第7章 带传动 目 录
7.1 概述 7.2 V带传动的工作原理、特点及应用 7.3 V带的规格标准及带轮的结构、材料 7.4 V带传动设计计算的基础知识 | 7.5 V带传动的设计准则 7.6 V带传动的设计 7.7 V带传动的张紧 |
7.1 概述
1.平带:
2.V带:
3.多楔带:
4.齿形带(同步带):
7.2 V带传动的工作原理、特点及应用
一、工作原理
把一根或多根环形V带张紧套装在主动轮1和从动轮2上,使挠性带与带轮的接触面间产生压力。工作时,靠带与带轮间的摩擦力传递运动与动力。在一定的条件下,摩擦力有一极限值,如果工作阻力超过了摩擦力的极限值,带将在带轮面上打滑,带传动将不能正常工作。
二、V带传动的特点与应用
在相同的张紧力作用下,V带可比平带产生较大的正压力,因而获得较大的摩擦力。
设平带与V带传动承受相同的张紧力Q,则平带工作时产生的摩擦力为
Ff=fN=fQ
V带工作时产生的摩擦力为
7.3 V带的规格标准及带轮的结构、材料
一、V带的规格标准
V带横截面呈梯形状,按截面尺寸的不同分为Y、Z、A、B、C、D、E共7种型号,其截面尺寸已标准化。
每种型号的V带都有若干标准长度。通过节宽处量得的带长称为基准长度Ld,并规定为标准长度。
标记为 V带
A-1400 GB11544-89
SPA型窄V带
SPA-1250 GB12730-91
节宽是指V带弯曲时,其宽度保持不变处被称为带的节面宽度,简称节宽,用bp表示。对于带轮,bp处所在的直径称为带轮的基准直径,也称计算直径d
d。
根据V带高与节宽之比的不同,分为普通V带和窄V带两种。普通V带高与节宽之比为0.7,而窄V带高与节宽之比为0.9。
二、V带带轮的结构设计及材料选择
(一)结构设计
带轮由轮缘、腹板(轮辐)和轮毂三部分组成。轮缘是带轮的工作部分,制有梯形轮槽。轮槽尺寸见表。轮毂是带轮与轴的联接部分,轮缘与轮毂则用轮辐(腹板)联接成一整体。
V带轮按腹板(轮辐)结构的不同分为以下几种型式:(1)实心带轮,(2)腹板带轮,(3)孔板带轮,(4)轮辐带轮。
(二)带轮材料的选择
带轮常用的材料有灰铸铁、钢、铝合金、工程塑料等,其中灰铸铁应用最广。
7.4 V带传动设计计算的基础知识
一、V带传动的几何尺寸计算
二、带传动的作用力分析
1.初拉力
为保证带传动正常工作,传动带必须以一定的张紧力套在带轮上。当传动带静止时,带两边承受相等的拉力,称为初拉力F0,如图所示。当传动带传动时,由于带与带轮接触面之间摩擦力的作用,带两边的来不再相等,如图所示。一边被拉紧,拉力由F0增大到F1,称为紧边;一边被放松,拉力由F0减少到F2,称为松边。设环形带的总长度不变,则紧变拉力的增加量F1-F0应等于松边拉力的减少量F0-F2。
F1-F0=F0-F2
F0=(F1+F2)/2
2.有效拉力
带两边的拉力之差F称为带传动的有效拉力。实际上F是带与带轮之间摩擦力的总和,在最大静摩擦力范围内,带传动的有效拉力F与总摩擦力相等,F同时也是带传动所传递的圆周力,即
F=F1-F2
带传动所传递的功率为P=Fv/1000
式中P为传递功率,单位为KW;F为有效圆周力,单位为N;v为带的速度,单位为m/s。
在一定的初拉力F0作用下,带与带轮接触面间摩擦力的总和有一极限值。当带所传递的圆周力超过带与带轮接触面间摩擦力的总和的极限值时,带与带轮将发生明显的相对滑动,这种现象称为打滑。带打滑时从动轮转速急剧下降,使传动失效,同时也急剧了带的磨损,应避免打滑。
3.带传动的最大摩擦力——有效拉力的临界值
当传动带和带轮间有全面滑动趋势时,摩擦力达到最大值,既有校圆周力达到最大值。此时,紧边拉力和松边拉力之间的关系可用欧拉公式表示,即
F1/F2=efa
式中a为小带轮包角。由以上各式可得
F=2F0(efa-1)/(efa+1) 或 Fmax=F1(1-1/efa)
三、应力分析
四、带传动的弹性滑动及打滑