統(tǒng)〔目前，國(guó)外的帶式度已達(dá)34公里；荷蘭鹿特丹多機(jī)17段，達(dá)206公里〕本章主要內(nèi)容帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和工作原理；帶傳動(dòng)的類型及其特點(diǎn)；帶傳動(dòng)的受力狀況及應(yīng)力分析；〔；一般V帶傳動(dòng)的受力狀況及應(yīng)力分析；帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析〔彈性滑動(dòng)、打滑與傳動(dòng)比；【主要內(nèi)容】帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和工作原理；帶傳動(dòng)的類型及其特點(diǎn)；帶傳動(dòng)的受力狀況及應(yīng)力分析；帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析〔彈性滑動(dòng)、打滑與傳動(dòng)比；一般V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。【重點(diǎn)難點(diǎn)】帶傳動(dòng)的受力狀況及應(yīng)力分析；帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析〔彈性滑動(dòng)、打滑與傳動(dòng)比；第一節(jié) 概述〔帶工作原理可分為摩擦傳動(dòng)和嚙合傳動(dòng)兩種一種——摩擦帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)的組成1(主動(dòng)輪)；3(從動(dòng)輪)；緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶2。傳動(dòng)原理 摩擦傳動(dòng)：當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦力，便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力〔平帶和Ｖ帶傳動(dòng)〕。 嚙合傳動(dòng)：當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的嚙合，便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力〔同步帶傳動(dòng)。3．帶傳動(dòng)的特點(diǎn)良好的彈性過載時(shí)，帶在輪面上打滑，起保護(hù)作用；運(yùn)行平穩(wěn)，無噪音；構(gòu)造簡(jiǎn)潔，本錢低。短〔與齒輪傳動(dòng)相比〕0.94~0.98帶傳動(dòng)的類型:〔按帶的剖面外形〕平帶；V嚙合傳動(dòng)：同步齒形帶帶傳動(dòng)的型式：開口傳動(dòng)穿插傳動(dòng)半穿插傳動(dòng)所以，往往應(yīng)7005~256080帶傳動(dòng)的類型一般平帶

平帶傳平帶 片基平帶 動(dòng)，構(gòu)造簡(jiǎn)一般Ｖ帶 單帶輪也容傳 窄Ｖ帶 易制造在傳動(dòng) Ｖ帶帶 齒形Ｖ帶

動(dòng)中心距較大的場(chǎng)合應(yīng)寬Ｖ帶多楔帶

用較多。同步帶 在一般機(jī)力下，Ｖ帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。多楔帶傳動(dòng)兼有平帶傳動(dòng)和Ｖ帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)摩擦力大，主要用于傳遞大功率而構(gòu)造要求緊湊的場(chǎng)合。同步帶傳動(dòng)是一種嚙合傳動(dòng)，具有的優(yōu)點(diǎn)是：無滑動(dòng)，帶傳動(dòng)的應(yīng)用Ｖ帶承受基準(zhǔn)寬度制，即用帶的基準(zhǔn)線的位置和基準(zhǔn)寬度來確定帶在輪槽中的位置和輪槽的尺寸。在各類機(jī)械中應(yīng)用廣泛，但摩擦式帶傳動(dòng)不適用于對(duì)傳其工作狀況具有肯定的特點(diǎn)。第一節(jié) 帶和V帶輪一、 一般V帶的構(gòu)造：〔抗拉強(qiáng)度高〕和線繩芯構(gòu)造〔柔韌性好，適用于高度，載荷不大，帶輪直徑較小的場(chǎng)合；頂膠層：底膠層：包帶層一般窄VSPZ，SPA，SPB，SPC30%。VZAD、E型，其中Yp節(jié)面——即不受拉，也不受壓的面；節(jié)面寬度—bp節(jié)線——帶中長(zhǎng)度不變的周線；節(jié)線的長(zhǎng)度稱為帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld

，具體查表基準(zhǔn)直徑dd

——指槽寬等于帶的節(jié)寬的那個(gè)圓柱直徑，11—7。二、V〔鑄鐵，鋼，小的可用塑料〕〔而定，齒輪上是齒；帶輪上是槽材料一樣。帶輪通常承受鑄鐵，常用材料的牌號(hào)為 HT150和HT200轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜承受鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。帶輪一般都自己設(shè)計(jì)。帶輪的分類：實(shí)心式；腹板式；輪輻式各輪槽的尺寸和角度應(yīng)保持肯定的精度，以使帶的載荷分布均勻。輪槽工作面要精細(xì)加工，以削減帶的磨損。輪緣的槽形剖面尺寸，可查表11—3。輪槽的楔角小于壓，寬度增加，則楔角變小，所以槽的角度應(yīng)小些。帶輪的構(gòu)造設(shè)計(jì)，主要是依據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇構(gòu)造常按閱歷公式計(jì)算確定。其次節(jié) 帶傳動(dòng)的受力分析和彈性滑動(dòng)一、幾何尺寸計(jì)算帶傳動(dòng)的主要幾何參數(shù)有：中心距，帶長(zhǎng)，帶輪直徑，角，它們之間的關(guān)系：二、受力分析FFF01 0 2FFF0

