第4章-带传动重点(新)课件

作者：朱理作者：朱理第四章 带传动本章学习的基本要求：本章学习的基本要求：一、熟练掌握的内容一、熟练掌握的内容1、带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动和打滑等基本理论；、带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动和打滑等基本理论；2、带传动的失效形式、设计准则及影响传动能力的主要因素；、带传动的失效形式、设计准则及影响传动能力的主要因素；3、普通、普通V带传动的设计计算及参数的选择。带传动的设计计算及参数的选择。二、一般了解的内容二、一般了解的内容1、带传动的主要类型、工作原理和应用特点；、带传动的主要类型、工作原理和应用特点；2、V带的结构和标准；带的结构和标准；本章的重点：本章的重点：1、带传动工作情况的分析（力和应力分析、弹性滑动和打滑）；、带传动工作情况的分析（力和应力分析、弹性滑动和打滑）；2、普通、普通V带传动的设计计算。带传动的设计计算。3、带轮的材料和结构；、带轮的材料和结构；4、带传动的维护和张紧。、带传动的维护和张紧。作者：朱理作者：朱理第四章 带传动4.1概述概述1.带传动的组成带传动的组成 主动轮主动轮1、从动轮、从动轮2、环形带、环形带3。安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与带安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与带轮之间产生压力。轮之间产生压力。312F0F0F0F0应用实例：应用实例：皮带输送装置皮带输送装置。n1Vn2F0F0F0F0n1NNNNFfFfFfFf工作原理：工作原理：带传动工作时是靠胶带与带轮之间的摩擦力带传动工作时是靠胶带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。来传递运动和动力。作者：朱理作者：朱理第四章 带传动类类型型平带平带V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型圆形带圆形带2.带传动的类型带传动的类型普通平带普通平带片基平带片基平带4.1概述概述普通带普通带窄窄带带齿形齿形带带宽宽带带联组带联组带大楔角带大楔角带作者：朱理作者：朱理第四章 带传动因此普通带故可以产生比平型带更大的有效拉因此普通带故可以产生比平型带更大的有效拉力（约力（约3倍）。倍）。FQFQFNFN普通带传动与平带普通带传动与平带相比，相比，普通带传动是带普通带传动是带与带轮槽之间是与带轮槽之间是V型槽面摩型槽面摩擦，在同样的张紧力下，擦，在同样的张紧力下，其两者产生的摩擦力为：其两者产生的摩擦力为：平带平带V带带FN平带的工作面为平带的工作面为内环表面内环表面 普通带的工作面为普通带的工作面为两侧面两侧面所以普通带应用更加广泛。所以普通带应用更加广泛。2.带传动的类型带传动的类型4.1概述概述作者：朱理作者：朱理第四章 带传动3.带传动的特点带传动的特点 (1)适用于中心距较大的传动；适用于中心距较大的传动；(2)带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；(3)过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零零 件的损坏；件的损坏；(4)结构简单、成本低廉。结构简单、成本低廉。缺点：缺点：(1)传动的外廓尺寸较大；传动的外廓尺寸较大；(2)需要张紧装置；需要张紧装置；(3)由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；(4)带的寿命较短；带的寿命较短；(5)传动效率较低。传动效率较低。优点：优点：4.1概述概述作者：朱理作者：朱理第四章 带传动组成：组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。抗拉体、顶胶、底胶、包布。潘存云教授研制帘布芯结构帘布芯结构绳芯结构绳芯结构包布包布顶胶顶胶抗拉体抗拉体底胶底胶帘布芯结构：帘布芯结构：绳芯结构：绳芯结构：抗拉强度抗拉强度高高；抗拉强度抗拉强度低低；抗弯强度抗弯强度低低；抗弯强度抗弯强度高高；一般情况下选一般情况下选帘布芯结构帘布芯结构，在小直径或转速高的，在小直径或转速高的情况下选情况下选绳芯结构绳芯结构。4.2.1 V带规格带规格4.2 V带和带和V带带轮结构轮结构作者：朱理作者：朱理第四章 带传动潘存云教授研制帘布芯结构帘布芯结构绳芯结构绳芯结构包布包布顶胶顶胶抗拉体抗拉体底胶底胶节线节线节线：节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。弯曲时保持原长不变的一条周线。节面：节面：全部节线构成的面。全部节线构成的面。在在V带轮上，与所配用带轮上，与所配用V带的节面宽度带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径相对应的带轮直径称为基准直径dd(见见表表9.3)。ddbp节面节面4.2.1 V带规格带规格4.2 V带和带和V带带轮结构轮结构作者：朱理作者：朱理第四章 带传动V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度长度称为基准长度Ld。