2013春带传动.ppt

8 带传动,大理石切割机,轿车发动机,拖拉机,车身冲压机,机器人关节,8.1 概述 8.2 带传动工作情况分析 8.2.1带传动中的受力分析 8.2.2带传动中带的应力分析 8.2.3弹性滑动和打滑 8.3 V带传动设计计算 8.3.1 V带传动的失效形式及设计准则 8.3.2 V带传动设计步骤和传动参数选择 8.4 带传动结构设计 8.4.1 V带轮结构设计 8.4.2 带传动的张紧装置,本章提示： 带传动是由两个带轮和一根紧绕在两轮上的传动带组成，靠带与带轮接触面之间的摩擦力来传递运动和动力的一种挠性摩擦传动。 主要内容是带传动的类型、工作原理、特点及应用，带传动的受力情况、带的应力、弹性滑动和打滑，以及V带传动的设计准则和设计方法等。,本章基本要求： 1）了解带传动的类型、特点和应用场合； 2）熟悉普通V带的结构及其标准、V带传动的张紧方法和装置； 3）掌握带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动及打滑等基本理论、V带传动的失效形式及设计准则； 4）了解柔韧体摩擦的欧拉公式，带的应力及其变化规律； 5）学会V带传动的设计方法和步骤。,重点难点,1、重点：带传动的工作情况分析，包括：工作原理、受力分析、应力分析；带传动的失效形式和计算准则；普通V带传动的设计计算。 2、难点：带传动的受力分析；弹性滑动与打滑；普通V带传动的设计准则和设计方法。,8.1 概述 1 组成,带轮1、带轮2、环形带,8.1 概述 2 工作原理,工作原理：带传动是在两个或多个带轮之间用带作为挠性拉曳元件 ，依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。 它的主要作用是传递转矩和改变转速。,概述 3 带传动的类型,1.按传动原理分 （1）摩擦带传动 靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带传动、平带传动等； （2）啮合带传动 靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。,2.按用途分 （1）传动带 传递动力用 （2）输送带 输送物品用。本章仅讨论传动带,3. 按传动带的截面形状分 （1）平带 （2）V带 （3）多楔带（4）圆形带 （1）平带 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。,结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场合应用较多。,平带实物,(2) V带传动 V带传动中带的截面形状为等腰梯形。工作时带的两侧面是工作面，与带轮的环槽侧面接触，属于楔面摩擦传动。 应用最广的带传动，在同样的张紧力下，带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。 为什么？,V带实物,思考：为什么V带比平带承载能力大,V带比平带承载能力大,在相同的带张紧程度下，V带传动的摩擦力要比平带传动约大80%，其承载能力因而比平带传动高。在一般的机械传动中，V带传动现已取代了平带传动而成为常用的带传动装置。,（3）多楔带：多楔带是平带基体上有若干纵向楔形凸起, 如图所示, 它兼有平带和V带的优点且弥补其不足, 解决多根V带长短不一而受力不均。多用于结构紧凑的大功率传动中。,（b）,汽车发动机,多楔带实物,（4）圆形带：圆形带的截面形状为圆形, 如图8 - 5所示, 仅用于如缝纫机、 仪器等低速小功率的传动。,图 8-5,啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的优点吸振、i 准确，在汽车、打印机中广泛应用。,5）同步带,同步带应用-机器人关节,4 按照传动比分类：定传动比、有级变速、无级变速。,开口传动，用于两轴平行，主、从动轮回转方向相同的带传动。,交叉传动，用于两轴平行，主、从动轮回转方向相反的平带传动和圆带传动，由于交叉处传动带的摩擦和扭转，传动带的寿命短。,半交叉传动，用于两轴交错的单向平带传动和圆带传动，即传动方向不能逆转。,5 按照两轴的位置和转向分类：开口传动、交叉传动、半交叉传动、张紧轮传动 等。