溫馨提示1.請各位同學將手機關機或設置為靜音模式；2.請各組長檢查組員到位情況，課后統計給老師。教學項目三傳動機構設計

開發團隊：機械設計基礎教學團隊任務3.1帶傳動設計目錄一、任務目標

三、程序與方法二、任務描述任務3.1帶傳動設計四、鞏固與拓展一、任務目標□了解帶傳動的作用及類型；□分析帶傳動的運動特性；□分析帶傳動的失效形式和設計準則；□掌握帶傳動的主要參數的選擇；□掌握帶傳動的設計方法和步驟。通過本單元的學習，學生達到以下目標：任務3.1帶傳動設計二、任務描述1、任務內容設計帶式輸送機中普通V帶傳動。電動機為Y系列三相異步電動機額定功率P=70kW，轉速n1=730r/min，鼓風機轉速n2=500r/min。該機啟動載荷較小，工作平穩，載荷變動小，每天工作16小時。2、實施條件（1）計算器、機械設計手冊等。（2）帶式輸送機動態演示，圖片和三維模型。任務3.1帶傳動設計專業學生在進行臺式鉆床帶傳動的安裝引發思考：臺式鉆床的主軸轉速有五級,那么調整主軸轉速的傳動機構是什么?步驟一認識帶傳動動態運動演示動態運動演示三、程序與方法

帶傳動一般是由主動輪、從動輪緊套在兩輪上的傳動帶及機架組成。原動機轉動帶傳動的運動過程：主動輪轉動驅動主動輪從動輪轉動帶與輪的摩擦點此觀看帶的傳動過程動畫相關知識學習一.帶傳動概述

帶傳動由于其結構簡單、噪音小、又具有緩沖和對機構具有安全保護的作用，在機械傳動中有著廣泛的應用。但帶傳動由于帶與帶輪之間的打滑存在傳動比不準確和機械效率較低的缺點，帶傳動的應用受到一定的限制，主要用在傳遞功率不大的場合，臺式鉆床中帶傳動的應用就是如此。二、理解帶傳動的特點按傳動原理分（1）摩擦帶傳動：靠傳動帶與帶輪間的摩擦力實現傳動，如V帶傳動、平帶傳動等；（2）嚙合帶傳動：靠帶內側凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實現傳動，如同步帶傳動。三、分析帶傳動的類型

（1）平帶：

平帶的截面形狀為矩形，內表面為工作面。（2）V帶：截面形狀為梯形，兩側面為工作表面。按傳動帶的截面形狀分：（4）圓形帶：橫截面為圓形。只用于小功率傳動。（5）同步帶（也稱齒形帶）（3）多楔帶：它是在平帶基體上由多根V帶組成的傳動帶。可傳遞很大的功率。實物展示開口式傳動：主要應用于主、從動輪軸線平行而且旋轉方向相同的場合。交叉式傳動：主要應用于主、從動輪軸線平行而且旋轉方向相反的場合。

圖中臺式鉆床中，分析其主要結構組成，這臺機器的帶傳動屬于哪一類傳動形式，現在大家來討論調整這臺機器主軸轉速的傳動機構是什么呢？做一做

一、分析帶傳動的受力帶傳動不工作時

帶傳動工作時F1-F0=F0-F2

F0=（F1+F2）/2

F=F1-F2步驟二分析帶傳動的運動特性

帶兩邊的拉力之差F稱為帶傳動的有效拉力。實際上F是帶與帶輪之間摩擦力的總和，在最大靜摩擦力范圍內，帶傳動的有效拉力F與總摩擦力相等，F同時也是帶傳動所傳遞的圓周力，即F=F1-F2帶傳動所傳遞的功率為：P=Fv/1000式中：P為傳遞功率，單位為KW；

F為有效圓周力，單位為N；

V為帶的速度，單位為m/s。1）帶傳動的受力分析步驟二分析帶傳動的運動特性

在帶即將打滑的臨界緊邊拉力和松邊拉力的關系符合歐拉公式：可推知帶傳動有效拉力F的大小為：步驟二分析帶傳動的運動特性做一做：同學們來分析一下，有效拉力和哪些因素有關呢？通過分析可知，帶傳動時，皮帶中存在著三種應力：拉應力離心拉應力彎曲應力

三種應力共同作用，使帶處在變應力條件下工作，故帶易產生疲勞破壞。緊邊的拉應力松邊的拉應力2）分析帶傳動的應力步驟二分析帶傳動的運動特性3）分析帶傳動的運動特性

由于帶的彈性變形而產生的帶與帶輪間的滑動稱為彈性滑動。步驟二分析帶傳動的運動特性一般帶傳動的滑動系數，可以忽略不計。

帶傳動時，帶與輪面之間存在著彈性滑動,這使得從動帶輪的圓周速度v2總是低于主動帶輪的圓周速度v1。v2相對于v1的降低率稱為帶傳動的滑動率：步驟二分析帶傳動的運動特性帶傳動的傳動比為可以推算出從動輪的轉速。