标准基准长度系列详见标准基准长度系列详见9.2。bbph普通普通V V带有：带有：Y、Z、A、B、C、D、E等等型号型号,已标准化已标准化 Y YZ ZA AB BC CD DE EF F普通普通V V带的尺寸带的尺寸 （=40，h/bp=0.7）型型 号号 Y Z A B C D E F 顶宽顶宽b 6 10 13 17 22 32 38 50节宽节宽 bp 5.3 8.5 11 14 19 27 32 42 高度高度 h 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角楔角截面面积截面面积A/mm2 18 47 81 138 230 476 692 1173 表表4.1普通普通V带带的截面尺寸（的截面尺寸（GB11544 89）40 单位长度质量单位长度质量q/(kq/m)0.02 0.06 0.1 0.17 0.3 0.62 0.9 0.92 4.2.1 V带规格带规格4.2 V带和带和V带带轮结构轮结构作者：朱理作者：朱理第四章 带传动224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld/mm Y Z Ld/mm 基准长度基准长度 KL 基准长度基准长度 KL 表表4.2普通普通V带带的长度系列和带长修正系数（的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1 92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88作者：朱理作者：朱理第四章 带传动dd/mm Z dd/mm D E表表4.4普通普通V带带轮基准直径系列带带轮基准直径系列 200 *212 *224 *250 *50 *265 *56 *280 *236 *63 *300 *71 *315 *75 *335 *80 *355 *85 *375 *90 *400 *95 *425 *100 *450 *106 *475112 *500 *118 *530 *125 *560 *132 *600 *140 *630 *150 *670 *160 *710 *170 *750 *180 *800 *作者：朱理作者：朱理第四章 带传动1.V带轮设计的要求带轮设计的要求结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使带的载荷分布较为均匀。带的载荷分布较为均匀。2.带轮的材料带轮的材料通常采用铸铁，常用材料的牌号为通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150HT150和和HT200HT200。转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。小功率时可用铸铝或塑料。小功率时可用铸铝或塑料。4.2.3 带轮材料、结构带轮材料、结构3.带轮的结构与带轮的结构与尺寸尺寸四种典型结构：实心式、腹板式、孔板式、轮辐式四种典型结构：实心式、腹板式、孔板式、轮辐式 带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择结构形式。根据带的截型确定轮槽尺寸。带轮的其它结构尺寸通常按经验公式计算确定。4.2 V带和带和V带带轮结构轮结构作者：朱理作者：朱理第四章 带传动4.2.3 带轮材料、结构带轮材料、结构实心式实心式直径小直径小带轮的结构带轮的结构 腹板式腹板式中等直径中等直径孔板式孔板式中等直径中等直径轮辐式轮辐式 d350 mm作者：朱理作者：朱理第四章 带传动从动轮从动轮主动轮主动轮n1n24.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析静止时，带两边的初拉力相等：静止时，带两边的初拉力相等：传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：F1 =F2 =F0 为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。F1 F2 F1，紧边F2 松边紧边紧边松边松边 设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：相等：F1 F0=F0 F2 n1n24.3.1 带传动中的受力分析带传动中的受力分析 FfFfF0F0F0F0F1F2F1F2作者：朱理作者：朱理第四章 带传动总摩擦力总摩擦力F Ff与两边拉力与两边拉力F1、F2对对轴心的力矩为：轴心的力矩为：称称 F1-F2为为有效拉力，即带所能传递的圆周力：有效拉力，即带所能传递的圆周力：F Fe=F1-F2且传递功率与有效拉力和带速之间有如下关系：且传递功率与有效拉力和带速之间有如下关系：得得 F Ff=F1-F2=F Ff 联立联立 F0=(F1+F2)/2求得：求得：两边拉力大小取决于预紧力F0和有效拉力Fe 传递功率增加时，有效拉力也增大两边拉力差值增大。在在 F0 一定时，两边拉力为有限值一定时，两边拉力为有限值 有效拉力也有限有效拉力也有限传递的功率也有限。传递的功率也有限。那么，影响最大有效拉力的因素有哪些呢？