1、第第1111章帶傳動章帶傳動第第1111章章 帶傳動帶傳動11-1 11-1 帶傳動的類型和應用帶傳動的類型和應用一、帶傳動的組成和工作原理、帶傳動的組成和工作原理1.帶傳動的組成帶傳動的組成主動輪、從動輪、封閉環形帶主動輪、從動輪、封閉環形帶2.傳遞原理傳遞原理主動輪轉動時，利用帶與帶輪之間的摩擦，將動力傳遞給從動輪。主動輪轉動時，利用帶與帶輪之間的摩擦，將動力傳遞給從動輪。這類傳動屬于摩擦傳動。這類傳動屬于摩擦傳動。第第1111章帶傳動章帶傳動二、帶傳動的類型二、帶傳動的類型1.1.傳動形式（按傳動布置形式）：傳動形式（按傳動布置形式）：開口傳動：開口傳動：用途廣泛，用于用途廣泛，用于兩軸

2、平行兩軸平行 且同方向且同方向回轉的場合。回轉的場合。交叉傳動：交叉傳動：用于用于兩軸平行且反方向兩軸平行且反方向回回 轉的場合。轉的場合。 amin20b,Vmax15m/s。半交叉傳動：半交叉傳動：用于用于空間兩交叉軸空間兩交叉軸的的 回轉傳動。回轉傳動。第第1111章帶傳動章帶傳動2.2.帶的類型帶的類型8-1 8-1 帶傳動的類型和應用帶傳動的類型和應用按工作原理分按工作原理分摩擦式帶傳動摩擦式帶傳動 嚙合式帶傳動嚙合式帶傳動 按帶的截面形狀分按帶的截面形狀分 平帶平帶 V V帶帶 圓帶圓帶 多楔帶多楔帶 同步齒形帶同步齒形帶第第1111章帶傳動章帶傳動三、帶傳動的特點及應用三、帶傳動

3、的特點及應用1 1帶傳動的特點帶傳動的特點適于兩軸中心距較大的傳動適于兩軸中心距較大的傳動可以緩沖、吸振可以緩沖、吸振當過載時可自動打滑當過載時可自動打滑結構簡單，成本低結構簡單，成本低優點優點尺寸大，不緊湊尺寸大，不緊湊帶與帶輪接觸面間有滑動，不能保證準確的傳動比帶與帶輪接觸面間有滑動，不能保證準確的傳動比傳動效率低，帶的壽命短，傳動效率低，帶的壽命短，不宜用于易燃、易爆的場合。不宜用于易燃、易爆的場合。需要張緊裝置需要張緊裝置缺點缺點2.2.應用應用帶速：一般帶速：一般5m/s5m/s25m/s25m/s，最高，最高80m/s80m/s功率：最高功率：最高700KW700KW機床、抽水泵、

4、縫紉機機床、抽水泵、縫紉機 第第1111章帶傳動章帶傳動 11-2 11-2 帶和帶輪帶和帶輪一、普通一、普通V V帶的結構和規格帶的結構和規格 1.1.結構結構 由包布，頂膠，抗拉體和底膠組成由包布，頂膠，抗拉體和底膠組成2.2.規格規格V V帶帶 普通普通V V帶：帶：Y、Z、A、B、C、D、E 窄窄 V V 帶：帶：SPZ、SPA、SPB、SPC 寬寬 V V 帶帶 已標準化已標準化第第1111章帶傳動章帶傳動u普通普通V V帶標記帶標記 帶標準號基準長度截型名稱第第1111章帶傳動章帶傳動 u普通普通V V帶的結構參數帶的結構參數pb節線：節線：V V帶彎曲時，帶中保持原有長度不變的周

5、線帶彎曲時，帶中保持原有長度不變的周線節面：帶的全部節線組成的面。節面：帶的全部節線組成的面。 節寬：節面寬度稱為節寬節寬：節面寬度稱為節寬 V V帶輪槽兩側的夾角：帶輪槽兩側的夾角：3232 34 34 36 36 38 38，V V帶帶4040頂寬頂寬b第第1111章帶傳動章帶傳動基準長度基準長度基準長度：基準長度：沿中性層（節面）量得的長度，設計沿中性層（節面）量得的長度，設計 時的計算長度。時的計算長度。公稱長度：公稱長度：帶的內周長度。帶的內周長度。u普通普通V V帶的結構參數帶的結構參數公稱長度公稱長度第第1111章帶傳動章帶傳動二、二、V V帶輪的材料和結構帶輪的材料和結構1.1

