机械设计基础 教学课件 ppt 作者 李正峰 蒋利强 主编 杜春宽 副主编14.ppt

第14章 带传动 §１4.１带传动的概述 §１３.２Ｖ带和带轮 §１３.３带传动的工作情况分析 §１３.４普通Ｖ带传动的设计计算 §１３.５带传动的张紧与维护 §14.1 带传动概述 带传动是机械传动中应用较为广泛的挠性传动，当主动轴和从动轴相距较远时,常采用这种传动方式。 带传动是利用带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的。它适用于圆周速度较高和传递功率（传递功率一般不超过40～50kw）不大的工作条件。 2）传动特点 与其它机械传动相比，带传动具有以下特点： 优点： ① 适合两轴中心距较大的传动（中心距适用范围一般为0.5～3m）； ② 结构简单，造价低廉； ③ 传动带具有良好的挠性，可缓冲吸振，传动平稳； ④ 过载时带与带轮间发生打滑现象，可防止损坏其它零件。 缺点： ① 在传递相同大小功率的前提下，传动机构的外廓尺寸较大； ② 由于有弹性滑动，所以不能保证恒定的传动比； ③ 带的寿命较短； ④ 有时需要张紧装置。 14.1.2 带传动的类型及应用 1）摩擦带传动 根据带的剖面形状不同，摩擦带传动可分为平带、V带、多楔带与圆形带等类型， 如图14-2所示。 ⑴ 平带 ⑵ V带（三角带） ⑶ 圆带 ⑷ 多楔带 2）啮合带传动 ⑴ 同步带传动 ⑵ 齿孔带传动 §14.2 V带和带轮 V带分为普通V带、窄V带、大楔角V带等多种类型，其中普通V带应用最广。 2）V带规格 V带是标准件，规格见国标GB/T11544-1997。普通V带有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，各型号截面的基准尺寸见表14-1。横截面高与宽之比约为0.7，楔角为40°。 3) 窄V带简介 窄V带横截面高与宽之比约为0.9，楔角为40°，其强力层为合成纤维绳。高度相同时，窄V带比普通V带的宽度缩小约1/3，而承载能力却可提高0.5～1.5倍，适用于传递动力大而又要求传动装置紧凑的的场合。这种V带在国外已得到迅速发展和广泛使用。其结构和横截面尺寸见表14-2。 14.2.2 带轮 1)带轮的材料和结构 带轮常用HT150、HT200等灰铸铁制造。带速较高、功率较大时宜采用铸钢或钢板冲压后焊接，小功率传动时可采用铸铝或塑料（如洗衣机、收录机等）。 如图14-7所示，一般的V带轮由轮缘1、轮辐2和轮毂3三部分组成。 当dd≤（1.5～3）d0(d0为轴的直径)时,可采用实心带轮（见图14-8（a））；当dd≤300mm时，采用辐板带轮（见图14-8（b））；当dd≤400mm时，采用孔板带轮（见图14-8（c））；当dd＞400mm时，采用椭圆剖面的轮辐带轮（见图14-8（d））。 2）带轮的基本尺寸 带轮的基本尺寸分为轮槽尺寸和结构尺寸两部分。参见表14-3、14-4和图14-8、14-9。 §14.3 带传动的工作情况分析 14.3.1 带传动的受力分析 1) 紧边拉力、松边拉力、有效拉力及传递的动力 带在工作前张紧，其两边的拉力均为F0（初拉力），称为张紧力（见图14-10（a））。工作时，主动轮对带的摩擦力Ff的方向与带的运动方向一致，从动轮对带的摩擦力Ff的方向与带的运动方向相反。于是，带绕入主动轮的一边被拉紧，称为紧边，拉力由F0增大到F1（见图14-10（b））；绕出边被放松，称为松边，其拉力由F0减小到F2。 紧边拉力F1与松边拉力F2之差： Fe称为带的有效拉力，它等于带与带轮接触弧上的摩擦力总和。 若带所传递的动力为P（kw），速度为v（m/s），有效拉力为Fe（N），则三者之间的关系为： 2）挠性体摩擦的欧拉公式 在一定工作条件下，摩擦力有一个极限值。微小弧段上的极 限摩擦力如图14-11所示。 取一微弧段dL，相应的包角为，微弧段两端拉力分别为F和（F+dF），此拉力形成的正压力为dFN，带与带轮接触面间的极 限摩擦力为fdFN，略去离心力影响，可推出紧边拉力与松边拉力的关系为 式（14-3）称为挠性体摩擦的欧拉公式。式中f为带和带轮接触面间的摩擦系数，为带在带轮上的包角（rad）， e为自然对数的底（e=2.7183）。 由式（14-1）、（14-3）、（14-4）联立可解得传动带所能传递的最大有效拉力： 4）离心拉力 带在传动时，绕在带轮上的传动带随带轮作圆周运动，产生的离心拉力Fc（N）应为： 14.3.2 传动带的应力分析 1、带传动时将产生的三种应力： (1)由拉力产生的应力 、 紧边拉应力 松边拉应力 (2)离心拉应力 (3)弯曲应力 2）应力分布情况 三种应力分布如图14-12所示。传动带某横截面中