F FfD1/2F F1 D1/2+F F2 D1/2=04.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析4.3.1 带传动中的受力分析带传动中的受力分析 作者：朱理作者：朱理第四章 带传动2.当带速当带速v一定时一定时分析该公式的意义：分析该公式的意义：1.当传递功率当传递功率P一定时一定时带速带速v 有效拉力有效拉力Fe 一般把带传动放在机械设备的高速级传动一般把带传动放在机械设备的高速级传动,以减小以减小有效拉力有效拉力Fe,另外将带传动放在高速级另外将带传动放在高速级,可以防止后可以防止后边的零件损坏边的零件损坏,还可以吸振缓冲使传动平稳。还可以吸振缓冲使传动平稳。带速带速v 有效拉力有效拉力Fe 胶带与带轮面的摩擦力胶带与带轮面的摩擦力 带的根数带的根数 传递的功率传递的功率P 有效拉力有效拉力Fe 4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析4.3.1 带传动中的受力分析带传动中的受力分析 作者：朱理作者：朱理第四章 带传动 当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最大当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最大值，有效拉力也达到最大。值，有效拉力也达到最大。以平带为例，分析打滑时紧边拉力F1和松边拉力F2之间的关系。dNF1F2F+dFFf dNd dd2d2取一小段弧进行分析：取一小段弧进行分析：参数如图 正压力正压力 dN 两端的拉力两端的拉力 F 和和F+dF 力平衡条件力平衡条件忽略离心力,水平、垂直力分别平衡摩擦力摩擦力 f dN 4.3.2 带传动的最大有效拉力及其影响因素带传动的最大有效拉力及其影响因素 dl4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析作者：朱理作者：朱理第四章 带传动由力平衡条件由力平衡条件积分得积分得紧边和松边的拉力之比为紧边和松边的拉力之比为绕性体摩擦绕性体摩擦的欧拉公式的欧拉公式 4.3.2 带传动的最大有效拉力及其影响因素带传动的最大有效拉力及其影响因素 4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析作者：朱理作者：朱理第四章 带传动 联立求解：联立求解：Fec=F1-F2影响最大有效拉力因素：影响最大有效拉力因素：1）预紧力）预紧力F0,F0 Fec F0过小过小,Fec 影响带的工作能力，容易产生影响带的工作能力，容易产生打滑打滑。F0增大增大正压力正压力N增大增大产生的摩擦力产生的摩擦力Ff增大增大 最大有最大有效拉力效拉力Felim增大增大传递载荷传递载荷能力增大能力增大不易不易打滑打滑。但但F0太大会使胶带在短时间内太大会使胶带在短时间内失去弹性失去弹性,从而使其胶带在从而使其胶带在短时间内短时间内松驰松驰,结果反而使结果反而使F0降低降低,降低下胶带的降低下胶带的寿命寿命。4.3.2 带传动的最大有效拉力及其影响因素带传动的最大有效拉力及其影响因素 4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析作者：朱理作者：朱理第四章 带传动在相同条件下在相同条件下，V带与平带比较能传递较大的功率，带与平带比较能传递较大的功率，或在传递功率相同时，或在传递功率相同时，V带传动的结构更为紧凑。带传动的结构更为紧凑。用用 f v代替代替 f 后，得到后，得到V带传动带传动的计算公式的计算公式3）摩擦系数）摩擦系数 f Fec ，对传动有利。对传动有利。影响影响 f 的因素有材料、表面状况、带的截面形状的因素有材料、表面状况、带的截面形状,但但不能用增加轮槽的粗糙度来增加摩擦系数。不能用增加轮槽的粗糙度来增加摩擦系数。因为因为1 F F2 2所以所以1 1 2 2 带绕过主动轮时，将逐渐带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带速缩短并沿轮面滑动，使带速落后于轮速。落后于轮速。4.3.3 带传动的应力分析带传动的应力分析 4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析作者：朱理作者：朱理第四章 带传动F2F2F1F1从动轮从动轮n2主动轮主动轮n1 这种因材料的弹性变形而产这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为生的滑动被称为弹性滑动弹性滑动。带经过从动轮时，将逐渐带经过从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使带被拉长并沿轮面滑动，使带速超前于轮速。速超前于轮速。总有总有 v v2 2 Ffmax。产生的后果：产生的后果：使带传动失效。使带传动失效。是否能避免：是否能避免：对带传动而言打滑是可以避免的，对带传动而言打滑是可以避免的，只要只要FeFfmax即可。即可。