1、第八章第八章 带带 传传 动动(Transmission of Belts)1.1.了解带传动的类型、工作原理、特点及应用；了解带传动的类型、工作原理、特点及应用；2.2.掌握带传动的受力分析、应力分析、主要失效形式及设计计掌握带传动的受力分析、应力分析、主要失效形式及设计计算准则；算准则；3.3.学会普通学会普通V带传动设计计算方法，并能合理地确定各种参数。带传动设计计算方法，并能合理地确定各种参数。一一.教学目标教学目标二二 教学重点和难点教学重点和难点难点：难点：1)1)带的弹性滑动与打滑的区别带的弹性滑动与打滑的区别;2)2)保证带不打滑的条件与影响因素保证带不打滑的条件与影响因素;3
2、)3)保证带具有一定疲劳寿命的条件和影响因素。保证带具有一定疲劳寿命的条件和影响因素。重点：重点：1)1)带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析;2)2)带传动的主要失效形式及设计计算准则带传动的主要失效形式及设计计算准则;3)3)普通普通V带传动的设计计算。带传动的设计计算。第一节第一节 带传动概述带传动概述一、带传动的组成及工作原理一、带传动的组成及工作原理组成组成带传动由主动轮带传动由主动轮1(driving pulley)、从动轮、从动轮2(driven pulley)和传动带和传动带3(belt)组成。组成。传动原理传动原理工作时依靠带与带轮之间的摩擦工作时依靠带与带轮
3、之间的摩擦(friction)或啮或啮合合(meshing)来传递运动和动力。来传递运动和动力。主动轮主动轮1从动轮从动轮2传动带传动带3n优点优点(advantages)：n1 1）中心距变化范围大，适宜远距离传动；）中心距变化范围大，适宜远距离传动；n2 2）过载时将引起带在带轮上打滑）过载时将引起带在带轮上打滑(slip)，可以防止其它零件的损坏；，可以防止其它零件的损坏；n3 3）制造和安装精度不严格，结构简单、价格低廉；）制造和安装精度不严格，结构简单、价格低廉；n4 4）能起到缓冲）能起到缓冲(shock)和吸收振动和吸收振动(vibration)，传动平稳，噪音小。，传动平稳，噪
4、音小。n5 5）维护方便，不需要润滑等。）维护方便，不需要润滑等。n缺点缺点(disadvantages)：n1）摩擦型带传动有弹性滑动（）摩擦型带传动有弹性滑动（creep），不能保持准确的传动比（），不能保持准确的传动比（exact speed ratio），传动效率较低；），传动效率较低；n2 2）传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力较大；）传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力较大；n3 3）打滑现象使得带的寿命较短。）打滑现象使得带的寿命较短。n4 4）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。
5、二、带传动的特点二、带传动的特点三、带传动的主要类型与应用三、带传动的主要类型与应用类型类型平带传动平带传动V 带传动带传动多楔带传动多楔带传动摩擦型摩擦型(friction type)啮合型啮合型(meshing type)同步带同步带(timing belt)圆形带圆形带 摩擦牵引力大摩擦牵引力大摩擦牵引力大摩擦牵引力大牵引力小，用于仪器牵引力小，用于仪器V带传动应用最广，通常带速带传动应用最广，通常带速v=525 m/s，传动比：，传动比：i7，传递功率传递功率P 700kW，效率效率 0.90.95。同步带传动兼有带传动和啮合传动的优点，同步带传动兼有带传动和啮合传动的优点，既可保证传