工作1 F2拉 n1ff帶力 帶

F2n220尚未工作狀態(tài)傳

1工作狀態(tài)1動(dòng)尚未工作時(shí)，傳動(dòng)帶中的預(yù)緊力為F0

。帶傳開工作時(shí)，F(xiàn)和松邊拉力為F。設(shè)1 2帶的總長(zhǎng)度不變，依據(jù)線彈性假設(shè)〔環(huán)形帶的總長(zhǎng)度不變，1則可推出緊邊拉力的增量應(yīng)當(dāng)?shù)扔谒蛇吚Φ臏p量：F－1F＝F－F；或：F＋F＝2F；0 0 2 1 2 0f記傳動(dòng)帶與小帶輪或大帶輪間總摩擦力為F，其值由帶傳動(dòng)的功率P和帶速v打算。定義由負(fù)載所打算的傳動(dòng)帶的f有效拉力為Fe

e

＝F。f取繞在主動(dòng)輪或從動(dòng)輪上的傳動(dòng)帶為爭(zhēng)論對(duì)象 ，有：F＝F＝F－F；e f 1 2因此有： F＝F＋F／2；F＝F－F／2；1 0 e 2 0 e工作中有效拉力的大小取決于所傳遞功率的大小。即：FVP e1000

(KW)明顯承載力量的大小取決于帶兩端的拉力差，而不是某個(gè)力的大小。需要傳遞的功率越大，需要的有效拉力越大。上的極限摩擦力總和時(shí)，帶與輪面就會(huì)發(fā)生全面的相對(duì)滑帶傳動(dòng)的最大有效拉力 Fec

有多大？由歐拉公式確F1

Fef2

F 2Fec 0

ef1ef1

定剛剛打滑關(guān)系式為：包角的概21包角的概21所能供給的最大有效拉力Fec

。由歐拉公式可知：(預(yù)緊力F0↑→最大有效拉力Fec↑(包角α↑→最大有效拉力Fec↑ec摩擦系數(shù)f↑→最大有效拉力F ↑ec

F F

(e1)Fe1 1 e

0e1、、F0

。但留意各帶輪外表加瀝青等方法加大摩擦系數(shù)。包角與中心距有關(guān)，包角太大，中心距增大，但太大會(huì)使構(gòu)造浩大。當(dāng)帶傳遞的載荷時(shí)，可依據(jù)歐拉公式確定應(yīng)保證的最小初拉力F 。0切記：歐拉公式不行用于非極限狀態(tài)下的受力分析！離心拉力CF qv2〔q——每米帶長(zhǎng)的質(zhì)量kg/m〕C三、彈性滑動(dòng)和打滑1、彈性滑動(dòng)帶是彈性體，受拉后要產(chǎn)生彈性變形。由于緊邊和松邊擦力從F1

減小到F2

V漸漸低于主動(dòng)輪的圓周速度V1

了相對(duì)滑動(dòng)，稱為彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)——因材料的彈性變形而引起帶與帶輪外表產(chǎn)生的相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)象稱為彈性滑動(dòng)避開的。產(chǎn)生彈性滑動(dòng)的緣由：帶有彈性；緊邊松邊存在拉力差。假設(shè)主動(dòng)輪的圓周速度為V1

，從動(dòng)輪的圓周速度為V，2帶速為V，則三者之間的關(guān)系為：V1

VV2后果：使主從動(dòng)輪及帶速的大小不同，發(fā)生傳動(dòng)比不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。滑動(dòng)率：帶傳動(dòng)中，由于帶的彈性滑動(dòng)而引起從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪的圓周速度的相對(duì)降低率。 1

1

dn2

，一般工程中，nV dnn1 11 其中： v

dnd11(m/s) v

d nd22(m/s)1 6000 2 60001考慮滑動(dòng)率的影響，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為：in1n2

d2dd dd1

減小了，這就是所謂的從動(dòng)輪丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。彈性1滑動(dòng)是帶傳動(dòng)不能保證準(zhǔn)確傳動(dòng)比的根本緣由。2、打滑打滑——是當(dāng)帶所需傳遞的圓周力超過帶與帶輪外表之相對(duì)滑動(dòng)。是不行避開的。打滑是由于過載所引起的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)。打滑是可以避開的。只要不過載即可。后果〔危害是爆炸。第四節(jié) 帶的應(yīng)力分析和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、應(yīng)力分析〔三局部〕1、帶的工作拉應(yīng)力：1緊邊拉應(yīng)力： F11 A松邊拉應(yīng)力： F 22 AA——帶的剖面面積〔mm2v－帶速從緊邊到松邊帶所受的應(yīng)力漸漸增加，由于F