6、.材料材料主要采用鑄鐵；主要采用鑄鐵；HT200HT200轉速高時采用鑄鋼；轉速高時采用鑄鋼；ZG45ZG45小功率時可用鑄鋁或塑料；小功率時可用鑄鋁或塑料；第第1111章帶傳動章帶傳動二、二、V V帶輪的材料和結構帶輪的材料和結構2.2.結構結構通常由輪緣、輪轂、輪輻或腹板組成通常由輪緣、輪轂、輪輻或腹板組成第第1111章帶傳動章帶傳動uV帶輪結構帶輪結構第第1111章帶傳動章帶傳動實心式（實心式（dd3d）uV帶輪結構帶輪結構第第1111章帶傳動章帶傳動腹板式（腹板式（ d dd d300300350mm350mm ）uV帶輪結構帶輪結構第第1111章帶傳動章帶傳動輪輻式輪輻式（d dd

7、d 300300350mm 350mm ）uV帶輪結構帶輪結構第第1111章帶傳動章帶傳動uV帶輪結構帶輪結構第第1111章帶傳動章帶傳動三、帶傳動的幾何計算三、帶傳動的幾何計算帶長帶長L L（基準長度）（基準長度）基本參數：基本參數：中心距中心距a帶輪直徑帶輪直徑D1 D1 、D2D2包角包角角角1第第1111章帶傳動章帶傳動）（4 .113 .571801802)2sin(21800120101201aDDaDD010210021118018022218057 3DDsin()aDD.a三、帶傳動的幾何計算三、帶傳動的幾何計算002ddLLaa第第1111章帶傳動章帶傳動212122122

8、12122221122 222211 22411 3DDLacos()()(DD )DDcos()()aDD(DD )L()a(. )aa(. ) 三、帶傳動的幾何計算三、帶傳動的幾何計算22112()2()4DDLaDDa22212112442mmmLDaLDDDDDD第第1111章帶傳動章帶傳動 11-311-3帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析一、受力分析、受力分析帶之間的拉力帶之間的拉力（帶輪工作時（帶輪工作時 的摩擦力）的摩擦力） 繞帶輪的離心力繞帶輪的離心力靜止與運動有區別靜止與運動有區別繞帶輪的彎曲力繞帶輪的彎曲力第第1111章帶傳動章帶傳動1.1.帶的拉力帶的拉力靜止時：靜止時：

9、帶兩邊拉力等于初拉力帶兩邊拉力等于初拉力0F運動時：運動時：主動輪：摩擦力主動輪：摩擦力 使緊邊拉力使緊邊拉力 增大增大1FfF從動輪：摩擦力從動輪：摩擦力 fF使松邊拉力使松邊拉力 減小減小2F設環形帶的總長度保持不變：設環形帶的總長度保持不變： 不變不變01021202FFFFFFFfF第第1111章帶傳動章帶傳動有效拉力有效拉力 1.1.帶的拉力帶的拉力120121()2FFFFFF有效拉力與帶速有效拉力與帶速V V及傳遞功率及傳遞功率P P之間的關系為：之間的關系為：1000Fvp 式中：式中：V帶速帶速 m/s P帶功率帶功率Kw F有效拉力有效拉力N第第1111章帶傳動章帶傳動u繞

10、性體摩擦的歐拉公式繞性體摩擦的歐拉公式打滑打滑：帶與帶輪之間就會產生滑動，這種現象稱為打滑。帶與帶輪之間就會產生滑動，這種現象稱為打滑。fFF當當 時時11212(1)(1)ffFFFFeF e當忽略離心力的作用，由歐拉公式：當忽略離心力的作用，由歐拉公式：Fmax？11ffFeFe21fFFe：為包角。一般取小輪包角：為包角。一般取小輪包角 ：帶與輪面間摩擦系數。對：帶與輪面間摩擦系數。對V V帶應用帶應用代替。代替。 sin2fff0121ffeFFe第第1111章帶傳動章帶傳動u繞性體摩擦的歐拉公式繞性體摩擦的歐拉公式公式討論：公式討論：f：帶與輪面間摩擦系數。對：帶與輪面間摩擦系數。對