,注：交叉传动、半交叉传动适用于平带。,二、带传动的优缺点,优点：,缺点：,带传动是具有中间挠性件的一种传动，所以：1)能缓和载荷冲击；2)运行平稳，无噪声；3)制造和安装精度不象啮合传动那样严格：4)过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏；5)可增加带长以适应中心距较大的工作条件。（amax=15）,1)有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确的传动比(同步带传动是靠啮合传动的，所以可保证传动同步)，2)传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大：3)带的寿命较短。,V带的类型与结构及标准 带轮,V带的类型与结构,一、V带 1、分类：普通V带、窄V带、宽V带 普通V带：楔角为40º，共有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。 窄V带：共有SPZ、SPA、SPB、SPC四种型号。,二、V带的类型与结构,1.顶胶,2.抗拉体,3.底胶,4.包布,标准普通V带是用多种材料制成的无接头的环形带。,1. V带的节面宽度：bp ：,V带受到垂直于底面的弯曲时（绕过带轮时），在带的高度方向上，存在一个既不受拉，也不受压的中性层，其长度与宽度尺寸与自由状态时相比保持不变。这个面就称为带的节面。节面的宽度：bp,2. 带的基准长度Ld ：,把V带套在规定尺寸的测量带轮上，在规定的张紧力下，沿V带的节宽巡行一周，其周线长度即为V带的基准长度Ld。已经标准化。 表8-2：Ld=400,450,1000,1120,V带的类型与结构,普通V带应用最广，其截面呈楔角等于40的梯形，考虑到V带张紧后产生的横向收缩变形，小带轮槽角=32、34、36、38。 为什么？ 原因：带一旦弯曲绷到带轮上，V带的外层因受拉而宽度变窄，内层因受压而宽度加大，其结果是V带两侧面的交角小于40°。带轮直径越小，引起的这一变化越显著。因此根据带轮直径不同，槽角有34°、36°、38°、40°的不同。,V带轮 轮槽 角度,普通V带采用基准宽度制，即用基准线的位置和基准宽度来定带轮的槽型、基准直径和带在轮槽中的位置。 普通V带的表示方法: 截面尺寸代号 基准长度， 如：A1600 意义：A型带 公称长度Ld=1600mm,其它类型的V带,1.窄V带,与普通V带相比，宽度相同时，窄V带的高度约增加1/3，工作能力提高1.52.5倍。,普通V带轮的结构 1、V带轮的设计要求 质量小、结构工艺性好、无过大的铸造内应力；质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工(表面粗糙度一般应为3.2)，以减小带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀。 2带轮的材料 带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200；转速较高时宜采用铸钢(或用钢板冲压后焊接而成)；小功率时可用铸铝或塑料。,3、V带轮的结构 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮槽尺寸见表8-10。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。,实心带轮,V带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式： （1）实心带轮,D（2.53)d,（2）腹板带轮,腹板带轮 dd300 mm,（3）孔板带轮,孔板带轮 dd300 mm D1-d1100 mm,（4）轮辐带轮。,dd300 mm 轮辐带轮,窄V带及窄V带轮,多楔带及多楔带轮,同步带及同步带轮,带传动工作情况分析,8.2.1带传动中的受力分析 8.2.2带传动中带的应力分析 8.2.3弹性滑动和打滑,§8-2 带传动工作情况的分析,一、带传动的受力分析,带传动不工作时传动带中的拉力：,安装传动带时,带即以一定的预紧力F0紧套在两个带轮上。由于F0的作用，带和带轮的接触面上就产生了正压力。 