機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)第8章 帶傳動

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1、第8章帶傳動帶傳動是一種常用的機(jī)械傳動形式，它的主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。大部分帶傳動是依靠撓性傳動帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力的。本章將對帶傳動的工作情況進(jìn)行分析，并給出帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則和計算方法。著重討論V帶傳動的設(shè)計計算，同時對同步帶傳動作了簡介。8.1概述如圖8.1所示，帶傳動一般是由主動輪1、從動輪2、緊套在兩輪上的傳動帶3及機(jī)架4組成。當(dāng)原動機(jī)驅(qū)動帶輪1（即主動輪）轉(zhuǎn)動時，由于帶與帶輪間摩擦力的作用，使從動輪2一起轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)運動和動力的傳遞。圖8.1帶傳動8.1.1帶傳動的類型1．按傳動原理分（1）摩擦帶傳動靠傳動帶與帶輪間的

2、摩擦力實現(xiàn)傳動，如V帶傳動、平帶傳動等；（2）嚙合帶傳動靠帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實現(xiàn)傳動，如同步帶傳動。2．按用途分（1）傳動帶傳遞動力用；（2）輸送帶輸送物品用。本章僅討論傳動帶。3．按傳動帶的截面形狀分（1）平帶如圖8.2a）所示，平帶的截面形狀為矩形，內(nèi)表面為工作面。常用的平帶有膠帶、編織帶和強(qiáng)力錦綸帶等。（2）V帶V帶的截面形狀為梯形，兩側(cè)面為工作表面，如圖8.2b）所示。傳動時，V帶與輪槽兩側(cè)面接觸，在同樣壓緊力FQ的作用下，V帶的摩擦力比平帶大，傳遞功率也較大，且結(jié)構(gòu)緊湊。（3）多楔帶如圖8.3所示，它是在平帶基體上由多根V

3、帶組成的傳動帶。多楔帶結(jié)構(gòu)緊湊，可傳遞很大的功率。（4）圓形帶如圖8.4所示，橫截面為圓形，只適用于小功率傳動。（5）同步帶帶的截面為齒形，如圖8.5所示。同步帶傳動是靠傳動帶與帶輪上的齒互相嚙合來傳遞運動和動力，除保持了摩擦帶傳動的優(yōu)點外，還具有傳遞功率大，傳動比準(zhǔn)確等優(yōu)點，多用于要求傳動平穩(wěn)、傳動精度較高的場合。圖8.2平帶和V帶圖8.3多楔帶圖8.4圓形帶圖8.5同步帶8.1.2帶傳動的特點和應(yīng)用帶傳動屬于撓性傳動，傳動平穩(wěn)，噪聲小，可緩沖吸振。過載時，帶會在帶輪上打滑，從而起到保護(hù)其他傳動件免受損壞的作用。帶傳動允許較大的中心距，結(jié)構(gòu)簡單，

4、制造、安裝和維護(hù)較方便，且成本低廉。但由于帶與帶輪之間存在滑動，傳動比不能嚴(yán)格保持不變。帶傳動的傳動效率較低，帶的壽命一般較短，不宜在易燃易爆場合下工作。一般情況下，帶傳動傳動的功率P≤100kW，帶速v=5~25m/s，平均傳動比i≤5，傳動效率為94%~97%。高速帶傳動的帶速可達(dá)60~100m/s，傳動比i≤7。同步齒形帶的帶速為40～50m/s，傳動比i≤10，傳遞功率可達(dá)200kW，效率高達(dá)98%~99%。8.1.3帶傳動的形式帶傳動的主要形式及各種形式對各帶型的適用性如表8.1所列。應(yīng)該注意V帶傳動一般均采用開口傳動形式。表8.1帶傳動

5、的主要形式及對各帶型的適用性傳動形式簡圖允許帶速υm/s傳動比i安裝條件工作特點V帶平帶特殊帶普通V帶窄V帶膠帆布平帶錦綸片復(fù)合平帶高速環(huán)形帶多楔帶圓形帶同步帶開口傳動25~50≤5兩輪輪寬對稱面應(yīng)重合平行軸、雙向、同旋向傳動√√√√√√√√交叉?zhèn)鲃?5≤6平行軸、雙向、反旋向傳動，交叉處有摩擦，中心距大于20倍帶寬××√○××√×半交叉?zhèn)鲃?5≤3一輪寬對稱面通過另一輪帶的繞出點交錯軸、單向傳動○○√√××√×有張緊輪的平行軸傳動25~50≤10同開口傳動，張緊輪在松邊接近小帶輪處，接頭要求高平行軸、單向、同旋向傳動，用與i大、a小的場合√√√√

6、√√√√傳動形式簡圖允許帶速υm/s傳動比i安裝條件工作特點V帶平帶特殊帶普通V帶窄V帶膠帆布平帶錦綸片復(fù)合平帶高速環(huán)形帶多楔帶圓形帶同步帶有導(dǎo)輪的相交軸傳動15≤4兩輪輪寬對稱面應(yīng)與導(dǎo)輪圓柱面相切交錯軸、雙向傳動××√○××√×多從動輪傳動25≤6各輪寬對稱面重合帶的曲繞次數(shù)多、壽命短√√√√○√√√注：√—適用，○—可用，×—不可用8.2V帶和V帶輪的結(jié)構(gòu)V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、汽車V帶、大楔角V帶等。普通V帶和窄V帶應(yīng)用較廣,本章主要討論普通V帶傳動。8.2.1普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)V帶都制成無接頭的環(huán)形帶,其橫截面結(jié)構(gòu)如圖8.

7、6所示。V帶由包布層、伸張層、強(qiáng)力層、壓縮層組成。強(qiáng)力層的結(jié)構(gòu)形式有圖8.6a所示的簾布結(jié)構(gòu)和圖8.6b所示的線繩結(jié)構(gòu)兩種。簾布結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度高,但柔韌性及抗彎曲強(qiáng)度不如線繩結(jié)構(gòu)好。線繩結(jié)構(gòu)V帶適用于轉(zhuǎn)速高、帶輪直徑較小的場合。V帶和V帶輪有兩種尺寸制,即基準(zhǔn)寬度制和有效寬度制,本書采用基準(zhǔn)寬度制。普通V帶的尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化,按截面尺寸由小至大的順序分為Y、Z、A、B、C、D、E7種型號（表8.2）。在同樣條件下,截面尺寸大則傳遞的功率就大。V帶繞在帶輪上產(chǎn)生彎曲,外層受拉伸變長,內(nèi)層受壓縮變短,兩層之間存在一長度不變的中性層。中性層面稱為節(jié)面,節(jié)面的寬

8、度稱為節(jié)寬bp（表8.2中插圖）。普通V帶的截面高度h與其節(jié)寬bp的比值已標(biāo)準(zhǔn)化（為0.7）。V帶裝在帶輪上,和節(jié)寬bp相