11、V V帶應用帶應用sin2ff代替。代替。 第第1111章帶傳動章帶傳動u繞性體摩擦的歐拉公式繞性體摩擦的歐拉公式公式討論：公式討論：u初張緊力初張緊力F0越大，最大有效拉力越大；越大，最大有效拉力越大；u包角越大，最大有效拉力越大；包角越大，最大有效拉力越大；u摩擦系數越大，最大有效拉力越大；摩擦系數越大，最大有效拉力越大； V V帶比平帶可傳遞更大的有效拉力。帶比平帶可傳遞更大的有效拉力。FmaxFmax的確定：的確定：max120121ffeFFFFeuF F0 0增大，可增大增大，可增大F F；但會降低帶的壽命。；但會降低帶的壽命。uP=FVP=FV；帶傳動應放在高速級。；帶傳動應放在

12、高速級。第第1111章帶傳動章帶傳動2.2.離心力離心力離心力作用在帶的全長上離心力作用在帶的全長上2cFqvq：單位長度帶的單位長度帶的質量質量kg/m211ffF eFqve221fFFqve22001112()2()111ffffeeFFqvFqvee12101211(1)()2fFFFFFFFe第第1111章帶傳動章帶傳動二、帶的應力二、帶的應力1.緊邊與松邊拉力所產生的應力緊邊與松邊拉力所產生的應力1122/FAFA2.2.離心力所產生的應力離心力所產生的應力2/ccFAqvA3.3.彎曲應力彎曲應力2byEd1max1cb最大應力發生在緊邊進入小帶輪處。最大應力發生在緊邊進入小帶輪

13、處。第第1111章帶傳動章帶傳動三、帶的彈性滑動三、帶的彈性滑動1 1彈性滑動彈性滑動彈性變形沿輪的輪面向拉力的緊邊彈性變形沿輪的輪面向拉力的緊邊方向逐漸增大，產生相對滑動。方向逐漸增大，產生相對滑動。由于材料的彈性變形引起帶在帶輪上的微小滑動稱為彈性滑動。由于材料的彈性變形引起帶在帶輪上的微小滑動稱為彈性滑動。 彈性滑動定義彈性滑動定義滑動率滑動率 ：從動輪圓周速度的降低率。從動輪圓周速度的降低率。 12222111 1121211(1)vvvd nvvd ndnnd 忽略彈性滑動忽略彈性滑動 1221ndind第第1111章帶傳動章帶傳動2.2.打滑與彈性滑動的區別打滑與彈性滑動的區別彈性

14、滑動彈性滑動: 由于帶的彈性及工作時緊松邊存在拉力差引起的。由于帶的彈性及工作時緊松邊存在拉力差引起的。 是帶傳動中不可避免是帶傳動中不可避免. .打滑：打滑：由于過載（摩擦力小于有效拉力）引起的一種失效。由于過載（摩擦力小于有效拉力）引起的一種失效。 在帶傳動正常工作時應避免出現打滑。在帶傳動正常工作時應避免出現打滑。對開式傳動，帶大輪的包角總是大于小輪包角，對開式傳動，帶大輪的包角總是大于小輪包角，所以打滑總是發生在小輪上。所以打滑總是發生在小輪上。第第1111章帶傳動章帶傳動8-4 8-4 普通普通V V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算一、帶傳動失效形式一、帶傳動失效形式交變應力下的疲勞

15、失效交變應力下的疲勞失效打滑打滑二、設計準則二、設計準則在不打滑條件下，帶具有一定疲勞強度和壽命。在不打滑條件下，帶具有一定疲勞強度和壽命。max11 bc第第1111章帶傳動章帶傳動三三. . 設計數據和設計計算內容設計數據和設計計算內容傳遞的功率傳遞的功率P P轉速（轉速（ n1n1、n2 n2 ）或傳動比）或傳動比 i i工作條件（原動機類型和工作情況）工作條件（原動機類型和工作情況）其他要求（外廓尺寸、中心距及安裝位置的要求）其他要求（外廓尺寸、中心距及安裝位置的要求）原始數據（已知條件）原始數據（已知條件）第第1111章帶傳動章帶傳動四、設計計算內容四、設計計算內容確定帶的型號、長度

16、和根數確定帶的型號、長度和根數確定傳動中心距確定傳動中心距確定帶輪基準直徑、結構尺寸和材料確定帶輪基準直徑、結構尺寸和材料確定軸上作用力、初拉力確定軸上作用力、初拉力第第1111章帶傳動章帶傳動三、設計步驟三、設計步驟1.1.確定確定V V帶截型和帶輪基準直徑帶截型和帶輪基準直徑cAPK P確定設計功率：確定設計功率： 選擇選擇V V帶截型帶截型第第1111章帶傳動章帶傳動確定帶輪的基準直徑確定帶輪的基準直徑dd1和和dd2d2然后選其標準值然后選其標準值 三、設計步驟三、設計步驟11212122(1)ddddnnddddnn驗算帶的速度驗算帶的速度V1 160 1000dd nv 一般在一般