带传动不工作时，传动带两边的拉力相等，都等于F0。,紧边：带进入主动轮的一边。,松边：带进入从动轮的一边。,带传动工作时传动带中的拉力：,当带传动工作时，主动轮靠摩擦力驱动带运动，传动带依靠摩擦力驱动从动轮转动。这时带的两边的拉力也相应地发生了变化。,松边和紧边的受力,F1 = Ff + F2,带与带轮的受力分析,在带传动中，有效拉力并不是作用于某固定点的集中力，而是带和带轮接触面上各点摩擦力的总和，故整个接触面上的总摩擦力即等于带所传递的有效拉力Fe ，则：,Fe=Ff=F1-F2,紧边拉力：F0 F1拉力,松边拉力：F0 F2拉力,F1 F0 = F0 F2,F1 + F2 = 2F0,Ff=F1-F2,F1 + F2 = 2F0,F1 - F2 = Fe,带两边的拉力：,2个独立量,带传动所能传递的功率P为:,:,:,:,Fe=Ff=F1-F2,摩擦力会不会无限增大？摩擦力的大小与什么有关？,二、带传动的最小初拉力和临界摩擦力,带传动中，当带有打滑趋势时，摩擦力即达到临界值，这时带传动的有效拉力亦达到最大值。,带所能传递的最大有效拉力：,P,Fe,(Ff ),(F0)min,V=定值,F0(F0)min，否则将会出现整体打滑。,基准直径：带轮槽宽尺寸等于 带的节宽bp处的直径。,f: 摩擦系数或当量摩擦系数,: 带在带轮上的包角, 单位：rad,讨论：与最大有效拉力有关的因素？,8.2.2带传动中带的应力分析,1. 拉应力,三、带的应力分析,2. 弯曲应力,当d越小时，带的弯曲应力b就越大。故带绕在小带轮上时的弯曲应力b1大于绕在大带轮上时的弯曲应力b2。为了避免弯曲应力过大，带轮直径就不能过小。,虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段，但其产生的离心拉力（或拉应力）却作用于带的全部，且各剖面处处相等。,3. 离心应力,带沿带轮轮缘作圆周运动时，带本身的质量将引起离心力。由于离心力的作用，带中产生的离心拉力在带的横截面上就要产生离心应力。,q:单位长度的质量, kg/m v:带的线速度,m/s,带中瞬时最大应力,瞬时最大应力发生在带紧边开始绕上小带轮处。,带是处于变应力状态下工作的。即带每绕两带轮循环一周时，作用在带上某点的应力是变化的。当应力循环次数达到一定值后，将使带产生疲劳破坏 。,（四）带的弹性滑动和打滑,1弹性滑动 由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量相对滑动称为弹性滑动，这是带传动中固有的特性。,松紧边单位长度上的变形量不等。 带绕过主动轮时，由于拉力逐渐减小，所以带逐渐收缩，使带相对于主动轮的转向向后滑动。 由此可见：弹性滑动是由弹性变形和拉力差引起的。,弹性滑动机理,弹性滑动引起的不良后果：, 使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，v轮1v带v轮2。, 产生摩擦功率损失，降低了传动效率 ；, 引起带的磨损，并使带温度升高 。,2、滑动率,滑动率,弹性滑动引起的从动轮圆周速度的相对降低量,传动比：,反映了弹性滑动的大小， 随载荷的改变而改变。,载荷越大，越大，传动比的变化越大。,对于V带： 0.01-0.02粗略计算时可忽略不计,2 打滑,当带传动所需有效圆周力超过带与带轮面间摩擦力的极限时， 带与带轮间会发生明显显著全面的相对滑动，即产生打滑。 打滑将使带传动失效并加剧带的磨损，因而在正常工作中应当避免出现打滑现象。,打滑产生分析,1）正常工作时：Fe Fec 弹性滑动只在带离开带轮前的 一部分接触弧上发生。 滑动弧B1C1、滑动角 静弧A1C1、静角 2）当FeFec：滑动角、静角 3）当Fe= Fec：滑动角= 、静角= 0 打滑失效,若带的工作载荷进一步加大，有效圆周力达到临界值Fec后，则带与带轮间会发生显著的相对滑动，即产生打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，带传动失效，这种情况应当避免。,弹性滑动和打滑的区别,带传动工作情况分析,8.2.1带传动中的受力分析 8.2.2带传动中带的应力分析 8.2.3弹性滑动和打滑,V带传动的设计计算,1 V带传动的主要失效形式 2 V带传动的设计准则 3 单根V带的基本额定功率 4 设计步骤与方法,一、V带的传动失效形式和设计准则,1 带传动的主要失效形式是打滑、传动带的疲劳破坏、磨损以及静态的拉断等。