机械设计-第六章-带传动

第六章带传动按用途分（1）传动带传递动力用（2）输送带输送物品用。本单元仅讨论传动带。拖拉机上的带传动输送矿石的输送带一概述1.带传动工作原理与特点2.带传动类型二V带与V带轮三V带传动的张紧与维护四带传动工作情况分析1.带传动受力分析（欧拉公式）2.带传动应力分析3.带传动弹性滑动与打滑五普通V带传动的设计计算第六章主要内容1带传动工作原理与特点一、带传动概述（1）作用：在两个平行轴之间传递运动和动力。（2）组成：带传动一般是由固联于主动轴上的带轮（主动轮）、固联于从动轴上的带轮（从动轮）和紧套在两轮上的传动带组成。4通常主动轮比从动轮半径小，为什么？主动轮固连在主动轴上，主动轮较小时，主动轴需提供较小转矩就能带动主动轮，通过带传动，从动轮处转动半径增大，转速降低，转矩增大。相当于通过带传动后，较小的主动轴转矩能带动较大的负载。1带传动工作原理与特点一、带传动概述（3）工作原理（与是摩擦型带传动还是啮合型带传动有关）摩擦型带传动的工作原理：安装时，带张紧在带轮上；工作时靠带与带轮接触面之间正压力所产生的摩擦力来传递运动和动力。特点：传动平稳，能缓冲、吸振（带的弹性）；带与带轮之间打滑（双刃剑：过载时打滑，起保护作用；正常工作期间打滑使得传动比不稳定）；传动效率低；轴与轴承所受载荷大。51带传动工作原理与特点一、带传动概述（3）工作原理（与是摩擦型带传动还是啮合型带传动有关）啮合型带传动的工作原理：依靠带上的齿或孔与具有齿形的带轮相啮合来传递运动和动力。特点：与摩擦型带传动相比，啮合型带传动的带与带轮之间不打滑，准确传动比传动，传动效率高，传递相同转矩时，外廓尺寸比摩擦型的尺寸小，但制造和安装精度高。6n1n2同步带传动齿孔带传动2带传动类型一、带传动概述（1）按传动原理分摩擦型带传动、啮合型带传动72带传动类型一、带传动概述（2）按传动带的截面形状分平带横截面为矩形，内表面为工作面V带横截面为梯形，两侧面为工作面。在同样的张紧力下，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，因而V带传动的应用比平带传动广泛得多。圆形带横截面为圆形，与带轮接触的圆弧面为工作面，牵引力小，用于仪器多楔带横截面为齿形，它是在平带的基体上由多根V带组成同步带纵截面为齿形82带传动类型一、带传动概述（3）按带轮轴线相对位置和转动方向分类1V带的类型与结构V带类型包括普通V带、宽V带、窄V带、联组V带等等。二、V带与V带轮101V带的类型与结构普通V带由橡胶和纤维制成，截面形状为等腰梯形，传动带为无接头环形。其结构如下图：强力层是承受载荷的主体，分为帘布结构和线绳结构两种。帘布结构抗拉强度高，制造方便。线绳结构比较柔软，弯曲性能较好，但拉伸强度低，常用于载荷不大，直径较小的带轮和转速较高的场合。伸张层和压缩层均由胶料组成；包布层由胶帆布组成，是带的保护层。二、V带与V带轮11伸张层、压缩层名字由何而来？1V带的类型与结构二、V带与V带轮12伸张层、压缩层名字由何而来？当V带绕在带轮上受弯曲时，伸张层伸长，压缩层缩短，二者之间保持其原长度不变的中间层称为节面（中性层）。带的节面宽度称为节宽（bp）,V带受纵向弯曲时，该宽度保持不变。2V带剖面尺寸二、V带与V带轮13节宽（bp）：节面的宽度高度（h）顶宽（b）楔角（φ）从机械制图的角度，有这四个关键尺寸，V带剖面能唯一确定并绘制。确定带整体尺寸还需哪个尺寸？相对高度：h/bp，普通V带相对高度已标准化（约为0.7）基准长度（Ld）：表示V带的长度，沿V带的节宽巡行一周所得长度。dddda1an2n1vLd节面节线212V带剖面尺寸普通V带尺寸已标准化，其周线长度Ld为带的基准长度。普通V带两侧楔角φ为40°，相对高度约为0.7，按截面尺寸分为七种型号。