4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析4.3.4 带的弹性滑动与打滑带的弹性滑动与打滑 作者：朱理作者：朱理第四章 带传动4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析 解：解：作者：朱理作者：朱理第四章 带传动4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析 解：解：带传动功率带传动功率P=5KW，已知，已知n1=400r/min，dd1=450mm，dd2=650mm，中心距，中心距a=1500mm，求带速，求带速v、包角、包角和有效拉力和有效拉力Fe。作者：朱理作者：朱理第四章 带传动4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析 解：解：作者：朱理作者：朱理第四章 带传动4.3.5 带的失效形式带的失效形式 带传动有效拉力带传动有效拉力Fe达到最大值达到最大值Felim,即即Fe=Felim时时,带会在带轮上打滑带会在带轮上打滑,从而使传动失效；另外带处于变从而使传动失效；另外带处于变应力情况下工作应力情况下工作,故带的工作寿命受到影响故带的工作寿命受到影响,所以带所以带传动的主要失效形式即为：传动的主要失效形式即为：打滑和传动带的疲劳损坏打滑和传动带的疲劳损坏。4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.1 V带带的传动的设计准则和单根普通的传动的设计准则和单根普通V带的额定功率带的额定功率 1.V1.V带带的传动的设计准则的传动的设计准则 在保证带传动不打滑的前提条件下，使胶带具有在保证带传动不打滑的前提条件下，使胶带具有一定的疲劳强度和寿命一定的疲劳强度和寿命。4.3带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析作者：朱理作者：朱理第四章 带传动带传动的承载能力取决于传动带的材质、结构、长度，带传动的转速、包角和载荷特性等因素。2.2.单根普通单根普通V V带带的额定功率的额定功率 单根带所能传递的有效拉力为单根带所能传递的有效拉力为传递的功率为传递的功率为为为保证带具有一定的疲劳寿命，应使保证带具有一定的疲劳寿命，应使带载带轮上打滑或发生脱层、撕裂、拉断等疲劳损坏时，就不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。代入得代入得为设计时便于计算为设计时便于计算,将将=180、特定长度、工作平稳条件、特定长度、工作平稳条件下下,单根单根V带所传递的基本额定功率列成表格表带所传递的基本额定功率列成表格表4.5。4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.1 V带带的传动的设计准则和单根普通的传动的设计准则和单根普通V带的额定功率带的额定功率 作者：朱理作者：朱理第四章 带传动4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 一、原始数据及设计内容：一、原始数据及设计内容：1.传动的用途和工作情况传动的用途和工作情况,载荷性质和工作环境；载荷性质和工作环境；2.原动机种类；原动机种类；3.所传递的功率、大小带轮的转速；所传递的功率、大小带轮的转速；4.传动位置的要求。传动位置的要求。二、设计内容：二、设计内容：1.选择合理的传动参数；选择合理的传动参数；2.确定确定V带的型号、规格及根数；带的型号、规格及根数；3.确定带轮的直径和中心距；确定带轮的直径和中心距；4.求作用在轴上的力；求作用在轴上的力；5.确定带轮的材料和结构尺寸。确定带轮的材料和结构尺寸。4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算作者：朱理作者：朱理第四章 带传动KA 工作情况系数工作情况系数表表4.6。计算功率算功率Pca是根据需要是根据需要传递的功率的功率,再考再考虑载荷性荷性质和每天工作和每天工作时间的的长短而确定的。短而确定的。1.确定确定计算功率算功率(选择合理的合理的传动参数参数)Pca=KA P2.选择选择V带的型号带的型号 带的型号应根据带的型号应根据Pca和小带轮转速和小带轮转速n1由由图图4.11选取。选取。当落在两种型号交线上时当落在两种型号交线上时,可两种型号同时计算可两种型号同时计算,最最后选择较好的。后选择较好的。4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动为了能减小弯曲应力为了能减小弯曲应力,应采用稍大的小带轮基准直径应采用稍大的小带轮基准直径dd1。1)初选小带轮基准直径初选小带轮基准直径dd1所以根据实际情况确定所以根据实际情况确定,一般可根据表一般可根据表4.4选选dd1ddmin。在在T相同时相同时dd1 Fe 胶带根数胶带根数 传动尺寸传动尺寸 结构结构 4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法3.确定带轮基准直径确定带轮基准直径dd作者：朱理作者：朱理第四章 带传动2)验算算带速速v 应使使 5v vmax=25 m/s。根据根据可知可知,当当P一定一定时,由由a)v Fe 胶带根数胶带根数 Fc N Ff 传动能力传动能力 c 疲劳强度疲劳强度 4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法3.