均布的。2越靠近緊邊受到的拉應(yīng)力越大，從松邊到緊邊，由 漸漸2增大到。12、離心拉應(yīng)力F CF

qv2

〔作用在帶的全長(zhǎng)上〕c A A －離心拉應(yīng)力C3、彎曲應(yīng)力帶繞經(jīng)帶輪時(shí)，因彎曲而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。由材料力學(xué)的學(xué)問，帶最外層彎曲應(yīng)力最大，為：

h2E ab dha

——帶的節(jié)面〔中性層〕到最外層的垂直距離E——帶材料的彈性模量〔MP〕ad——帶輪直徑〔帶輪中性層所在的帶輪直徑，帶輪的基準(zhǔn)直徑〕明顯，小輪的彎曲應(yīng)力應(yīng)比大輪處的應(yīng)力大，應(yīng)力分布圖如下圖，為限制彎曲應(yīng)力，對(duì)每種V帶都規(guī)定了最小不斷變化的。在變應(yīng)力的作用下，帶易發(fā)生疲乏破壞。最大應(yīng)力發(fā)生在小輪與帶相遇點(diǎn)處。max

1

b1應(yīng)力分布圖如下圖。二、Ｖ帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和傳動(dòng)帶的疲乏破壞。1在不打滑的條件下，具有肯定的疲乏強(qiáng)度和壽命。2．單根V帶的根本額定功率動(dòng)的轉(zhuǎn)速、包角和載荷特性等因素。單根V帶的根本額定功率P0比i=1、包角α＝180°、特定長(zhǎng)度、平穩(wěn)的工作載荷。即不打滑也不疲乏前提下，單根V帶所能傳遞的功率為：PFV1000滿足疲乏強(qiáng)度的條件：1

c b1F

1〕工作 V 1

e聯(lián)立上面兩式得滿足不打滑又有足夠疲乏強(qiáng)度的功率P：1P

C

1)max

1 1000

1CmNCmN式中：m－指數(shù)，對(duì)V帶，m＝11N－循環(huán)次數(shù)，N3600ZtPh

vC特定條件下得試驗(yàn)常數(shù)。hd由公式求出影響承載力量的因素由

－型號(hào)增加，b1半徑彎曲應(yīng)力增加，根本額定動(dòng)載荷下降；基準(zhǔn)直徑增加，彎曲應(yīng)力下降，功率增加。第五節(jié) Ｖ帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1〔傳動(dòng)位置要求及工作條件等。Z、傳動(dòng)中心距a、帶輪基準(zhǔn)直徑及其它構(gòu)造尺寸等。由于單根Ｖ帶根本額定功率P0在針對(duì)某一具體條件進(jìn)展帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)條件對(duì)所選定的Ｖ帶的根本額定功率P0進(jìn)展修正，以滿足設(shè)計(jì)要求。二、 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟1、 選取V帶的型號(hào)pd

pd傳動(dòng)功率d

K PAKA8-4。小帶輪的轉(zhuǎn)速n1

pd

和n8—91d線是兩個(gè)區(qū)的分界限，圖中還給出了小帶輪最小dd2、 確定兩輪基準(zhǔn)直徑

的范圍故對(duì)帶輪的最小直徑應(yīng)加以限制。表8-5給出了各型號(hào)V帶許用最小帶輪基準(zhǔn)直徑d

dmin

輪直徑取小些：dd1

ddmin

dd2

1nnn2

d d1d 應(yīng)按表8-5圓整，帶的一般工程計(jì)算式允許傳動(dòng)比d2有5的誤差。3、 帶的速度驗(yàn)算：v

d nd11601000速度V越大，離心力越大，帶的疲乏壽命減小，速度VPFV，P肯定時(shí)，有效拉力F數(shù)增加，一般應(yīng)使V在5~25m/s范圍內(nèi)，V小于5m/s，會(huì)使dd1

增大。4、 中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld當(dāng)d 、dd1

肯定時(shí)，中心距a增大，則小輪包角

增大，1帶的傳動(dòng)力量提高，但a過大使構(gòu)造尺寸增加，并在高速傳動(dòng)時(shí)引起帶的抖動(dòng)。a小時(shí)，構(gòu)造緊湊，但假設(shè)過小，除包角Ld

減小，則在V肯定時(shí)，單位時(shí)間繞過帶輪的次數(shù)一般按下式初定a→再按式〔8—19〕計(jì)算所需的帶長(zhǎng)L→d8—2，選接近的Ld

→依據(jù)〔8—21〕計(jì)算中心距a。0.7(dd1

d )ad2

2(dd1

d ；設(shè)計(jì)中心距：d2aa LdLd00 25、 計(jì)算小輪包角

〔要求：1

120〕 180dd21

dd157.3a6、 V帶的根數(shù)z

Pd(PP)KK1 1 LP1

——單根V帶根本額定功率K，見表83

P——計(jì)入傳動(dòng)比影響時(shí)，單根V1〔即傳動(dòng)比i1時(shí)，