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V带传动 杜永平 V带传 第八章 带传动（belt drive） 一、概述 1、组成 主动轮（drive pulley） 2、带传动的工作原理 从动轮（driven pulley） 带（belt） 张紧轮（tension pulley） 主动边——传递载荷时，拉力大的一边 从动边——传递载荷时，拉力小的一边 杜永平 V带传动 3、带传动的类型 1）按带的剖面形状分 平型带（belt）传动 三角带（triangle belt）传动 圆型带（circle belt）传动 多楔带（multi-wedge belt）传动 同步齿形带（toothed belt）传动 杜永平 V带传动 2）按传动的布置情况分 开口传动（open drive） 交叉传动（cross drive） 半交叉传动 两轴平行 转向相同 两轴空间交错900 只能单向传动 两轴平行 转向相反 杜永平 V带传动 4、带的结构 ① 平型带 ② V型带 帘布芯结构 棉芯结构 伸张层 强力层 压缩层 包布层 橡胶布带、棉织带 缝合棉布带、毛织带 杜永平 V带传动 5、V带的型号 普通V带 窄V带 联组V带 齿形V带 大楔角V带 宽V带 常用普通V带有7种型号： Y、Z、A、B、C、D、E 承载能力增大 允许转速降低 窄V带有4种 SPZ、SPA、SPB、SPC 杜永平 V带传动 二、带传动的几何关系 1、包角?（wrap angle） ?1=1800－? 杜永平 V带传动 2、基准长度Ld（standard length） 杜永平 V带传动 3、中心距为a（distance between centers） 杜永平 V带传动 三、带传动的工况分析 1、带传动中的力分析 主动边被拉紧，力由F0增大到F1 从动边被放松，力由F0减小到F2 杜永平 V带传动 Ff 就是有效圆周力（effective peripheral force） 杜永平 V带传动 2、带传动的最大有效拉力 （1）水平方向的平衡 （2）垂直方向的平衡 杜永平 V带传动 联立求解可得: 柔韧体摩擦欧拉公式: 将 代入整理得： 杜永平 V带传动 （3）提高有效拉力的措施 A 增大带的初拉力F0 是否可以无限增大？ B 增大包角? 松边在上? 增大，要求? l＞1200 C 增大摩擦系数f 为了增大f，故意把带轮表面加工粗糙些，是否合理？ 加剧带的磨损 缩短带的寿命 加大对轴和轴承的压力 如何增大?？ 橡胶与钢 f＝0.24 橡胶与铸铁 f＝0.75 杜永平 V带传动 3、带的应力分析 （1）拉应力 紧边拉应力： 松边拉应力： （2）弯曲应力： h—带的厚度； dd—带轮直径； E—弹性模量。 为什么要限制带轮的最小直径？ （3）离心应力： V—带的速度，m/s； q —每米带长的质量，㎏/m 为什么要限制带速？ 杜永平 V带传动 （4）最大应力 带的寿命取决于：最大应力的大小 应力循环总次数 最大应力点在何处？ 最大 应力点 应力变化几次？ 四次 杜永平 V带传动 4、带的弹性滑动(elastic sliding)与打滑(slip) 主动边拉力：F0↗F1 从动边拉力：F0↘F2 主动边伸长 从动边伸长 λ1＞λ2 主动轮上 λ1↘λ2 带速落后于带轮 从动轮上 λ2↗λ1 带速超前于带轮 杜永平 V带传动 弹性滑动： Fe越大，弹性滑动也越大 F1≠F2 带的微量滑动 λ1≠λ2 Fe＝F1－F2 滑动弧B1C1，静止弧C1A1 打滑： 所有接触弧上都出现了弹性滑动 哪个带轮上首先打滑？ 打滑首先发生在小带轮上，因为α1＜α2 弹性滑动是否同时发生在全接触弧上？ 杜永平 V带传动 5、传动比（speed ratio） 由于存在弹性滑动，从动轮的实际转速n2必定小于理论转速 n2? 滑差率： 传动比： 一般取1～2% 杜永平 V带传动 四、V带传动的设计计算 主要失效形式 打滑 1、失效形式和设计准则 传动过载维护不良 带的疲劳破坏 带迅速磨损 剧烈发热 带的寿命缩短 带每运行一转，应力变化四次 设计准则：在保证不打滑的前提下，使带有一定的疲劳强度和寿命。 满足欧拉公式 控制循环次数 满足 2、单根V带所能传递的最大功率 杜永平 V带传动 说明： ① 许用应力[σ]是由大量的实验得出的，它与带的基准长度Ld、带速v、传动比i等有关； ② 单根带所能传递的最大功率都列于表8—5，使用时直接查取； ③ 实验条件为： α1= α2=180°，载荷平稳，普通V带，特定带长。 作业： 带的基准长度Ld、带速v、传动比i对传递功率