,2 V带传动的设计准则： 保证在不打滑的条件下（临界摩擦状态： ），具有一定的疲劳强度和寿命。,带传动的承载能力取决于传动带的材质、结构、长度，带传动的转速、包角和载荷特性等因素。,3、单根普通V带的许用功率,单根带所能传递的有效拉力为：,传递的功率为：,为保证带具有一定的疲劳寿命，应使：,max =1 +b1 + c ,单根V带所能传递的功率是指在一定的初拉力作用下，带传动不发生打滑且具有足够的疲劳强度和寿命时所能传递的最大功率。,单根带所能传递的功率：,表8-4列出了在特定条件下单根普通V带所能传递的功率，称为基本额定功率 P0 。,特定条件：,传动平稳；,i 1，12；,特定带长,实际工作条件：,传动比 i 1, 从动轮直径增大，b2减小，传动能力提高，则额定功率增加。,额定功率增量P0 查表11.10,带长不等于特定带长, 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。为此，引入带长修正系数 KL 。,包角不等于, 小带轮包角小于，传动能力有所下降，引入包角系数K 。 K1,V带传动的设计计算,1 V带传动的主要失效形式 2 V带传动的设计准则 3 单根V带的基本额定功率 4 设计步骤与方法（传动参数的选择）,（一）已知条件及设计内容,传递的名义功率P ；,已知条件,主动轮转速n1 ；,从动轮转速n2 或传动比 i ；,传动位置要求 ；,工况条件、原动机类型等；,V带的型号、长度和根数；,设计内容,带轮直径和结构；,传动中心距 a ；,验算带速 v 和包角 ；,计算初拉力和压轴力；,4 设计步骤与方法,（二）设计步骤和方法,1、确定计算功率 PC KAP,2、根据n1、 PC选择带的型号,工况系数，查表11.5。,3、确定带轮基准直径D1、D2,带轮愈小，弯曲应力愈大，所以D1 Dmin,D2 = i D1(1 -），圆整成标准值,4、验算带速v （v525m/s）,N,5、确定中心距 a 及带长 Ld,6、验算主动轮的包角1,7、计算带的根数 z,N,z 10 12？,N,Y,8、确定初拉力 F0,9、计算压轴力 FQ,10、带轮结构设计,初定中心距 a0 2（D1+D2a 0.7（D1+D2）,初算带长Ld0,计算实际中心距 a,a 过小，带短，易疲劳,a 过大，易引起带的扇动,（圆整）,取基准带长 Ld（图11.4）,中心距的变动范围为a-0.015Lda+0.03Ld,-点击按钮,表 8-7 工 况 系 数 KA,带传动设计的步骤:,1.求计算功率；,2.选择普通V带型号；,3.求带轮的基准直径d1 、d2 ；,4.验算带速 ；,5.求V带的基准长度Ld和中心距a；,6.验算小带轮的包角；,7.求V带根数z；,8.求作用在带轮轴上的压力FQ；,9.带轮的结构设计。,设计结果：带型、带根数Z、带长L、中心距a、带轮 基准直径d1 、d2,带传动参数选择原则,1 中心距a 思考中心距过大过小各有什么特点？ a 结构尺寸，高速时带颤动，1不稳定； a 结构紧凑,经验公式：2(D1+D2)a0.55(D1+D2)+h,带传动参数选择原则,2 传动比 传动比大，会减小带轮包角。当带轮包角小到一定程度时候，带就会打滑，从而降低带的承载能力。因此一般带的传动比一般为i7，推荐值为i=2-5.,带传动参数选择原则,3 带轮的基准直径 P=Tw=Frw （1）d，Fe,z,载荷不均匀严重； （2）d，b，寿命； 所以规定了V带轮的最小基准直径（表8-6）,带传动参数选择原则,3 带速 带速Vdd1n1/60×1000 式中：V的单位m/s; dd1的单位为mm; n1的单位为r/min. 若V太小，由P=FV可知，传递同样功率P时，圆周力F太大，带的根数太多，且dd1太小，弯曲增加，寿命降低， 措施：应dd1增加。 V太大，则离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力降低，传递载荷能力下降，传递同样载荷时所需张紧力增加，带的疲劳寿命下降，这时措施dd1应减小，否则寿命太短。一般V25m/s之间。