機(jī)械設(shè)計(jì) 第8章 帶傳動(dòng)

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1、135第八章帶傳動(dòng)案例導(dǎo)入：在實(shí)際生活中，縫紉機(jī)、洗衣機(jī)、拖拉機(jī)、機(jī)床等利用帶傳動(dòng)的例子有許多，V帶傳動(dòng)獨(dú)有的緩沖吸振、過載打滑的特點(diǎn)是獲得廣泛應(yīng)用的主要原因；同步帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)比恒定、效率高、不需潤(rùn)滑、噪音低等特點(diǎn)，主要用于計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械、煙草機(jī)械等。第一節(jié)帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)帶傳動(dòng)由主動(dòng)帶輪1、從動(dòng)帶輪2和撓性帶3組成，借助帶與帶輪之間的摩擦或嚙合，將主動(dòng)輪1的運(yùn)動(dòng)傳給從動(dòng)輪2，如圖8-1所示。圖8-1帶傳動(dòng)示意圖一、帶傳動(dòng)的類型根據(jù)工作原理不同，帶傳動(dòng)可分為摩擦帶傳動(dòng)和嚙合帶傳動(dòng)兩類。1.摩擦帶傳動(dòng)摩擦帶傳動(dòng)是依靠帶與帶輪之間的摩擦力傳

2、遞運(yùn)動(dòng)的。按帶的橫截面形狀不同可分為四種類型，如圖8-2所示。(1)平帶傳動(dòng)。平帶的橫截面為扁平矩形（圖a），內(nèi)表面與輪緣接觸為工作面。常用a)b)c)d)圖8-2帶傳動(dòng)的類型的平帶有普通平帶(膠帆布帶)、皮革平帶和棉布帶等，在高速傳動(dòng)中常使用麻織帶和絲織帶。其中以普通平帶應(yīng)用最廣。平帶可適用于平行軸交叉?zhèn)鲃?dòng)和交錯(cuò)軸的半交叉?zhèn)鲃?dòng)。(2)V帶傳動(dòng)。V帶的橫截面為梯形，兩側(cè)面為工作面（圖b），工作時(shí)V帶與帶輪槽兩側(cè)面接觸，在同樣壓力FQ的作用下，V帶傳動(dòng)的摩擦力約為平帶傳動(dòng)的三倍，故能傳遞較大的載荷。(3)多楔帶傳動(dòng)。多楔帶是若干V帶的組合(圖c),可避免

3、多根V帶長(zhǎng)度不等,傳力不均的缺點(diǎn)。(4)圓形帶傳動(dòng)。橫截面為圓形(圖d),常用皮革或棉繩制成,只用于小功率傳動(dòng)。2.嚙合帶傳動(dòng)嚙合帶傳動(dòng)依靠帶輪上的齒與帶上的齒或孔嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)。嚙合帶傳動(dòng)有兩種類型，如圖8-3所示。(1)同步帶傳動(dòng)。利用帶的齒與帶輪上的齒相嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，帶與帶輪間為嚙合傳動(dòng)沒有相對(duì)滑動(dòng)，可保持主、從動(dòng)輪線速度同步（圖a）。(2)齒孔帶傳動(dòng)。帶上的孔與輪上的齒相嚙合，同樣可避免帶與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)，使主、從動(dòng)輪保持同步運(yùn)動(dòng)（圖b）。135二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)摩擦帶傳動(dòng)具有以下特點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適宜用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合。(2)

4、膠帶富有彈性，能緩沖吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)無噪聲。(3)過載時(shí)可產(chǎn)生打滑、能防止薄弱零件的損壞，起安全保護(hù)作用。但不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。(4)傳動(dòng)帶需張緊在帶輪上，對(duì)軸和軸承的壓力較大。(5)外廓尺寸大,傳動(dòng)效率低(一般0.94~0.96)。a)同步齒形帶傳動(dòng)b)齒孔帶傳動(dòng)圖8-3嚙合帶傳動(dòng)根據(jù)上述特點(diǎn)，帶傳動(dòng)多用于①中、小功率傳動(dòng)（通常不大于100KW）；②原動(dòng)機(jī)輸出軸的第一級(jí)傳動(dòng)（工作速度一般為5~25m/s）；③傳動(dòng)比要求不十分準(zhǔn)確的機(jī)械。第二節(jié)V帶和帶輪一、帶的構(gòu)造和標(biāo)準(zhǔn)a)簾布結(jié)構(gòu)b)線繩結(jié)構(gòu)圖8-4V帶剖面結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)V帶都制成無接頭的環(huán)形，其橫截面由

5、強(qiáng)力層1、伸張層2、壓縮層3和包布層4構(gòu)成，如圖8-4所示。伸張層和壓縮層均由膠料組成，包布層由膠帆布組成，強(qiáng)力層是承受載荷的主體，分為簾布結(jié)構(gòu)（由膠簾布組成）和線繩結(jié)構(gòu)（由膠線繩組成）兩種。簾布結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度高，一般用途的V帶多采用這種結(jié)構(gòu)。線繩結(jié)構(gòu)比較柔軟，彎曲疲勞強(qiáng)度較好，但拉伸強(qiáng)度低，常用于載荷不大，直徑較小的帶輪和轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合。V帶在規(guī)定張緊力下彎繞在帶輪上時(shí)外層受拉伸變長(zhǎng)，內(nèi)層受壓縮變短，兩層之間存在一長(zhǎng)度不變的中性層，沿中性層形成的面稱為節(jié)面，如圖8-5所示。節(jié)面的寬度稱為節(jié)寬bp。節(jié)面的周長(zhǎng)為帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld。V帶和帶輪有兩種尺寸制，即

6、有效寬度制和基準(zhǔn)寬度制。基準(zhǔn)寬度制是以V帶的節(jié)寬為特征參數(shù)的傳動(dòng)體系。普通V帶和SP型窄V帶為基準(zhǔn)寬度制傳動(dòng)用帶。按GB/T11544-97規(guī)定，普通V帶分為Y、Z、A、B、C、D、E七種，截面高度與節(jié)寬的比值為0.7；窄V帶分為SPZ、SPA、SPB、SPC四種，截面高度與節(jié)寬的比值為0.9。帶的截面尺寸如表8-1135所示，基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列如表8-2所示。窄V帶的強(qiáng)力層采用高強(qiáng)度繩芯，能承受較大的預(yù)緊力，且可撓曲次數(shù)增加，當(dāng)帶高與普通V帶相同時(shí)其帶寬較普通V帶小約1/3,而承載能力可提高1.5~2.5倍。在傳遞相同功率時(shí)，帶輪寬度和直徑可減小，費(fèi)用比普

7、通V帶降低20~40％，故應(yīng)用日?qǐng)D8-5V帶的節(jié)面和節(jié)線趨廣泛。V帶的型號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度都?jí)河≡谀z帶的外表面上，以供識(shí)別和選用。例：B2240GB/T11544-97,表示B型V帶，帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為2240mm。帶型節(jié)寬bp頂寬b高度h質(zhì)量q(kg/m)楔角θ普通V帶窄V帶Y5.3640.0340°ZSPZ8.510680.060.07ASPA11.0138100.110.12BSPB14.01711140.190.20CSPC19.02214180.330.37D27.032190.66E32.038231.02表8-1V帶的截面尺寸（摘自GB/T1154

8、4-97）(mm)注：在一列中有兩個(gè)數(shù)據(jù)的，左邊一個(gè)對(duì)應(yīng)普通V帶、右邊一個(gè)對(duì)應(yīng)窄V帶。下同。二