机械工程基础第9章 带传动.ppt

第9章 带传动 9.1 概述 9.2 带传动的工作情况分析 9.3 普通V带传动设计 9.4 带传动的张紧、 安装和维护 9.5 同步齿形带传动 思考与练习 9.1 概 述 带传动是一种常见的机械传动形式, 它由主动轮1、 从动轮2和传动带3组成, 如图9 - 1 所示。 9.1.1 带传动的特点 (1) 带传动是通过中间挠性件——带传递运动和动力的, 传动带具有良好的弹性, 有缓冲和吸振作用， 因此带传动传动平稳, 噪音小。 (2) 带传动可用于中心距较大的两轴间的传动。 其结构简单, 制造、 安装、 维护方便。 (3) 对于摩擦型带传动, 过载时带和带轮面间发生打滑, 可防止其他零件破坏, 故对系统具有保护作用。 (4) 在摩擦带传动中， 带与带轮接触面间有相对滑动, 不能保证准确的传动比, 对轴和轴承的压力较大, 传动效率低, 带的寿命较短, 传动的外廓尺寸较大。 9.1.2 带传动的类型与应用 按工作原理区分, 带传动有摩擦型和啮合型两类。 摩擦型带传动靠带与带轮之间产生的摩擦力传递运动和动力； 啮合型带传动则依靠带上的齿和带轮的啮合来实现传动。 摩擦型带传动按带的截面形状区分有平带传动(见图9 - 2(a))、 V带传动(见图9 - 2(b))、 圆带传动(见图9 - 2(c))等。 其中V带传动又可分为普通V带传动、 窄V带传动、 多楔带传动、 大楔角V带传动、 宽V带传动等。 平带的截面形状为矩形, 内表面为工作面, 主要用于两轴平行, 转向相同的较远距离的传动。 V带的截面形状为梯形, 两侧面为工作面, 带轮的轮槽截面也为梯形。 根据斜面的受力分析可知, 在相同张紧力和相同摩擦系数的条件下, V带产生的摩擦力要比平带的摩擦力大,所以, V带传动能力强, 结构更紧凑, 在机械传动中应用最广泛。 多楔带是平带基体上有若干纵向楔形凸起, 如图9 - 2(d)所示, 它兼有平带和V带的优点且弥补其不足, 多用于结构紧凑的大功率传动中。 圆形带的截面形状为圆形, 如图9 - 2(c)所示, 仅用于如缝纫机、 仪器等低速小功率的传动。 同步齿形带即为啮合型传动带, 如图9 - 3所示。 同步带内周有一定形状的齿。 9.2 带传动的工作情况分析 9.2.1 受力分析 为使带和带轮接触面上产生足够的摩擦力, 带必须以一定的拉力紧套在带轮上。 当传动带绕在带轮上时, 带的任意横截面上都受到相同大小的张紧力, 称为初拉力F0, 如图9 - 4(a)所示。 工作时, 由于带和带轮接触面间摩擦力的作用, 使传动带两边的拉力发生了变化: 带绕入主动轮的一边被拉紧, 其拉力由F0增大到F1(如图9 - 4(b)所示), 称为紧边, F1称为紧边拉力； 带绕入从动轮的一边则被放松, 其拉力由F0减小到F2, 称为松边, F2称为松边拉力。 带两边拉力之差称为带传动的有效拉力F, 亦称圆周力, 其值为带与带轮接触弧上各点摩擦力的总和 F=F1-F2 (9 - 1) 有效拉力F(N)可由下式确定： 设带的总长度不变, 则工作时紧边增加的长度与松边减少的长度相等； 紧边增加的拉力与松边减小的拉力相等。 即 F1-F0=F0-F2 所以 F1+F2 =2F0 (9 - 3) 9.2.2 应力分析 1. 带的拉力产生的紧边拉应力σ1和松边拉应力σ2为 2. 带的离心力产生的离心拉应力 由于带本身的质量, 带绕过带轮时随着带轮作圆周运动将产生离心力。 离心力将使带受拉, 在截面产生离心拉应力 3. 带的弯曲产生的弯曲应力 传动带绕经带轮时要弯曲, 其弯曲应力可近似按下式确定： 图9 - 5所示为带工作时的应力分布情况, 各截面的应力大小由该处引出的