,V带传动的设计计算,1 V带传动的主要失效形式 2 V带传动的设计准则 3 单根V带的基本额定功率 4 设计步骤与方法,带的张紧与维护, 根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；, 运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才能正常工作。,V带传动的张紧、安装和维护,1.带传动的张紧,调整中心距方式,采用定期改变中心距的方法来调节带的张紧力，使带重新张紧。常见的有滑道式和摆架式两种结构。,滑道式,张紧轮方式,摆架式,V带传动的张紧、安装和维护,一、定期张紧装置：a)多用于水平或接近水平的传动；b)多用于垂直或接近垂直的传动。,自动张紧,将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自重，使带轮绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。,带传动的张紧、安装和维护,当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧，如图所示。张紧轮一般放在松边的内侧，使带只受单向弯曲，同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径。,张紧轮方式,14.4 V带传动的张紧、安装和维护,三、采用张紧轮的装置 可任意调节预紧力的大小、增大包角，容易装卸；但影响带的寿命，不能逆转 a)为自动张紧 b)为定期张紧,讨论练习题,讨论题,1、右图所示三个带传动方案，其中： aa=ab, D1aD1b, D2a=D2b, abac, , D1b=D1c, D2b=D2c, 试分析哪个方案传动能力最强？,讨论题,2、分析下图所示带传动张紧轮合理的布置方案。,讨论题,3、分析下图所示带传动合理的转动方向。,讨论题,4、带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带传递功率大的主要原因是 。 强度高 b.没有接头 c.有楔形增压作用 d.尺寸小 5、带传动中，v1、v2分别为主动带轮和从动带轮的圆周速度，v为带速，它们之间的关系为 。 v1=v2=v b.v1vv2 c.v1vv2 6、带传动工作时产生弹性滑动是因为 。 a.带的预紧力不够 b.紧边和松边拉力不等 c.带绕过带轮时有离心力 d.带和带轮间摩擦力不够 7、若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在 。 a.进入主动轮 b.进入从动轮 c.退出主动轮 d.退出从动轮,讨论题,8、同一V带传动中，若主动轮转速不变，用于减速（小轮主动）时比用于增速（大轮主动）时所传递功率 。 大 b.相等 c.小 9、在下列提高带传动功率的措施中， 不合适。 适当增大预紧力 b.增大轴间距 c.增加带轮表面粗糙度 d. 增大小带轮直径 10、带的楔角与带轮轮槽角之间的关系为 。 a. = b. c. ,历年与本节知识相关的考研题：,1.（东南2004，北理工2003，2004）带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的？它对带传动有什么影响？二者是否都可以避免？（12分）,2.（大连理工2004）带传动正常工作时松边带速_紧边带速？（2分） （小于，大于，等于，都有可能）,3.（华中科大2002）刚开始打滑时，带传动传递的极限有效拉力与初拉力之间的关系为_.（1.5分）,4.(上海交大2004)皮带传动大小包角为180度，带与带轮的当量摩擦系数为0.5123，若带的初拉力F0=100N，不考虑离心力的影响，传递有效圆周力Fe=130N时，带传动是否打滑，为什么？（15分）,历年与本节知识相关的考研题：,7.（东南2003）分析带传动工作过程中的应力分布及形成的原因，并画出应力分布图（10分）。,5.（浙大2003）带传动常用在高速级，主要是为了 （2分） （减小结构尺寸，更好地发挥缓冲、吸振作用，）,6.（北理工2004）带速越高，离心应力越大，因此常将带传动布置在多级传动的低速级（ ）。（1.5分）,8.（北理工）d1=d4,d2=d3,轮1和轮3为主动轮，转速和其它条件相同，试分析：(10分) 哪个传递的圆周力大？