第8章 帶傳動(dòng)

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1、第八章帶傳動(dòng)討論題8-1一帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置如圖所示。已知小帶輪直徑d1=140mm，大帶輪直徑d2=400mm，運(yùn)輸帶速度v=0.3m/s，為了提高生產(chǎn)率，擬在運(yùn)輸機(jī)載荷（即拉力）F不變及電動(dòng)機(jī)和減速器傳動(dòng)能力都滿(mǎn)足要求的條件下，欲將運(yùn)輸帶的速度提高到0.42m/s。有人建議把大帶輪的直徑減少到280mm，其余參數(shù)不變以實(shí)現(xiàn)這一要求，此方案是否可行？若不行應(yīng)如何修改？解:當(dāng)d2由400mm減小為280mm時(shí)，滿(mǎn)足運(yùn)輸帶速度提高到0.42m/s的要求。但由于運(yùn)輸帶速度的提高，在運(yùn)輸機(jī)載荷F不變的條件下，因?yàn)镻=Fv。即輸出的功率增大，就V帶傳動(dòng)部分來(lái)說(shuō)，小輪轉(zhuǎn)速n1及

2、d1不變，即帶速不變，而傳遞的功率要求增加，帶上有效拉力也必須增加，則V帶根數(shù)也要增加，故只改變d2是不行的?？梢栽黾覸帶的根數(shù)或重新選擇帶的型號(hào)來(lái)滿(mǎn)足輸出功率增大的要求。不過(guò)通常情況下，齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)是根據(jù)同一工作機(jī)要求的功率或電動(dòng)機(jī)的額定功率設(shè)計(jì)的。若齒輪傳動(dòng)和電動(dòng)機(jī)的承載能力足夠，帶傳動(dòng)的承載能力也能夠，但d2的變化會(huì)導(dǎo)致帶傳動(dòng)的承載能力有所變化，是否可行，必須通過(guò)計(jì)算做出判斷。8-2由雙速電機(jī)與V帶傳動(dòng)組成傳動(dòng)裝置，靠改變電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速可以得到兩種轉(zhuǎn)速300r/min和600r/min，若電動(dòng)機(jī)輸出軸功率不變，帶傳動(dòng)應(yīng)按哪一種轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)？為什么？因?yàn)閱胃鵙帶的功

3、率P1主要與帶的型號(hào)，小帶輪的直徑和轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速高，P1增大，則V帶根數(shù)將減小（z=KAP/(P1+△P1)KaKL），因此應(yīng)按轉(zhuǎn)速低的工作情況計(jì)算帶的根數(shù)，這樣高速時(shí)更能滿(mǎn)足。同時(shí)也因?yàn)镻=Fv，當(dāng)P不變時(shí)，v減小，則F增大，則需要的有效拉力大，帶的根數(shù)應(yīng)增加。按300r/min設(shè)計(jì)的V帶傳動(dòng)，必然能滿(mǎn)足600r/min的要求，反之則不行。思考題8-3摩擦帶傳動(dòng)有哪些特點(diǎn)？它的工作原理是什么？7解：摩擦帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是：傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小，并能吸振緩沖；具有過(guò)載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝及維護(hù)較方便；適合于中心距較大的兩軸間的傳動(dòng)。但由于工作中存在彈性滑動(dòng)，不能保證

4、準(zhǔn)確的傳動(dòng)比且效率低，帶的壽命短。不宜用于易燃易爆的場(chǎng)合。尺寸大，需張緊裝置，軸及軸承上受力較大。它的工作原理是：由于傳動(dòng)帶緊套在帶輪上，帶上產(chǎn)生初拉力，帶與輪面接觸處產(chǎn)生正壓力，當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶與輪面間產(chǎn)生摩擦力，作用于帶上的摩擦力方向與主動(dòng)輪圓周速度方向相同，驅(qū)使帶傳動(dòng)。在從動(dòng)輪上帶作用于輪上的摩擦力方向與帶的運(yùn)動(dòng)方向相同，當(dāng)摩擦力大于要克服的阻力時(shí)，系統(tǒng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。8-4為什么V帶傳動(dòng)比平型帶傳動(dòng)應(yīng)用更廣泛？解：V帶的橫截面為梯形，其兩個(gè)側(cè)面為工作面。由于楔形摩擦原理，在相同的摩擦因素f和初拉力下，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生較大的摩擦力（當(dāng)帶輪槽角f=400時(shí)，當(dāng)量

5、摩擦因素fv=f/sin(f/2)>f，fv≈3f），故V帶傳遞的功率比平帶約高2倍，并且V帶為封閉的環(huán)狀，沒(méi)有接頭，傳動(dòng)更為平穩(wěn)。8-5什么叫彈性滑動(dòng)？它是怎樣產(chǎn)生的？能否避免？它對(duì)傳動(dòng)有何影響？解：因?yàn)閹У膹椥约袄Σ畹挠绊?，使帶沿帶輪表面相?duì)滑動(dòng)（在主動(dòng)輪上滯后，在從動(dòng)輪上超前）的現(xiàn)象叫帶的彈性滑動(dòng)。傳動(dòng)帶是彈性體，在拉力作用下會(huì)產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)，其伸長(zhǎng)量隨拉力的變化而變化，當(dāng)帶繞入主動(dòng)輪時(shí)，傳動(dòng)帶的速度v與主動(dòng)輪的圓周速度v1相同，但在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，由緊邊變?yōu)樗蛇?。帶上的拉力逐漸減小，故帶的伸長(zhǎng)量相應(yīng)減小。帶一面隨主動(dòng)輪前進(jìn)，一面向后收縮，使帶速v低于主動(dòng)輪圓周速度v

6、1（滯后）產(chǎn)生兩者的相對(duì)滑動(dòng)。在繞過(guò)從動(dòng)輪時(shí)，情況正好相反，拉力逐漸增大，彈性伸長(zhǎng)量逐漸增大，帶沿從動(dòng)輪一面繞進(jìn)，一面向前伸長(zhǎng)，帶速大于從動(dòng)輪的圓周速度v2，兩者之間同樣發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)就是這樣產(chǎn)生的。它是帶傳動(dòng)中無(wú)法避免的一種正常的物理現(xiàn)象。它使從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪，并且它隨外載荷的變化而變化，使帶不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。引起v2的波動(dòng)；它使帶加快磨損，產(chǎn)生摩擦發(fā)熱而使溫升增大，并且降低了傳動(dòng)效率。8-6帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶中會(huì)產(chǎn)生哪些應(yīng)力？其應(yīng)力分布如何？它對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？帶中最大應(yīng)力發(fā)生在何處？并寫(xiě)出最大應(yīng)力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。解：帶傳動(dòng)過(guò)程中，帶上會(huì)產(chǎn)生：拉應(yīng)

7、力s（緊邊拉應(yīng)力s1和松邊拉應(yīng)力s2），彎曲應(yīng)力sb及離心拉應(yīng)力sc。其應(yīng)力分布見(jiàn)其應(yīng)力分布圖（教材圖7-13）。因此帶在變應(yīng)力下工作，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后，帶將發(fā)生疲勞破壞：脫層、撕裂、拉斷。這是帶的一種失效形式，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮。帶上最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊繞入主動(dòng)輪處，其值為smax=s1+sb1+sc。8-7在設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，為什么應(yīng)對(duì)V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑dmin加以限制？解：帶上的彎曲應(yīng)力sb=2Ey0/d?？芍獛в?，帶輪直徑愈小，則帶上的彎曲應(yīng)力愈大，為避免過(guò)大的彎曲應(yīng)力，設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)對(duì)V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑dmin加以限