08第七章带传动.docVIP

第七章 带传动 具体内容 带传动的类型、特点和应用；V型带的结构和标准；带传动受力和应力分析；带的弹性滑动和打滑；带传动的失效形式和设计准则；单根V带的基本额定功率；V带传动的设计步骤和方法；V带轮设计。 重点 带传动受力和应力分析；单根V带的基本额定功率；V带传动的设计步骤和方法。 难点 带传动受力和应力分析。 第一节 带传动的特点、类型和应用 带传动是在主动轮、从动轮之间通过中间挠性件（皮带）来传递运动和动力的。如图7.1所示，带传动主要由主动轮、从动轮和传动带组成。 图7.1 带传动组成 一、带传动的类型和应用 根据工作原理的不同，带传动分为摩擦带传动（见图7.1）和啮合传动（见图7.2（b））两类。 根据带的截面形状，带传动分为平型带传动、V型带传动、多楔带传动、圆带传动、同步带传动。 （a） （b） 图7.2 带传动的类型 平型带的截面为扁平矩形，结构简单、加工方便。工作面是与轮面接触的内表面。适用于中心距较大和传动比较小的传动。 V型带（也称三角带）的横截面为等腰梯形，工作时，两侧面嵌入带轮的轮槽内，低面不与带轮接触，于是两个侧面是工作面。在同样压紧力作用下，V型带所产生的摩擦力比平型带大得多。所以，V型带承载能力大，结构紧凑；V型带比平型带传动应用更加广泛。 圆型带的横截面为圆形。传递功率小，常用于仪器和家用机械中。 多楔带以扁平部分为基体，下面有若干等距纵向楔形槽，工作面是楔的两侧面。这种带具有平型带的弯曲应力小和V型带的摩擦力大等优点。常用于传动功率大、结构要求紧凑的场合。 同步带内周有齿，与带轮面上的齿槽相啮合，具有链传动的优点，传动比准确，但制造和安装要求高。 二、带传动的特点 与齿轮传动相比，摩擦带传动的主要优点是：①带有弹性，能缓冲、吸振、传动平稳、噪声小；②当传动过载时，带在带轮上打滑可防止其他零件损坏，保护原动机；③结构简单、成本低；④适用于中心距较大场合。主要缺点：①带在轮上有相对滑动，传动比不恒定、不准确；②传动的外形尺寸大；③传动效率低（），带的寿命较短；④结构不紧凑，需要张紧装置；⑤不宜用于高温、易燃易爆及有腐蚀性的环境。 第二节 V型带的结构和标准 V型带已标准化，按截面高度与节宽之比不同，分为普通V型带（）、窄V型带（）、半宽V型带（）和宽V型带（）等多种类型。其中普通V型带使用最广。 所以本章主要讲述普通V型带传动。 普通V型带有Y，Z，A，B，C，D，E七种型号，教材上表6－1列出了这七种型号V型带的截面尺寸。 普通V型带由顶胶1、抗拉体2、低胶3和包布4等部分组成（图7.3）。顶胶、低胶为橡胶填充物。抗拉体由帘布芯或绳芯构成。包布由几层橡胶帆布组成。 （a）帘布结构 （b）绳芯结构 图7.3 V型带结构 当V型带弯曲时，顶胶层伸长，低胶层缩短，而在两者之间的中性层长度不变，此面称为节面。带的节面宽度称为节宽。 在V型带轮上，与所配用V型带的节宽相对应的带轮直径称为节径，规定为基准直径。 V型带是无接头的环形带，在规定的预紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度，又称公称长度。V型带的基准长度系列见教材上表6－2 第三节 带传动受力和应力分析 一、带传动的受力分析 为了增加带传动的摩擦力，传动带在工作前必须以一定的预紧力张紧在带轮上。此时，带两边的拉力相等，称为预紧拉力。见图7.4（a）。 当主动轮旋转时，由于传动带张紧在带轮上，必然有摩擦力产生，主动轮作用在带上的摩擦力的方向与主动轮的圆周速度方向相同，主动轮依靠此摩擦力带动传动带运动。从动轮作用在带上的摩擦力的方向，显然与带的运动方向相反。这样摩擦力的作用使带两边的拉力不相等，如图7.4（b）所示：绕进主动轮的一侧带被拉紧，拉力由增加至，此侧称为紧边；而进入从动轮的一侧带被放松，拉力由减少至，该侧称为松边。 （a）工作前带的受力情况 （b）工作时带的受力情况 图7.4 带传动的受力情况 带传动在工作时其总长度基本不变，则紧边拉力的增量应等于松边的减量，即 6.1 定义紧边与松边的拉力差值为有效圆周力（N）。 6.2 带传动的功率（kW）为 6.3 式中，－带速，m/s。 从功率的关系式6.3可看出，若带速一定，带所传递的功率将随着有效圆周力的增加而增加。当有效圆周力超过一极限时，带与带轮间将出现显著的相对滑动，这种现象称为打滑。打滑将使带的磨损加剧，传动比波动大，以至使传动失效。 经推导，得出即