确定带轮基准直径确定带轮基准直径ddb)v(5 m/s)dd1 Fe 胶带根数胶带根数 带轮宽度带轮宽度 作者：朱理作者：朱理第四章 带传动 若若5v25 m/s,则不能继续进行设计则不能继续进行设计,而应重新选择而应重新选择dd1,再验算再验算v直到符合要求为止直到符合要求为止,才可进行下一步工作。才可进行下一步工作。3)计算从算从动轮基准直径基准直径dd2应圆整整为标准直径准直径(表表4.4)。所以一般要求所以一般要求v=525 m/s内内,通常通常v=2025 m/s,这这时胶带根数最少。时胶带根数最少。4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法3.确定带轮基准直径确定带轮基准直径dd作者：朱理作者：朱理第四章 带传动4.确定传动中心距确定传动中心距a和带的基准长度和带的基准长度Ld1)初选中心距初选中心距a04.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法中心距中心距a0可根据结构要求初步确定。可根据结构要求初步确定。a0 结构尺寸构尺寸传动紧凑传动紧凑a0 带长带长单位时间内带绕经带轮次数单位时间内带绕经带轮次数包角包角1 Ff传动能力传动能力应力循环次数应力循环次数 寿命降低寿命降低作者：朱理作者：朱理第四章 带传动 0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)a0 包角包角1 Ff传动能力传动能力a0结构结构带抖动带抖动传动平稳性传动平稳性 带长带长单位时间内带绕经带轮次数单位时间内带绕经带轮次数 应力循环次数应力循环次数 寿命提高寿命提高传动能力传动能力4.确定传动中心距确定传动中心距a和带的基准长度和带的基准长度Ld1)初选中心距初选中心距a04.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动2)确定胶确定胶带基准基准长度度Ld根据初算的根据初算的Ld按表按表4.2圆整到接近的基准整到接近的基准长度度Ld。初初选a0后后,带的初算基准的初算基准长度度Ld就可根据几何关系求得就可根据几何关系求得4.确定传动中心距确定传动中心距a和带的基准长度和带的基准长度Ld4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动为了了张紧调整整,中心距中心距a应设计成可成可调的。的。3)计算实际中心距计算实际中心距aamin=a0.015Ld、amax=a+0.03Ld 。4.确定传动中心距确定传动中心距a和带的基准长度和带的基准长度Ld4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动5.验算主算主动轮上的包角上的包角1若若1120则应增大增大a或加或加张紧轮。上式表明：上式表明：1与两与两轮直径有关直径有关,而而dd1与与dd2值就可以就可以决定决定传动比比,所以所以1与与传动比比i有关有关。dd1与与dd2相差越相差越大大,即即i越大越大,则1越小越小。为了在中心距了在中心距a不致不致过大的条件下大的条件下,保保证包角包角1不不致致过小小,所以所以传动比比i不宜不宜过大大,一般一般对V带传动比比i5。4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动 P0单根单根V带的基本额定功率带的基本额定功率,见表见表4.5；表中；表中 1=180、i=1的情况。的情况。通常带传动的通常带传动的i1,因此当因此当i1时就应考虑大、小带轮对时就应考虑大、小带轮对弯曲应力的影响弯曲应力的影响,在在i1时时,带绕经大带轮时的弯曲应带绕经大带轮时的弯曲应力小于绕经小带轮的弯曲应力力小于绕经小带轮的弯曲应力,因此对同一工作寿命因此对同一工作寿命的带来说的带来说,所传递的功率则可增大一些所传递的功率则可增大一些,即即P0 。6.确定确定带的根数的根数Z4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动P0 计入传动比的影响时计入传动比的影响时,额定功率的增量额定功率的增量,见见 表表 4.7。K包角系数包角系数,即考虑包角不同时的影响系数即考虑包角不同时的影响系数,见见 表表 4.8。KL长度系数长度系数,即考虑带长不同时影响系数即考虑带长不同时影响系数,见见 表表4.2。6.确定确定带的根数的根数Z4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动表表4.8 包角修正系数包角修正系数K 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 Z应圆整为整敉应圆整为整敉,为了避免载荷分布不均匀为了避免载荷分布不均匀,带的根带的根数不宜过多数不宜过多,一般不超过一般不超过10根根,如根数过多则应改大型如根数过多则应改大型号的带重新计算。号的带重新计算。6.确定确定带的根数的根数Z4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动7.确定确定带的的预紧力力F0 适当的适当的预紧力力F0是保是保证带传动正常工作的重要因素正常工作的重要因素,F0不足不足则Ff小小,可能出可能出现打滑；打滑；F0过大大则使胶使胶带寿命降寿命降低低,对轴、轴承承压力大。