哪个传递的功率大？哪种带的寿命长？,1 带的紧边拉力F1和松边拉力F2的比值F1/F2,当空载时为（ ），当载荷使带传动开始打滑时为（ ）。（中南工业大2000）,问：打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？即将打滑时，紧边拉力和松边拉力满足什么关系？ 答：由于带在大轮上的包角大于在小轮上的包角，所以打滑总是在小轮上先开始。 欧拉公式,带的设计练习题,带传动设计的步骤:,1.求计算功率；,2.选择普通V带型号；,3.求带轮的基准直径d1 、d2 ；,4.验算带速 ；,5.求V带的基准长度Ld和中心距a；,6.验算小带轮的包角；,7.求V带根数z；,8.求作用在带轮轴上的压力FQ；,9.带轮的结构设计。,设计结果：带型、带根数Z、带长L、中心距a、带轮 基准直径d1 、d2,由表8-7查得kA=1.2,Pd=kAP=1.2×3=3.6 kW,已知：P=3kW，n1=1420r/min，n2=340r/min，两班制工作,2.选取V带型号,试设计某液体搅拌机用V带传动,解：,选用A型V带,1.计算设计功率Pd,取= 0.015,3.确定带轮基准直径,合适,由8-11、8-8选A型V带,在±5 %的范围内,dd1= 80 mm,表8-8,取 dd2 = 315 mm,带传动设计的步骤:,1.求计算功率；,2.选择普通V带型号；,3.求带轮的基准直径d1 、d2 ；,4.验算带速 ；,5.求V带的基准长度Ld和中心距a；,6.验算小带轮的包角；,7.求V带根数z；,8.求作用在带轮轴上的压力FQ；,9.带轮的结构设计。,设计结果：带型、带根数Z、带长L、中心距a、带轮 基准直径d1 、d2,由表8-2取Ld=1600mm,4.验算V带速度,在525m/s内,5.基准长度Ld和中心距a,取a0=450mm,0.7（dd1+dd2)a02(dd1+dd2),276.5mma0790mm,带传动设计的步骤:,1.求计算功率；,2.选择普通V带型号；,3.求带轮的基准直径d1 、d2 ；,4.验算带速 ；,5.求V带的基准长度Ld和中心距a；,6.验算小带轮的包角；,7.求V带根数z；,8.求作用在带轮轴上的压力FQ；,9.带轮的结构设计。,设计结果：带型、带根数Z、带长L、中心距a、带轮 基准直径d1 、d2,由表8-5内插得 k= 0.923,6.包角1,由表得带长修正系数 kL= 0.99,7.V带的根数Z,由表8-4a内插得：P1=0.7953,P1= 0.0001Tn1=0.17kW,取4根,由表8-4b得：T1=1.2 N·m,带传动设计的步骤:,1.求计算功率；,2.选择普通V带型号；,3.求带轮的基准直径d1 、d2 ；,4.验算带速 ；,5.求V带的基准长度Ld和中心距a；,6.验算小带轮的包角；,7.求V带根数z；,8.求作用在带轮轴上的压力FQ；,9.带轮的结构设计。,设计结果：带型、带根数Z、带长L、中心距a、带轮 基准直径d1 、d2,8.初拉力F0,由表8-3得 q =0.1kg/m,= 1035 N,= 133.43 N,9.轴上的载荷FQ,10.绘制V带轮的工作图,1、带传动是依靠 来传递运动和功率的。,A、带与带轮接触面间的正压力,B、带与带轮接触面间的摩擦力,C、带的紧边拉力,D、带的松边拉力,2、带张紧的目的是 。,A、减轻带的弹性滑动,B、提高带的寿命,C、改变带的运动方向,D、使带具有一定的初拉力,3、与平带传动相比较，V带传动的优点是 。,A、传动效率高,B、带的寿命长,C、带的价格便宜,D、承载能力大,4、与线绳结构的V带相比较，帘布结构V带的优点是 。,A、抗弯强度高，可用于较小直径的带轮,B、耐磨损，寿命长,C、抗拉强度高，传递载荷大,D、价格便宜,5、选取V带型号，主要取决于 。,A、带传递的功率和小带轮转速,B、带的线速度,C、带的紧边拉力,D、带的松边拉力,6、中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由 决定。,A、小带轮直径,B、大带轮直径,C、两带轮直径之和,D、两带轮直径之差,7、V带传动中，小带轮直径的选取取决于 。,A、传动比,B、带的线速度,C、带的型号,D、带传递的功率,8、带传动的中心距过大时，会导致 。