17、在V=525m/s內選取內選取, ,以以V=2025m/s最為有利。最為有利。第第1111章帶傳動章帶傳動三、設計步驟三、設計步驟2 2確定中心距和確定中心距和V V帶基準長度帶基準長度初選中心距初選中心距0a120120.7()2()ddddddadd0dLdL確定確定V V帶基準長度帶基準長度然后選取標準長度然后選取標準長度22100120()2()24dddddddLadda計算實際中心距計算實際中心距002ddLLaa驗算小輪包角驗算小輪包角 121118057.3dddda1120第第1111章帶傳動章帶傳動3.3.確定確定v帶的根數帶的根數 計算計算V V帶根數帶根數00()cLP

18、zPP K K基本額定功率。查表基本額定功率。查表 基本額定功率增量。查表基本額定功率增量。查表 帶長修正系數帶長修正系數 式中：式中： 0P0PK包角修正系數包角修正系數LK計算作用在軸上的載荷計算作用在軸上的載荷202.5500()cPKFqvzvK102sin2QFF z第第1111章帶傳動章帶傳動u普通普通V V帶傳動的設計步驟：帶傳動的設計步驟： 確定設計功率確定設計功率Pc 選帶型號選帶型號 確定帶輪的基準直徑確定帶輪的基準直徑D1、D2 驗算帶速驗算帶速v 確定中心距確定中心距a和帶的基準長度和帶的基準長度Ld 驗算包角驗算包角a1 確定帶的根數確定帶的根數z 確定張緊（初拉力）

19、確定張緊（初拉力）F0 計算軸上載荷計算軸上載荷FQ第第1111章帶傳動章帶傳動8-5 8-5 帶傳動的張緊裝置與維護帶傳動的張緊裝置與維護一、帶的張緊裝置一、帶的張緊裝置第第1111章帶傳動章帶傳動u帶的張緊裝置帶的張緊裝置用帶輪張緊第第1111章帶傳動章帶傳動二、帶傳動的維護二、帶傳動的維護1.1.安裝時兩帶輪軸線必須平行。安裝時兩帶輪軸線必須平行。 兩輪槽中線必須對正，減輕磨損。兩輪槽中線必須對正，減輕磨損。2.2.帶傳動必須加防護罩。帶傳動必須加防護罩。3.3.防止帶老化，不宜于酸堿等介質接觸。防止帶老化，不宜于酸堿等介質接觸。4.4.多根帶并用時，應選相同的型號。多根帶并用時，應選相

20、同的型號。 當一根帶松弛或損壞時，應全部同時更換。當一根帶松弛或損壞時，應全部同時更換。第第1111章帶傳動章帶傳動例例 題題 已知：已知：傳遞功率傳遞功率P=15kw，帶速，帶速V=15m/s，帶在小輪上的包角，帶在小輪上的包角 1=170(2.97rad)，帶的厚度，帶的厚度=4.8mm，寬度，寬度b=100mm， 帶的密度帶的密度=0.001kg/cm3，帶與輪面間的摩擦系數，帶與輪面間的摩擦系數f=0.3。試求：試求：傳遞的圓周力傳遞的圓周力緊邊、松邊拉力緊邊、松邊拉力離心力在帶中的拉力離心力在帶中的拉力 所需初拉力所需初拉力作用在軸上的壓力作用在軸上的壓力一平帶傳動。一平帶傳動。解：

21、解： 傳遞的圓周力傳遞的圓周力10001000 15100015pFNv第第1111章帶傳動章帶傳動例題（續）例題（續）緊邊、松邊拉力緊邊、松邊拉力0.3 2.9710.3 2.9720.3 2.97100016941111100069411fffeeFFNeeFFNee離心力在帶中的拉力離心力在帶中的拉力22321 100.48 10 100 15108cFqvb vN 第第1111章帶傳動章帶傳動 例題（續）例題（續）所需初拉力所需初拉力0121()13022cFFFFN作用在軸上的壓力作用在軸上的壓力101702sin2 1302sin259022QFF zN第第1111章帶傳動章帶傳動例題例題設計：設計：一電動機與減速器之間的普通一電動機與減速器之間的普通V V帶傳動。帶傳動。 已知：已知：電動機功率電動機功率P=5kwP=5kw，轉速，轉速n n1 1=1460r/min=1460r/min，減速器輸，減速器輸 入軸轉速入軸轉速n n2 2=320r/min=320r