6、动比准确，也可既可保证传动比准确，也可保证较高的传动效率（保证较高的传动效率（98以上）；适应的传动比较大，可达以上）；适应的传动比较大，可达10，且适，且适应于较高的速度，带速可达应于较高的速度，带速可达 50 ms。（1）平带传动）平带传动(flat-belt drives)半交叉传动半交叉传动(quarter-turn drives)交叉传动交叉传动(crossed-belt drives)工作面工作面应用不太广，应用不太广，例如：高速磨例如：高速磨床。床。（2）V带传动带传动(V-belt drives)V带带也称三角带也称三角带工作面工作面fFfFFQNfvQQNffFfFfFF2s
7、inQFNFNQFN承载能力较平带承载能力较平带大，常多根并用。大，常多根并用。应用最为广泛，应用最为广泛，如发动机。如发动机。其截面形状为圆形，牵引能力小，其截面形状为圆形，牵引能力小，常用于仪器和家用机械中。常用于仪器和家用机械中。相当于平带与多根相当于平带与多根V带的组合兼有两者带的组合兼有两者的优点，适于传递功率较大要求结构紧的优点，适于传递功率较大要求结构紧凑场合。凑场合。（3）多楔带传动）多楔带传动(multiple V-belt drives)（4）圆形带传动）圆形带传动(round-belt drives)四、带传动的参数四、带传动的参数(parameters)中心距中心距a(
8、center distance)：当带处于张紧状态时，两带轮当带处于张紧状态时，两带轮轴线间的距离称为中心距轴线间的距离称为中心距a。带长带长L(belt length):带的计算长度。带的计算长度。01203.57180adddd式中式中“”适用大轮包角适用大轮包角 2，“”适用小轮包角适用小轮包角 1包角包角(contact angle):带与带轮接触弧所对的中心角。带与带轮接触弧所对的中心角。带的主要几何参数之间有如下近似关系：带的主要几何参数之间有如下近似关系：addddaLdddd4)()(2221221抗拉体是承受负载拉力的主体。目前普遍采用化学纤维织物。抗拉体是承受负载拉力的主体
9、。目前普遍采用化学纤维织物。顶胶和底胶分别承受弯曲时的拉伸和压缩。采用弹性好的胶料。顶胶和底胶分别承受弯曲时的拉伸和压缩。采用弹性好的胶料。包布材料采用橡胶帆布，可起耐磨和保护作用。包布材料采用橡胶帆布，可起耐磨和保护作用。五、普通五、普通V带和带和V带轮的结构带轮的结构包布包布顶胶顶胶抗拉体抗拉体底胶底胶帘布结构帘布结构线绳结构线绳结构标准标准V带都制成无接头的环形带带都制成无接头的环形带，其横截面结构如图所示，其横截面结构如图所示。V带有普通带有普通V带、宽带、宽V带、窄带、窄V带、大楔角带、大楔角V带、汽车带、汽车V带等等，带等等，都是标准件，在手册中都可以查到。一般多使用普通都是标准件
10、，在手册中都可以查到。一般多使用普通V带。带。V带带楔角楔角 为为40，按截面尺寸由小到大，按截面尺寸由小到大普通普通V带国家标准带国家标准规定有规定有Y、Z、A、B、C、D、E等等7种型号。种型号。当带垂直底边弯曲时，带中原长度保持不变的一当带垂直底边弯曲时，带中原长度保持不变的一条周线称作条周线称作节线节线，而全部节线所组成的面称作，而全部节线所组成的面称作节面节面（或中性层）（或中性层），节面的宽度称作，节面的宽度称作节宽节宽，用，用bp表示。其表示。其截面尺寸见截面尺寸见P145表表8-1。bpY YZ ZA AB BC CD DE EF F节宽节宽(bp)：基准直径（节径）基准直径（