因此力大。因此为保保证带能能传递功率功率,又又不出不出现打滑打滑,则F0应有一适宜有一适宜值,一般一般为：4.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动为了了设计安装安装带轮的的轴和和轴承承,必必须确定确定带传动作作用在用在轴上的上的压力力,它等于它等于带两两边拉力的合力拉力的合力,若忽略两若忽略两边的拉力差的拉力差,即即认为两两边拉力均拉力均为预紧力力F0,则由力平由力平衡条件可得静止时压轴力衡条件可得静止时压轴力FQ为：为：8.计算带对轴的压力计算带对轴的压力FQF0F01FQF0F0FQ12124.4V带传动的设计计算带传动的设计计算4.4.2 V带传动的设计步骤和传动参数的选择带传动的设计步骤和传动参数的选择 三、设计步骤和方法三、设计步骤和方法作者：朱理作者：朱理第四章 带传动 设计某带式输送机传动系统中第一级用的设计某带式输送机传动系统中第一级用的V带传动。带传动。已知电动机型号为已知电动机型号为 Y112M-4，额定功率额定功率 P=4kW，转速转速n1=1440 rpm，传动比传动比 i=3.8，一天运转时间一天运转时间10h。解：解：由工作情况系数表由工作情况系数表4.6查查KA1.1.确定计算功率确定计算功率(选择合理的传动参数选择合理的传动参数)带传动的设计实例带传动的设计实例作者：朱理作者：朱理第四章 带传动表表4.6 工作情况系数工作情况系数载荷载荷性质性质载荷变载荷变动很小动很小载荷变载荷变动小动小载荷变载荷变动较大动较大载荷变载荷变动很大动很大工工 作作 机机原原 动动 机机电动机（交流启动、三电动机（交流启动、三角启动、直流并励）、角启动、直流并励）、四缸以上内燃机四缸以上内燃机电动机（联机交流启动、电动机（联机交流启动、直流复励或串励）、四直流复励或串励）、四缸以下内燃机缸以下内燃机液体搅拌机、通风机和鼓液体搅拌机、通风机和鼓风机、离心式水泵和压缩风机、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机。机、轻负荷输送机。每天工作小时数每天工作小时数/h 16 16 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 带式输送机、旋转式水泵带式输送机、旋转式水泵和压缩机、发电机、金属和压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转切削机床、印刷机、旋转筛、木工机械。筛、木工机械。制砖机、斗式提升机、制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械等。筛、纺织机械等。破碎机（旋转式、颚式）破碎机（旋转式、颚式）、磨碎机（球磨、棒磨、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）。管磨）。1.1作者：朱理作者：朱理第四章 带传动 设计某带式输送机传动系统中第一级用的设计某带式输送机传动系统中第一级用的V带传动。带传动。已知电动机型号为已知电动机型号为 Y112M-4，额定功率额定功率 P=4kW，转速转速n1=1440 rpm，传动比传动比 i=3.8，一天运转时间一天运转时间10h。解：解：由工作情况系数表由工作情况系数表4.6查查KA1.1.确定计算功率确定计算功率(选择合理的传动参数选择合理的传动参数)带传动的设计实例带传动的设计实例计算载荷计算载荷Pca=PKA=1.1 4=4.4由由Pca和和转速转速n1由由图图4.114.11选择带型选择带型 KA=1.1 2.选择选择V带的型号带的型号作者：朱理作者：朱理第四章 带传动300050002000160040002008005001004003001000小小带带轮轮的的转转速速n1/(r /min)125025000.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 普通普通V带选型图带选型图ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1=450500d1=80100图图4.11 普通普通V带选型图带选型图Pca/Kw选取选取A型型 A作者：朱理作者：朱理第四章 带传动 设计某带式输送机传动系统中第一级用的设计某带式输送机传动系统中第一级用的V带传动。带传动。已知电动机型号为已知电动机型号为 Y112M-4，额定功率额定功率 P=4kW，转速转速n1=1440 rpm，传动比传动比 i=3.8，一天运转时间一天运转时间10h。解：解：由工作情况系数表由工作情况系数表4.6查查KA1.1.确定计算功率确定计算功率(选择合理的传动参数选择合理的传动参数)带传动的设计实例带传动的设计实例计算载荷计算载荷Pca=PKA=1.1 4=4.4由由Pca和和转速转速n1由由图图4.114.11选择带型选择带型 KA=1.1 2.选择选择V带的型号带的型号 A型型V带带 3.3.