机械设计基础第8章 带传动.doc

第8章带传动带传动是一种常用的机械传动形式,它的主要作用是传递转矩和转速。大部分带传动是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。本章将对带传动的工作情况进行分析,并给出带传动的设计准则和计算方法。着重讨论 V 带传动的设计计算,同时对同步带传动作了简介。 概述如图 所示,带传动一般是由主动轮 1 、从动轮 2 、紧套在两轮上的传动带 3 及机架 4 组成。当原动机驱动带轮 1 (即主动轮)转动时,由于带与带轮间摩擦力的作用,使从动轮2 一起转动,从而实现运动和动力的传递。图 带传动 带传动的类型 1 .按传动原理分(1) 摩擦带传动靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动,如V 带传动、平带传动等; (2) 啮合带传动靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动,如同步带传动。 2 .按用途分(1) 传动带传递动力用; (2) 输送带输送物品用。本章仅讨论传动带。 3 .按传动带的截面形状分(1) 平带如图 a) 所示, 平带的截面形状为矩形, 内表面为工作面。常用的平带有胶带、编织带和强力锦纶带等。(2)V带V 带的截面形状为梯形,两侧面为工作表面,如图 b )所示。传动时, V 带与轮槽两侧面接触,在同样压紧力 F Q 的作用下, V 带的摩擦力比平带大,传递功率也较大,且结构紧凑。(3 )多楔带如图 所示,它是在平带基体上由多根 V 带组成的传动带。多楔带结构紧凑,可传递很大的功率。(4 )圆形带如图 所示,横截面为圆形,只适用于小功率传动。(5 )同步带带的截面为齿形,如图 所示。同步带传动是靠传动带与带轮上的齿互相啮合来传递运动和动力, 除保持了摩擦带传动的优点外, 还具有传递功率大, 传动比准确等优点,多用于要求传动平稳、传动精度较高的场合。图 平带和 V带图 多楔带图 圆形带图 同步带 带传动的特点和应用带传动属于挠性传动, 传动平稳, 噪声小, 可缓冲吸振。过载时, 带会在带轮上打滑, 从而起到保护其他传动件免受损坏的作用。带传动允许较大的中心距,结构简单,制造、安装和维护较方便,且成本低廉。但由于带与带轮之间存在滑动,传动比不能严格保持不变。带传动的传动效率较低,带的寿命一般较短,不宜在易燃易爆场合下工作。一般情况下,带传动传动的功率 P≤ 100k W ,带速 v=5~ 25m/s ,平均传动比 i≤5,传动效率为 94%~ 97%。高速带传动的带速可达 60~ 100m/s , 传动比 i≤7。同步齿形带的带速为 40~ 50m/s ,传动比 i≤ 10 ,传递功率可达 200 kW ,效率高达 98% ~ 99% 。 带传动的形式带传动的主要形式及各种形式对各带型的适用性如表 所列。应该注意 V 带传动一般均采用开口传动形式。表 带传动的主要形式及对各带型的适用性传动形式简图允许带速υ m/s 传动比i 安装条件工作特点 V带平带特殊带普通V带窄V带胶帆布平带锦纶片复合平带高速环形带多楔带圆形带同步带开口传动 25~ 50 ≤5 两轮轮宽对称面应重合平行轴、双向、同旋向传动√√√√√√√√交叉传动 15≤ 6 平行轴、双向、反旋向传动,交叉处有摩擦,中心距大于 20倍带宽××√○××√× 半交叉传动 15≤ 3 一轮宽对称面通过另一轮带的绕出点交错轴、单向传动○○√√××√× 有张紧轮的平行轴传动 25~ 50 ≤ 10 同开口传动,张紧轮在松边接近小带轮处,接头要求高平行轴、单向、同旋向传动,用与 i大、 a小的场合√√√√√√√√传动形式简图允许带速υ m/s 传动比i 安装条件工作特点 V带平带特殊带普通V带窄V带胶帆布平带锦纶片复合平带高速环形带多楔带圆形带同步带有导轮的相交轴传动 15≤4 两轮轮宽对称面应与导轮圆柱面相切交错轴、双向传动××√○××√× 多从动轮传动 25≤6 各轮宽对称面重合带的曲绕次数多、寿命短√√√√○√√√注: √—适用, ○—可用, ×—不可用 V 带和 V 带轮的结构 V 带有普通 V带、窄V带、宽V带、汽车 V带、大楔角 V 带等。普通 V 带和窄 V 带应用较广, 本章主要讨论普通 V 带传动。 普通 V 带的结构和尺寸标准标准 V 带都制成无接头的环形带, 其横截面结构如图 所示。V 带由包布层、伸张层、强力层、压缩层组成。强力层的结构形式有图 a 所示的帘布结构和图 b 所示的线绳结构两种。帘布结构抗拉强度高, 但柔韧性及抗弯曲强度不如线绳结构好。线绳结构 V 带适用于转速高、带轮直径较小的场合。 V 带和 V 带轮有两种尺寸制, 即基准宽度制和有效宽度制, 本书采