11、节径）dd：在轮槽基准宽度处的直径。：在轮槽基准宽度处的直径。基准长度基准长度 Ld：V带在规定的张紧力下，位带在规定的张紧力下，位于测量带轮的基准直径上的周线长度称为于测量带轮的基准直径上的周线长度称为（参见（参见P146表表8-2）。dd 普通普通V带的标记均由带型、基准长带的标记均由带型、基准长度和标准号组成。度和标准号组成。A1400 GB/T 11541997如：如：bd基准宽度基准宽度bd：V带的节面在轮槽内的相应位置的宽度。带的节面在轮槽内的相应位置的宽度。标记：标记：第二节第二节 带传动的受力分析带传动的受力分析一、受力分析一、受力分析(force analysis)Ffn2F
12、fF1带工作前：带工作前：带工作时：带工作时：F0F0此时，带只受此时，带只受初拉力初拉力F0作用作用n1F2F2松边松边(slack side)退退出主动轮的一边出主动轮的一边紧边紧边(tight side)进入主动轮的一边进入主动轮的一边紧边拉力紧边拉力 -由由 F F0 0 增加到增加到 F F1 1；松边拉力松边拉力 -由由 F F0 0 减小到减小到 F F2 2。F1Ff=F1 F2=Fe Fe有效拉力，即圆周力（有效拉力，即圆周力（peripheral force）假设工作后传动带总长度不变（即假设工作后传动带总长度不变（即紧边拉伸增量紧边拉伸增量 松松边拉伸减量边拉伸减量），且
13、带为线弹性体，则，且带为线弹性体，则F1-F0 F0 F2 F0(F1 F 2)/2P Fe v/1000 kWP 增大时，增大时，所需的所需的Fe(即即Ff)加大，但加大，但Ff 不可能无限增大。不可能无限增大。当当Ff 达到极限值达到极限值Fflim 时，带传动处于即将打滑的临界状态。时，带传动处于即将打滑的临界状态。此时，此时，F1 达到最大，而达到最大，而F2 达到最小，并且满足以下关系：达到最小，并且满足以下关系：Fe与传递功率与传递功率P为的关系为：为的关系为：根据力平衡条件，得根据力平衡条件，得（1 1）（2 2）（3 3）vfeFF21柔韧体摩擦欧拉公式柔韧体摩擦欧拉公式（4
14、4）欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之前，紧、松边拉力的最大比值。欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之前，紧、松边拉力的最大比值。打滑：打滑：二、带传动的最大有效圆周拉力二、带传动的最大有效圆周拉力当带所要传递的圆周力当带所要传递的圆周力Fe超过超过带与轮面之间的极限摩带与轮面之间的极限摩擦力总和擦力总和Ff时，带与带轮将发生显著的相对滑动。时，带与带轮将发生显著的相对滑动。当带有打滑趋势时当带有打滑趋势时,摩擦力达到极限值，摩擦力达到极限值，带的有效拉力也带的有效拉力也达到最大值。达到最大值。vfeFF21Femax=F1 F2)11(121maxvfeeFFFF1max1vvffeeeFF1
15、1max2vfeeFF1120maxvvffeeeFF2max01eFFF12120maxvfeeFF12120maxvfeeFFFe 与与F0 成正比，增大成正比，增大F0有利于提高带的传动能力，避免打滑。有利于提高带的传动能力，避免打滑。但但F0 过大，将使带发热和磨损加剧，从而缩短带的寿命。过大，将使带发热和磨损加剧，从而缩短带的寿命。三、影响最大有效圆周拉力的几个因素：三、影响最大有效圆周拉力的几个因素：初拉力的控制：安装初拉力的控制：安装V带时，应按规定的初拉力张紧。对带时，应按规定的初拉力张紧。对于中等中心距的带传动，也可凭经验安装，带的张紧程度以大于中等中心距的带传动，也可凭经验