ε隨載荷變化而變化。因ε是變量，故帶傳動的傳動比不準確。彈性滑動是帶傳動所不可避免的特性,不同于打滑失效。步驟二分析帶傳動的運動特性i12=n1/n2=d2/d1(1-ε)

彈性滑動是帶傳動所不可避免的特性,不同于打滑失效。那么，能否對這兩種現象進行分析描述呢？做一做設計內容：確定普通V帶的型號、基準長度Ld和根數z；確定帶輪的材料；基準直徑dd1、dd2及結構尺寸；確定傳動的中心距a；計算初拉力F0及作用在軸上的壓力FQ；三、探索與實踐步驟三設計帶傳動設計步驟和方法：

（1）確定計算功率

Pc—計算功率(kW)；KA—工作情況系數，需查表，見下頁；P

—傳遞的額定功率(kW)。這樣臺式鉆床的計算功率就可計算了。步驟三設計帶傳動工作情況系數KA工作情況KA軟啟動硬啟動每天工作小時數/h＜1010～16＞16＜1010～16＞16載荷變動微小離心式水泵和壓縮機、輕型輸送機等1.01.11.21.11.21.3載荷變動小壓縮機、發電機、金屬切削機床、印刷機、木工機械等1.11.21.31.21.31.4載荷變動較大制磚機、斗式提升機、起重機、沖剪機床、紡織機械、橡膠機械、重載輸送機、磨粉機等1.21.31.41.41.51.6載荷變動大破碎機、摩碎機等1.31.41.51.51.61.8步驟三設計帶傳動（2）選擇帶式輸送機V帶的型號根據計算功率Pc和小帶輪轉速n1，按下圖選擇普通V帶的型號。計算功率ｐ（ＫＷ）小帶輪轉速ｒ／ｍｉｎ（3）確定帶輪的基準直徑dd1、dd2帶型ddminYZABCDE205075125200355500表4帶輪最小基準直徑設計時應取小帶輪的基準直徑dd1≥ddmin，ddmin

的值查表忽略彈性滑動的影響，dd2=dd1?n1/n2，dd1、dd2宜取標準值20，22.4，25，28，31.5，40，45，50，56，63，71，75，80，85，90，95，100，106，112，118，125，132，140，150，160，170，180，200，212，224，236，150，265，280，300，315，335，355，375，400，425，450，475，500，530，560，600，630，670，710，750，800，900，1000，1060，1120，1250，1400，1500，1600，1800，2000，2240，2500。帶輪基準直徑系列（4）驗算帶速vm/s帶速一般限制在5～25m/s之間。

dd1—小帶輪的基準直徑(mm)；

n1—小帶輪的轉速(r/min)

初步確定中心距a0：設計時如無特殊要求，可按下式（5）確定中心距a和帶的基準長度Ld實際中心距a

:

基準長度計算：Ld0—帶的基準長度計算值，查表1選定帶的基準長度Ld。（6）驗算小帶輪包角α1

一般要求，若不能滿足，可增大中心距或設置張緊輪。（7）確定帶的根數z

帶的根數應取整數。為使各根帶受力均勻，帶的根數不能太多，一般2～5根為宜，最多不多于8～10根。否則應加大帶輪基準直徑或選擇較大型號的帶，重新設計。

表4單根普通V帶的基本額定功率Po（KW)（8）確定單根帶的初拉力F0

保持適當的初拉力是帶傳動正常工作的必要條件。初拉力過小，則傳動時摩擦力過小易打滑；過大則降低帶的壽命，并增大了軸和軸承的壓力。單根V帶的初拉力可按下式計算：Nq為每米帶長的質量(kg/m)。（9）計算作用在帶輪軸上的壓力FQ

為了設計軸和軸承，必須求出V帶作用在軸上的壓力。可按下式計算：N

學生分成五組進行，按照上述設計的方法步驟進行實地設計計算。同時思考以下問題：a.V帶型號的選用依據是什么？b.為什把帶的速度限制在5～25m/s？c.如果小帶輪的包角小于120°，應采取什么措施較好？d.帶傳動的中心距過大或過小對帶傳動有何影響？e.帶的根數最佳的取值范圍是多少？在什么情況下需要重新選擇型號?f.讓學生修改設計方案，按小組進行，每小組拿出自己的設計方案，并說明其優缺點。

四、學生活動1.第1組推選1人將本組設計情況向大家作介紹，并回答問題a，b本組的學生可以進行補充；2.第2