确定带轮的基准直径确定带轮的基准直径d dd1d1 、d dd2d21)初选小带轮基准直径初选小带轮基准直径dd1 由表由表4.44.4和图和图4.114.11初选小带轮基准直径初选小带轮基准直径dd1 作者：朱理作者：朱理第四章 带传动dd/mm Z dd/mm D E表表4.4普通普通V带带轮基准直径系列带带轮基准直径系列 200 *212 *224 *250 *50 *265 *56 *280 *236 *63 *300 *71 *315 *75 *335 *80 *355 *85 *375 *90 *400 *95 *425 *100 *450 *106 *475112 *500 *118 *530 *125 *560 *132 *600 *140 *630 *150 *670 *160 *710 *170 *750 *180 *800 *最小直径不能小于最小直径不能小于 75 mm作者：朱理作者：朱理第四章 带传动300050002000160040002008005001004003001000小小带带轮轮的的转转速速n1/(r /min)125025000.8 1 1.25 2 3.15 4 5 8 10 16 20 30 40 50 63 80 100 200 250 普通普通V带选型图带选型图ZABCDEd1=5071d1=80100d1=112140d1=125140d1=160200d1=200315d1=355400d1=450500d1=80100图图4.11 普通普通V带选型图带选型图Pca/Kwd1=80100选取选取dd1=80 作者：朱理作者：朱理第四章 带传动3.3.确定带轮的基准直径确定带轮的基准直径d dd1d1 、d dd2d21)初选小带轮基准直径初选小带轮基准直径dd1 2)验算带速验算带速选取：选取：dd1=80 mm带速合适。带速合适。3)计算从动轮基准直径计算从动轮基准直径dd2 则则 dd2=i dd1=304 mm带传动的设计实例带传动的设计实例作者：朱理作者：朱理第四章 带传动dd/mm Z dd/mm D E表表4.4普通普通V带带轮基准直径系列带带轮基准直径系列 200 *212 *224 *250 *50 *265 *56 *280 *236 *63 *300 *71 *315 *75 *335 *80 *355 *85 *375 *90 *400 *95 *425 *100 *450 *106 *475112 *500 *118 *530 *125 *560 *132 *600 *140 *630 *150 *670 *160 *710 *170 *750 *180 *800 *315选取选取dd2=315 mm 作者：朱理作者：朱理第四章 带传动3.3.确定带轮的基准直径确定带轮的基准直径d dd1d1 、d dd2d21)初选小带轮基准直径初选小带轮基准直径dd1 2)验算带速验算带速选取：选取：dd1=80 mm带速合适。带速合适。3)计算从动轮基准直径计算从动轮基准直径dd2 则则 dd2=i dd1=304 mm带传动的设计实例带传动的设计实例选取选取dd2=315 mm 4.确定传动中心距确定传动中心距a和带的基准长度和带的基准长度Ld 1)初定传动中心距初定传动中心距a0根据根据 0.7(dd1+dd2)a0 120 符合要求符合要求6.确定确定V V带带根数根数z z作者：朱理作者：朱理第四章 带传动由由 n1=1440 rpm,dd1=80 mm A型带型带 查表查表4.5确定确定P0,200 400 800 950 1200 1460 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000小带轮小带轮基准直基准直径径 dd1/mm表表4.5单根普通单根普通V带的带的基本额定功率基本额定功率P0 (kw)型型号号ZAB50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.3156 0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40 90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.5675 0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.8090 0.22 0.39 0.68 0.79 0.93 1.07 1.15 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64 1.75 1.83 1.87 1.82 100 0.26 0.47 0.77 0.83 0.97 1.14 1.32 1.42 1.66 1.87 2.05 2.19 112 0.31 0.56 0.93 1.00 1.18 1.39 1.62 1.74 2.04 2.30 2.51 2.68 125 0.37 0.67 1.11 1.19 1.40 1.66 1.93 2.07 2.44 2.74 2.98 3.16 140 0.43 0.78 1.31 1.41 1.66 1.96 2.29 2.45 2.87 3.22 3.48 3.65 小带轮转速小带轮转速 n1/(r/min)125 0.48 0.84 1.44 1.64 1.93 2.19 2.33 2.50 2.64 2.85 2.96 2.94 2.80 2.51 1.09 140 0.59 1.05 1.82 2.08 2.47 2.82 3.00 3.23 3.42 3.70 3.85 3.83 3.63 