二、V带与V带轮带型节宽b（mm）顶宽b（mm）高度h（mm）质量m(kg/m)楔角Y5.3640.0340°Z8.51060.06A11.01380.11B14.017110.19C19.022140.33D27.032190.66E32.038231.02标准化基准长度见P81表6-32240.8222401.101.061.00.912500.8425001.301.091.030.932800.8728001.111.050.953150.8931501.131.070.073550.9235501.171.070.974000.960.7940001.101.131.024501.000.8045001.151.045001.020.8150001.181.075600.8256001.096300.840.8163001.127100.860.8371001.158000.900.8580001.189000.920.870.8290001.2110000.940.890.84100001.2311200.950.910.861120012500.980.930.881250014001.010.960.901400016001.040.990.920.831600018001.061.010.950.86Ld/mmYZＡＢＣLd/mmＺＡＢＣ基准长度KL基准长度KL表6-3普通V带的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1-92）2000.8120001.081.030.980.883窄V带二、V带与V带轮φ=40˚，h/bp=0.9的V带称为窄V带。与普通V带相比，高度相同时，宽度减小1/3，而承载能力提高1.5~2.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。型号宽度b(mm)高度h(mm)3v9.5(3/8英寸)8A,B型5V16.0(5/8英寸)13.5B,C,D型8V25.4(1英寸)23D,E,F型窄V带的结构及截面尺寸可替代的普通V带4V带轮材料从带轮的结构复杂程度，负载大小，经济性等方面选择。带轮材料常采用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。二、V带与V带轮载荷及应力的大小和性质零件的工作情况零件的结构及加工性材料的经济性零件的尺寸及重量记得材料选用要求吗？5V带轮结构形式V带轮由轮缘1、轮辐2、轮毂3三部分组成。轮缘是安装传动带的部分，轮毂是与轴配合的部分，轮辐是连接轮缘和轮毂的部分。二、V带与V带轮V带轮的典型结构有四种：实心式、腹板式、孔板式、轮辐式。5V带轮结构形式（1）实心式用于小直径的带轮，带轮基准直径𝒅𝒅≤𝟐.𝟓𝒅（轴的直径）二、V带与V带轮带轮基准直径？V带装在带轮上，与节宽相对应的带轮直径为基准直径。表6-25V带轮结构形式（2）腹板式用于中等直径的带轮，带轮基准直径𝒅𝒅≤𝟑𝟎𝟎𝒎𝒎二、V带与V带轮5V带轮结构形式（3）孔板式用于中等直径的带轮，带轮基准直径𝒅𝒅≤𝟑𝟎𝟎𝒎𝒎，当𝒅𝒓−𝒅𝒉≥𝟏𝟎𝟎𝒎𝒎时，可使用孔板式结构的V带轮。二、V带与V带轮5V带轮结构形式（4）轮辐式/椭圆轮辐式用于大直径的带轮，带轮基准直径𝒅𝒅𝟑𝟎𝟎𝒎𝒎二、V带与V带轮6V带轮的轮槽V带应装在V带轮的轮槽中，V带轮的轮槽与选用的V带型号应对应。为了保证V带传动正常工作，V带轮的轮槽应：（1）工作面夹角小于V带楔角（40°）（2）带不与槽底接触，不超过带轮外圆。二、V带与V带轮6V带轮的轮槽二、V带与V带轮1.V带的张紧由于V带工作一段时间后，会因永久性伸长（塑性变形）而松弛，影响带传动的正常工作。为了保证带传动具有足够的工作能力，应调整带的张紧力。调整带张紧力的方式：（1）改变主动轮与从动轮之间的位置（2）增加张紧轮（3）改变带长（对有接头的平带，常采用定期截短带长，使带张紧）三、V带的张紧与维护1.V带的张紧（1）改变主动轮与从动轮之间的位置定期张紧装置适用于中心距可调的场合三、V带的张紧与维护a)移动式b)摆动式1——滑轨2——螺母3——调节螺钉带的定期张紧装置1.V带的张紧（1）改变主动轮与从动轮之间的位置定期张紧装置适用于中心距可调的场合自动张紧装置三、V带的张紧与维护利用浮动架和电机等自重，使带轮绕着固定轴摆动，以张紧带。