16、安装，带的张紧程度以大拇指能将带按下拇指能将带按下15mm为宜。新带使用前，最好预先拉紧一段为宜。新带使用前，最好预先拉紧一段时间后再使用。时间后再使用。F F12120maxvfeeFF由由离心力离心力(centrifugal force)产生的拉应力；产生的拉应力；由由弯曲弯曲(bend)产生的弯曲应力。产生的弯曲应力。紧边拉应力：紧边拉应力：1 F 1/A MPa松边拉应力：松边拉应力：2 F2/A MPa由紧边和松边由紧边和松边拉力（拉力（pull force）产生的拉应力；产生的拉应力；工作时，带横截面上的应力由三部分组成：工作时，带横截面上的应力由三部分组成：A 带的横截面积带的横
17、截面积，2mm1、拉力、拉力F1、F2 产生的拉应力产生的拉应力1、2第三节第三节 带传动的应力（带传动的应力（stress）分析）分析2、离心力产生的拉应力、离心力产生的拉应力c带绕过带轮作圆周运动时会产生离心力。带绕过带轮作圆周运动时会产生离心力。dFNC设：设：作用在微单元弧段作用在微单元弧段dl 的离的离心力为心力为dFNC，则，则rvdmdFNC2rvqdl2rvqrd2)(dqv2截取微单元弧段截取微单元弧段dl 研究，其两端拉力研究，其两端拉力Fc 为离心力引起的拉力。为离心力引起的拉力。由水平方向力的平衡条件可知：由水平方向力的平衡条件可知：2sin2dFdFCNCdFC微单元
18、弧微单元弧的质量的质量带速（带速（m/s)带单位长度质带单位长度质量（量（kg/m）带轮半径带轮半径微单元弧对微单元弧对应的圆心角应的圆心角取：取：22sinddMPavAqvAFCC22虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段，虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段，dFCdqv2即：即：N2qvFC则离心拉力则离心拉力 Fc 产生的拉应力为：产生的拉应力为：注意：注意：但其产生的离心拉力（或拉应力）却作用于带的全但其产生的离心拉力（或拉应力）却作用于带的全长，且各剖面处处相等。长，且各剖面处处相等。带的密度带的密度带绕过带轮时发生弯曲，由材力公式得带的弯带绕过带轮时发生弯曲，由材力公式得带的
19、弯曲应力：曲应力：MPadhEdb传动带的高度传动带的高度带的弹性带的弹性模量模量显然：显然：dd故：故：b 1 b 2带绕过小带轮带绕过小带轮时的弯曲应力时的弯曲应力带绕过大带轮时带绕过大带轮时的弯曲应力的弯曲应力 与离心拉应力不同，弯与离心拉应力不同，弯曲应力只作用在绕过带轮的曲应力只作用在绕过带轮的那一部分带上那一部分带上 。d dd db 3、带弯曲而产生的弯曲应力、带弯曲而产生的弯曲应力b带横截面的应力为三部分应力之和。带横截面的应力为三部分应力之和。最大应力发生在最大应力发生在:紧边开始进入小带轮紧边开始进入小带轮处。处。11maxbc带受变应力作用，这将使带产生带受变应力作用，这
20、将使带产生疲劳疲劳破坏。破坏。各剖面的应力分布为：各剖面的应力分布为：由此可知：由此可知：一平皮带传动，传递的功率一平皮带传动，传递的功率P=15kW，带速，带速v=15m/s，带，带在小轮上的包角在小轮上的包角 1=170o（2.97rad），带的厚度），带的厚度=4.8mm，宽，宽度度b=100mm，带的密度，带的密度=110-3kg/cm3，带与轮面间的摩擦，带与轮面间的摩擦系数系数f=0.3。求。求1）传递的圆周力；）传递的圆周力；2）紧边、松边拉力；）紧边、松边拉力；3）由于离心力在带中引起的拉力；）由于离心力在带中引起的拉力；4）所需的预拉力；）所需的预拉力；5）作用在轴上的压力。