,A、带的弹性滑动加剧,B、带传动效率降低,C、带工作噪声增大,D、带在工作时出现颤动,9、设计V带传动时，为防止 应限制小带轮的最小直径。,A、带内的弯曲应力过大,B、小带轮上的包角过小,C、带的离心力过大,D、带的长度过长,10、带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带 。,A、进入大带轮处,B、紧边进入小带轮处,C、离开大带轮处,D、离开小带轮处,11、带传动在工作中产生弹性滑动的原因是 。,A、带与带轮之间的摩擦系数较小,B、带绕过带轮产生了离心力,C、带的弹性与紧边和松边存在拉力差,D、带传递的中心距大,12、一定型号的V带传动，当小带轮转速一定时，其所能传递的功率增量，取决于 。,A、小带轮上的包角,B、带的线速度,C、传动比,D、大带轮上的包角,难 点 问 题,带的弹性滑动与打滑的区别,弹性滑动是由于带传动在工作时，两边拉力不同，而两边的伸长变形不同，造成带与带轮不能同步转动，而带与带轮轮缘之间发生相对滑动；打滑是由于工作载荷过大，是带传动传递的有效圆周力超过了最大值而引起的。,保证带传动不打滑的条件和影响因素,条件是：带所传递的圆周力（即带的实际有效拉力）小于带与带轮之间的最大摩擦力（即最大有效拉力）。 带的实际有效拉力是带传递的功率和带的线速度的函数； 最大摩擦力主要取决于摩擦系数、小轮包角和带的初拉力（即张紧力）。,保证带具有一定疲劳寿命的条件和影响因素,条件是：带的最大应力应小于或等于根据带疲劳寿命决定的带的许用拉应力。 影响因素主要包括：小带轮直径，带的速度，带的长度，传动比，包角，带的型号，带的材质和带传递的功率等。,带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？,中心距愈小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏； 当两轮直径一定时，中心距减小，带在小带轮上的包角就越小。张紧力一定时，由于包角减小而造成带传动的极限有效拉力减小，传动工作能力下降。 传动比较大时，中心距小时将导致小带轮包角过小，传动能力下降。,在带传动中影响能传递的最大有效圆周力的因素有哪些？其关系如何？,初拉力，最大圆周力与初拉力成正比； 包角，最大圆周力随包角增大而增大； 摩擦系数，最大圆周力随摩擦系数增大而增大； 带的材质与结构，圆带小，平带大，V带更大；棉帘布与棉线绳结构的胶带能传递的最大有效圆周力小于同型号化学纤维绳结构； 带的根数，根数越多，能传递的最大有效圆周力越大。,在设计V带传动时，为什么要限制D1Dmin,当带的材料和尺寸一定时，小带轮越小，弯曲应力愈大，带的疲劳寿命缩短； 同时由公式v=D1n1 /60×1000和P=Fv/1000可知，在转速n和有效拉力F一定的条件下，带轮直径D越小，带速v也越小，从而导致传递功率P下降，使带传动的承载能力降低；同样，在转速n和传递功率P一定的条件下，带轮直径D越小，带速v也小，从而将使带的有效拉力F加大，为满足承载能力的需要必须增加带的根数z。但小带轮尺寸过大，传动的外廓尺寸相应也就增大，显然要想使带传动处于较佳状态，应当限制带轮直径，,在设计V带传动时，为什么要限制v=525m/s,带在工作过程中，由于离心拉力，将使带中产生离心拉应力，在质量和尺寸一定时，带速v越大，离心拉应力就越大，带的疲劳寿命就降低。同时带速过高，带的离心力大，这将使带与带轮间的摩擦力减小，传动工作能力降低。 由P=FV/1000可知，当传递一定功率时，速度v减小，有效拉力F增加，传动所需V带的根数也要增加（即带截面积加大）。因此在设计带传动时，要控制带速的范围。若超出此范围，可以调节带轮直径或转速，来满足设计要求。,带传动在什么情况下发生打滑？打滑多发生在大轮上还是小轮上？为什么？,1、包角过小，不能充分利用带的工作能力，属于设计问题。 2、没有足够的张紧力。通常是因为带在工作一段时间后，由于带的伸长变形而引起张紧力下降。可以通过调整带传动中心距来加大张紧力。 3、过载打滑。这种打滑可以起到保护其它零件的作用。 由于小带轮的包角小于大带轮包角，通常打滑多发生在小带轮上。要避免打滑，需要求摩擦系数、包角和张紧力应具有足够的取值。,8-1 V带传动为什么比平带传动承载能力大？ 