（2）增加张紧轮张紧轮布置在哪一侧？一般张紧轮布置在松边内侧靠近大轮处，使带只收到单向弯曲力作用，且不会使小带轮包角减小太多。若中心距太小，将张紧轮布置在松边外侧靠近小轮处。张紧轮直径小于小带轮，轮槽尺寸与带轮相同。三、V带的张紧与维护使用张紧轮进行定期张紧使用张紧轮进行自动张紧2.V带的安装与维护V带安装注意事项三、V带的张紧与维护（1）安装时，两轴线应平行，一般要求两带轮轴线的平行度误差小于0.006a（a为中心距），两轮相对应轮槽的中心线应重合，以防带侧面磨损加剧。（2）装拆时不能硬撬，以免损伤带。应先缩短中心距，将V带装入轮槽，然后再调整中心距并张紧带。（3）安装时，带的松紧应适当。一般应按规定的初拉力张紧，可用测量力装置检测，业可用经验法估算。经验法又称为大拇指下压法。即用大拇指压带的中部，张紧程度以大拇指能按下10～15mm为宜。见图10-16。（4）水平布置时应使带的松边在上，紧边在下。（5）V带在带轮槽中应处于正确位置，见图10-17，过高或过低都不利于带的正常工作。2.V带的安装与维护V带维护（使用注意事项）三、V带的张紧与维护（1）带应避免与酸、碱、油等有机溶剂接触，使用时防止润滑油流入带与带轮的工作面，工作温度一般不超过60℃。（2）为了确保安全，应加装防护罩。（3）定期检查带的松紧，检查带是否出现疲劳现象，如发现V带有疲劳撕裂现象，应及时更换全部V带，切忌新旧V带混合使用。1.一般动力机械中，主要采用什么带传动？（A）平型带（B）V型带（C）多楔带（D）同步带2.V带传动主要依靠传递运动和动力。（A）带的紧边拉力；（B）带和带轮接触面间的摩擦力；（C）带的预紧力；3.带传动中，V型带比平型带传动能力大的主要原因是什么？（A）带的强度高B）没有接头（C）尺寸小D）接触面的正压力大4.为了测量和制造方便，三角胶带的什么长度作为公称长度？（）（A）外周长度（B）内周长度（C）通过截面形心层的周长（D）通过截面中性层的周长5.普通V带的楔角是多少？（A）34°（B）36°（C）38°（D）40°6.V带轮的节圆直径是图示中的哪一个？（）7.V带中，横剖面积最小的是什么型号的带（A）A型（B）D型（C）Y型（D）Z型8.已知胶带型号时，选择带轮结构形式的主要根据是什么？（A）带的横剖面尺寸；（B）带轮的直径（C）传递的功率（D）带的线速度9.V带传动设计中，选取小带轮基准直径的依据是?（A）带的型号（B）带的速度（C）主动轮转速（D）传动比10.带传动采用张紧轮张紧时，张紧轮宜安排在什么位置？（）（A）紧边内侧靠近大带轮（B）松边内侧靠近大带轮（C）紧边外侧靠近小带轮（D）松边外侧靠近小带轮11.带传动采用张紧装置的目的是。（1）减轻带的弹性滑动；（2）提高带的寿命；（3）改变带的运动方向；（4）调节带的预紧力12.下列V带传动中，图的张紧轮位置是最合理的。a)b)c)d)13.某机床的三角带传动中有四跟胶带，工作较长时间后，有一跟产生疲劳撕裂而不能继续使用，则应如何更换？（A）更换已撕裂的一根B）更换2根（C）更换3根（D）全部更换14.图示为四种三角胶带在带轮轮槽的安装情况，试说明哪种安装正确？1.摩擦型带传动的主要特点是什么？2.摩擦带传动按胶带截面形状有哪几种？各有什么特点?为什么传递动力多采用V带传动？3.什么是V带的基准长度？什么是V带轮的基准直径？4.带传动张紧的目的是什么？张紧轮应安放在松边还是紧边上？内张紧轮应靠近大带轮还是小带轮？外张紧轮又该怎样？一概述1.带传动工作原理与特点2.带传动类型二V带与V带轮三V带传动的张紧与维护四带传动工作情况分析1.带传动受力分析（欧拉公式）2.带传动应力分析3.带传动弹性滑动与打滑五普通V带传动的设计计算第六章主要内容1带传动的受力分析四、带传动工作情况分析紧边松边张紧