21、）作用在轴上的压力。例题例题1000FvP(N)1000151510001000vPF（2 2）紧边、松边拉力）紧边、松边拉力feFFFFF21211000rad)97.21801701（(N)694,(N)169421FF（1）传递的圆周力）传递的圆周力（3）求由于离心力产生的拉力：）求由于离心力产生的拉力：2qFc310148.010100100bq(N)1081548.02cF)/(48.0mkg)(21210FFFcFFFF)(21210（4）所需的预拉力）所需的预拉力如果考虑到离心力使带与轮面间的压力的减少，则：如果考虑到离心力使带与轮面间的压力的减少，则：2sin210FQ F0F
22、Q1F0F0F0FQ（5）作用在轴上的压力）作用在轴上的压力仅考虑到预紧力作用下的压力作用：仅考虑到预紧力作用下的压力作用：第四节第四节 带传动的弹性滑动及其传动比带传动的弹性滑动及其传动比弹性滑动弹性滑动 是指正常工作时的微量滑动现象，是由拉力差（即是指正常工作时的微量滑动现象，是由拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引起的，不可避免。带的紧边与松边拉力不等）引起的，不可避免。弹性滑动是如何产生的？弹性滑动是如何产生的？因因 F1 F2故松紧边单位长故松紧边单位长度上的变形量不等。度上的变形量不等。1、弹性滑动（、弹性滑动（creep）由于带是弹性体，受力不同由于带是弹性体，受力不同时变形量不
23、等。时变形量不等。当带绕过主动轮时，由当带绕过主动轮时，由于拉力逐渐减小，所以带逐于拉力逐渐减小，所以带逐渐缩短，这时带沿主动轮的渐缩短，这时带沿主动轮的转向相反方向滑动，使带的转向相反方向滑动，使带的速度速度V落后于主动轮的圆周落后于主动轮的圆周速度速度V1。同样的现象也发生在从动轮同样的现象也发生在从动轮上。但情况有何不同？上。但情况有何不同？由此可见：由此可见：弹性滑动是由弹性变形（弹性滑动是由弹性变形（elastic stentch）和拉力）和拉力差（差（different tension）引起的。）引起的。当带绕过从动轮时，由于拉当带绕过从动轮时，由于拉力逐渐增大，所以带逐渐伸长，力
24、逐渐增大，所以带逐渐伸长，这时带沿从动轮的转向相同方这时带沿从动轮的转向相同方向滑动，使带的速度向滑动，使带的速度V超前于从超前于从动轮的圆周速度动轮的圆周速度V2.弹性滑动引起的不良后果：弹性滑动引起的不良后果：使从动轮的圆周速度低于使从动轮的圆周速度低于主动轮主动轮，即，即 v2 v1；产生摩擦功率损失，降低产生摩擦功率损失，降低了传动效率了传动效率；引起带的磨损，并使带温引起带的磨损，并使带温度升高度升高。n正常传动中，带的弹性滑动并不在全部接触弧上发生。接正常传动中，带的弹性滑动并不在全部接触弧上发生。接触弧可分为动弧和静弧两部分。在动弧上，带发生弹性滑触弧可分为动弧和静弧两部分。在动
25、弧上，带发生弹性滑动；而在静弧上带和带轮间保持相对静止。随着有效圆周动；而在静弧上带和带轮间保持相对静止。随着有效圆周力的增加，动弧区域将逐渐扩展，当有效圆周力达到最大力的增加，动弧区域将逐渐扩展，当有效圆周力达到最大值时，小带轮上动弧将扩展到整个接触弧。如果继续加大值时，小带轮上动弧将扩展到整个接触弧。如果继续加大工作载荷，则带沿小带轮轮缘表面将发生显著的相对滑动，工作载荷，则带沿小带轮轮缘表面将发生显著的相对滑动，即出现打滑。即出现打滑。2、弹性滑动与打滑、弹性滑动与打滑 所以打滑现象是由于过载引起的全面滑动，是带所以打滑现象是由于过载引起的全面滑动，是带传动的一种失效形式，应当避免。传动
26、的一种失效形式，应当避免。设设dd1、dd2为主、从动轮的直径为主、从动轮的直径，mm；n1、n2为主、从动轮为主、从动轮的转速的转速,r/min，则两轮的圆周速度分别为则两轮的圆周速度分别为：smndvd/100060222，smndvd/1000601113、传动比、传动比滑动率滑动率带的弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率。带的弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率。12121122111211nnddndndndvvvddddd传动比传动比i：)1(1221ddddnni实际传动比实际传动比1221ddddnni理论传动比理论传动比 反映了弹性滑动的大小，反映了弹性滑动的大小，随载荷的改