解 因为V带安装在楔形面内，V带传动产生的摩擦大于平带传动产生的摩擦力，这种现象也称V带传动的楔面摩擦效应。另外，V带传动通常是多根带同时工作，所以V带传动与平带传动相比可以传递更大的功率。 8-2 传动带工作时有哪些应力？这些应力是如何分布的？最大应力点在何处？ 解 有拉应力，离心应力和弯曲应力三种应力。应力分布如图8-13。最大应力发生在紧边绕入小带轮处。 8-3 影响带传动承载能力的因素有哪些？如何提高带传动的承载能力？ 解 有摩擦系数、包角和初拉力。摩擦系数、包角和初拉力越大，带的承载能力越大。 8-4什么是弹性滑动？什么是打滑？在工作中弹性滑动和打滑是否都能避免？为什么？ 解 因材料的弹性变形而引起的带与带轮的轮缘表面之间产生的相对滑动现象称为弹性滑动。 打滑是由于过载所引起的带在带轮上的全面滑动。打滑是可以避免的，而弹性滑动是不可避免的。 8-5 带传动的失效形式有哪些？ 解 带传动的失效形式有：打滑；疲劳破坏。 设计准则：保证带传动不发生打滑的前提下，充分发挥带传动的能力，使传动具有一定的疲劳强度和寿命。,思考题,思考题,思考题,思考题,BACK,end,调整螺钉,调整螺钉,滑道式张紧装置,摆架式张紧装置,二、带传动的张紧方法,1.调整中心距,§8-5 带传动的张紧装置,1) 根据摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；,一、张紧的目的,2) 运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才能正常工作。,张紧轮,二、带传动的张紧方法,1.调整中心距,2.采用张紧轮,3.自动张紧,自动张紧装置,增大小轮包角的结构措施,1.合理安排松边、紧边的位置,当传动中的两个带轮水平放置时，应将松边安排在轮的上部，紧边安排在轮的下部，松边在重力作用下的下垂使得小轮包角有所增大，当两轮中心不等高时，应避免使两轮垂直放置，（带的下垂使带变松），应使小轮在下，紧边在下。（如图）,增大小轮包角的结构措施,2.合理张紧,安装时，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上,带工作前：,带工作时：,此时，带只受初拉力F0作用,松边 退出主动轮的一边,紧边 进入主动轮的一边,由于摩擦力的作用：,紧边拉力 - 由 F0 增加到 F1；,松边拉力 - 由 F0 减小到 F2 。,Ff 带轮作用于带的摩擦力,11.4 带传动的计算基础,11.4.1 作用力的分析,1、 带传递的力,= Ff,F 有效拉力，即圆周力,带是弹性体，工作后可认为其总长度不变，则：,紧边拉力增量 松边拉力减量 F,因此：,F1 F0 F,F2 F0 F,F0 (F1 F 2) / 2,F1 F0 F/2,F2 F0 F/2,带所传递的功率为：,P F v /1000 kW,v 为带速,P 增大时， 所需的F (即Ff )加大。但Ff 不可能无限增大。,F1 F2,= F,f 为摩擦系数；为带轮包角,当Ff 达到极限值Fflim 时，带传动处于即将打滑的临界状态。此时， F1 达到最大，而F2 达到最小。,带传动即将打滑时，可推出古典的柔韧体摩擦欧拉公式：,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,那么：,F = F1 F2 F1(11/e f),F 此时为不打滑时的最大有效拉力，,将F1 F0 F/2代入上式：,正常工作时，有效拉力不能超过此值,当Ff 达到极限值Fflim 时，带传动处于即将打滑的临界状态。此时， F1 达到最大，而F2 达到最小。,带传动即将打滑时，可推出古典的柔韧体摩擦欧拉公式：, 为摩擦系数；为带轮包角,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,F = F1 F2 F1(11/e ),F 此时为不打滑时的最大有效拉力，正常工作时，有效拉力不能超过此值。,将F1 F0 F/2代入上式：,当包角 180°时：,由此可见：相同条件下， V 带的传动能力强于平带,http:/jpkc.bgy.org.cn:8080/2006/2006/jxjsh/kejian/jixieshejijichu/2/2_2.htm,