3.24 1.29 200 1.39 2.41 4.07 4.58 5.29 5.84 6.07 6.28 6.34 6.02 5.01 3.23 224 1.70 2.99 5.12 5.78 6.71 7.45 7.75 8.00 8.06 7.57 6.08 3.57 查表得查表得P0=1.02 kW,带传动的设计实例带传动的设计实例作者：朱理作者：朱理第四章 带传动由由 n1=1440 rpm,i=3.8 A型带型带 查表查表4.7确定确定 P0,1.00 1.02 1.05 1.09 1.13 1.19 1.25 1.35 1.52 1.01 1.04 1.08 1.12 1.18 1.24 1.43 1.51 1.99 小带小带轮转轮转速速 n1 表表4.7 单根普通单根普通V带带额定功率的增量额定功率的增量P0 型型号号ZAB400 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 传传 动动 比比 i 2.0730 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.022800 0.00 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04400 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 730 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 2800 0.00 0.04 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.26 0.30 0.34400 0.00 0.01 0.03 0.04 0.06 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 730 0.00 0.02 0.05 0.07 0.10 0.12 0.15 0.17 0.20 0.23 2800 0.00 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49 0.59 0.60 0.70 0.89 1200 0.00 0.02 0.03 0.05 0.07 0.10 0.11 0.12 0.13 0.15 1460 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 1600 0.00 0.02 0.04 0.06 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 0.19 查表查表得得 P0=0.17 kW,带传动的设计实例带传动的设计实例作者：朱理作者：朱理第四章 带传动表表4.8 包角修正系数包角修正系数K 包角包角1 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 K 1.0 0.98 0.95 0.92 0.89 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 由由 1=143,查表查表4.8确定确定K,查表查表得得K=0.9由由 Ld=1440,查表查表4.2确定确定KL,带传动的设计实例带传动的设计实例作者：朱理作者：朱理第四章 带传动224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld/mm Y Z Ld/mm 基准长度基准长度 KL 基准长度基准长度 KL 表表4.2普通普通V带带的长度系列和带长修正系数（的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1 92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88查表查表得得KL=0.96作者：朱理作者：朱理第四章 带传动查表结果：查表结果：P0=1.02 P0=0.17 K=0.9 KL=0.96 对于对于A带，单位长度的质量为带，单位长度的质量为 q=0.10 kg/m7.7.确定带的预紧力确定带的预紧力F F0 0取取Z=5根根所需带的根数所需带的根数带传动的设计实例带传动的设计实例作者：朱理作者：朱理第四章 带传动=1267.72 NF0F01FQ设计结果：设计结果：带型：带型：A型型V带带带长：带长：Ld=1400 mm根数：根数：5根根中心距：中心距：373 mm 带轮基准直径：带轮基准直径：dd1=80 mm dd2=315 mm 8.8.求作用在带轮轴上的压力求作用在带轮轴上的压力F FQ Q；为了设计安装在带轮上的轴和轴承，为了设计安装在带轮上的轴和轴承，必须确定带传必须确定带传动作用在轴上的压力动作用在轴上的压力Fp带传动的设计实例带传动的设计实例作者：朱理作者：朱理第四章 带传动本章的重点：本章的重点：2、带传动工作情况的分析（力和应力分析、带传动工作情况的分析（力和应力分析、弹性滑动和打滑）；弹性滑动和打滑）；3、普通普通V带传动的设计计算。带传动的设计计算。1、带传动的工作原理及带传动的工作原理及V带结构标准；带结构标准；作业作业：Page81 4.1、4.3。第第4章带传动章带传动