27、变而改变。随载荷的改变而改变。载荷越大，载荷越大，越大，传动比的变化越大。越大，传动比的变化越大。对于对于V V带：带：0.01 0.010.02,0.02,一般计算时可忽略不计一般计算时可忽略不计第五节第五节 普通普通V带传动的设计计算带传动的设计计算1、带传动的主要失效形式、带传动的主要失效形式 打打 滑滑变应力引起的变应力引起的疲劳破坏疲劳破坏。在保证不打滑的前提下，具有足够的在保证不打滑的前提下，具有足够的 疲劳寿命。疲劳寿命。要保证带的疲劳寿命，应使最大应力不超过许用应力：要保证带的疲劳寿命，应使最大应力不超过许用应力：不疲劳的要求不疲劳的要求或：或：2、带传动的设计准则、带传动的设
28、计准则3、单根、单根V带所能传递的功率带所能传递的功率 承载能力计算承载能力计算根据欧拉公式，即将打滑时的最大有效拉力为：根据欧拉公式，即将打滑时的最大有效拉力为：不打滑的要求不打滑的要求则：则：由此得单根带所能传递的功率：由此得单根带所能传递的功率：此式包含了不打滑、不疲劳两个条件。此式包含了不打滑、不疲劳两个条件。当载荷平稳、包角当载荷平稳、包角1180（i1）、带长）、带长Ld为特定长度、为特定长度、强力层为化学纤维线绳结构条件下，单根强力层为化学纤维线绳结构条件下，单根V带传递的基本额定带传递的基本额定功率功率 P0见见P205表表10-5。当实际工作条件与上述条件不同时（如传动比、包
29、角、工当实际工作条件与上述条件不同时（如传动比、包角、工况等），单根况等），单根V带所能传递的功率为多少？带所能传递的功率为多少？当当i1时从动轮直径比主动轮直径大，带绕过大带轮时的弯曲时从动轮直径比主动轮直径大，带绕过大带轮时的弯曲应力较绕过小带轮时小，故其传动能力有所提高，其功率增量应力较绕过小带轮时小，故其传动能力有所提高，其功率增量为为 P0。1）传动比）传动比i1)11(10ibKnKPKb弯曲影响系数，是考虑不同型号带弯曲应力的差异，弯曲影响系数，是考虑不同型号带弯曲应力的差异，参见参见P206表表10-6。Ki传动比系数，是考虑不同传动比对带弯曲应力的影响，传动比系数，是考虑不同
30、传动比对带弯曲应力的影响，参见参见P206表表10-7。LKKPPP)(000考虑包角不等于考虑包角不等于180时传动能力有所下降。引入包角修正时传动能力有所下降。引入包角修正系数系数K（其值参见（其值参见P206表表10-8）；带越长，单位时间内的应力循环次数越少，则带的疲劳寿带越长，单位时间内的应力循环次数越少，则带的疲劳寿命越长。相反，短带的寿命短。命越长。相反，短带的寿命短。引入带长修正系数引入带长修正系数KL（其值参见（其值参见P198表表102）2）包角）包角 1803）带长）带长L 特定长度特定长度综合考虑以上因素，得到实际条件下单根综合考虑以上因素，得到实际条件下单根V带所能传
31、递的带所能传递的最大功率最大功率P0的大小。的大小。PKPAc工况系数工况系数P206表表10-94、普通、普通V带传动的设计计算过程带传动的设计计算过程带的型号可根据计算功率和小带轮的转速查带的型号可根据计算功率和小带轮的转速查P207图图10-12选取选取1）确定计算功率）确定计算功率Pc名义功率（需要传递的功率）名义功率（需要传递的功率）2）选取带型号）选取带型号3 3）带轮直径的选择）带轮直径的选择小轮直径小轮直径dd1应该大于等于最小直径应该大于等于最小直径ddmin，P203表表10-4。当带的材质和厚度一定时，带轮直径减小，则带的弯曲应力当带的材质和厚度一定时，带轮直径减小，则带
32、的弯曲应力按比例增大。根据实验研究，当带轮直径减小到某一数值时，按比例增大。根据实验研究，当带轮直径减小到某一数值时，带的使用寿命将急剧降低，因此，规定了各种型号带的使用寿命将急剧降低，因此，规定了各种型号V带轮的许带轮的许用最小直径用最小直径ddmin。大轮直径大轮直径dd2按以下公式计算：按以下公式计算：1212dddnnd然后按然后按P203表表10-4选取最接近的基准直径值。选取最接近的基准直径值。b b）验算小带轮带速）验算小带轮带速:10006011ndvd离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力，传递载荷能，传递载荷能力力；且带速过高，会增加带
33、在单位时间内的循环次数，使；且带速过高，会增加带在单位时间内的循环次数，使带的疲劳寿命降低。所以普通带的疲劳寿命降低。所以普通V带：带：vmax 25m/sv太小太小:由由P=FV可知，传递同样功率可知，传递同样功率P时，圆周力时，圆周力F太大，寿命太大，寿命，一，一般应使带速大于般应使带速大于5m/s。v太大太大:4）验算带速）验算带速sm/255a a）验算大带轮转速误差）验算大带轮转速误差:1212nddndd%5122nnn)03.0()015.0(ddLaLa5）确定中心距）确定中心距a、基准带长、基准带长Ld)(2)(7.021021ddddddahdd021221004)()(2
34、2addddaLdddd带的基准长度带的基准长度Ld可根据可根据P198表表10-2确定。确定。考虑到安装调整和补偿张紧力的需要，中心距的变动范围为：考虑到安装调整和补偿张紧力的需要，中心距的变动范围为：200LLaad再调整实际中心再调整实际中心距为：距为：初选中心距初选中心距a0：根据中心距根据中心距a0计计算带长算带长L0：选取带的基准长选取带的基准长度度Ld：6）验算小带轮包角）验算小带轮包角1V带传动的包角一般不小于带传动的包角一般不小于120，个别情况下可小到，个别情况下可小到90。01203.57180adddd12100PPzc7）普通）普通V带根数带根数z的确定的确定LKKP
35、PP)(000对于对于新新带，受力后易变形，因此安装新带时，取上式的带，受力后易变形，因此安装新带时，取上式的1.51.5倍。倍。8）计算初拉力）计算初拉力F0和压轴力和压轴力FQ对于对于V带传动，既能保证功率又不出现打滑时的单根传动带传动，既能保证功率又不出现打滑时的单根传动带最合适的初拉力带最合适的初拉力F0可由下式计算：可由下式计算：20)15.2(500qvKzvPFc带传动对带轮轴的压力很大，会影响到后续轴和轴承的带传动对带轮轴的压力很大，会影响到后续轴和轴承的设计计算，故需计算压轴力设计计算，故需计算压轴力FQ 。2sin210zFFQ第六节第六节 带轮的结构带轮的结构二、带轮材料
36、二、带轮材料 可采用铸钢可采用铸钢(cast steel)或钢板冲压或钢板冲压(steel puntched)后焊接后焊接塑料塑料(plastic)、木材木材(wooden)高速：高速：其他：其他：带轮常用铸铁带轮常用铸铁(cast iron)制造制造(允许的最大圆周速度允许的最大圆周速度v25m/s)。一、设计要求一、设计要求 重量轻，结构工艺性好，无过大的铸造内应力、质量分重量轻，结构工艺性好，无过大的铸造内应力、质量分布均匀，高速时要经动平衡，轮槽表面要经过精细加工（表布均匀，高速时要经动平衡，轮槽表面要经过精细加工（表面粗糙度一般为面粗糙度一般为1.61.6），以减轻带的磨损。各轮槽尺
37、寸与角），以减轻带的磨损。各轮槽尺寸与角度要有一定的精度，以使载荷分布较均匀度要有一定的精度，以使载荷分布较均匀。四、结构尺寸四、结构尺寸1 1）实心式）实心式 dd(2.53)d (轴径轴径)2)2)腹板式腹板式 dd300mm3 3）孔板式）孔板式 dd300mm(D1-d1100mm)4 4）轮辐式）轮辐式 dd300mm三、带轮楔角三、带轮楔角(wedge angle)与皮带截面夹角的关系与皮带截面夹角的关系 普通普通V带两侧面的夹角均为带两侧面的夹角均为40 ，带轮轮槽的楔角比皮带截，带轮轮槽的楔角比皮带截面夹角小，其目的是为了使皮带在弯曲后仍能紧贴轮槽的两面夹角小，其目的是为了使皮
38、带在弯曲后仍能紧贴轮槽的两面。一般轮槽的楔角等于面。一般轮槽的楔角等于32 、34 、36 或或38 。带轮由轮缘带轮由轮缘(flange)、腹板（轮辐、腹板（轮辐spoke）和轮毂和轮毂(hub)三部分组三部分组成。轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮毂是带轮与轴成。轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮毂是带轮与轴的联接部分，轮缘与轮毂则用轮辐（腹板）联接成一整体。的联接部分，轮缘与轮毂则用轮辐（腹板）联接成一整体。V V带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式Solid pulleyweb pulleyhole pulleyspoke p
39、ulley第七节第七节 带的安装、张紧与维护带的安装、张紧与维护(Installation,Tensioner and Maintenance of Belts)初拉力的控制：安装初拉力的控制：安装V带时，应按规定的初拉力张紧。对带时，应按规定的初拉力张紧。对于中等中心距的带传动，也可凭经验安装，带的张紧程度以大于中等中心距的带传动，也可凭经验安装，带的张紧程度以大拇指能将带按下拇指能将带按下15mm为宜。新带使用前，最好预先拉紧一段为宜。新带使用前，最好预先拉紧一段时间后再使用。时间后再使用。一、带的安装一、带的安装带在轮槽中的位置必须正确。带在轮槽中的位置必须正确。由于各种皮带都不是完全的
40、弹性体，经过一段时间后，会产生由于各种皮带都不是完全的弹性体，经过一段时间后，会产生塑性变形而松弛；同时，由于磨损的存在，也会使初拉力塑性变形而松弛；同时，由于磨损的存在，也会使初拉力F F0 0下下降，所以必须定期检查初拉力，发现不足必须重新张紧。降，所以必须定期检查初拉力，发现不足必须重新张紧。常用的张紧装置有三种：常用的张紧装置有三种：张紧轮张紧自动张紧装置定期张紧装置二、带的张紧二、带的张紧带传动常带传动常用的张紧用的张紧方法是调方法是调节中心距。节中心距。中心距中心距不能调不能调节，可节，可采用具采用具有张紧有张紧轮的装轮的装置。置。张紧轮位置：张紧轮位置：松边常用内侧靠大轮松边常用内侧靠大轮松边外侧靠小轮松边外侧靠小轮 自自动动张张紧紧n安装时不能硬撬（应先缩小中心距安装时不能硬撬（应先缩小中心距a a或顺势盘上）或顺势盘上）n带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀带，不带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀带，不能曝晒能曝晒n不能新旧带混用（多根带时），以免载荷分布不匀不能新旧带混用（多根带时），以免载荷分布不匀n防护罩防护罩n定期张紧定期张紧n安装时两轮槽应对准，处于同一平面安装时两轮槽应对准，处于同一平面三、带的维护三、带的维护
