第三篇 机械传动一、机器的组成二、传动装置三、传动类型的选择机器通常由动力机、传动装置和工作机组成定义：是实现能量传递机运动转换的装置作用,1） 能量的分配与传递
2） 运动形式的改变
3） 运动速度的改变主要指标：效率高,外廓尺寸小,质量小,运动性能良好及符合生产条件等主要考虑因素,① 功率的大小,效率高低 ② 速度的大小 ③ 转动比的大小 ④ 外廓尺寸
⑤ 传动质量成本的要求第七章 带传动一、带传动的工作原理及特点
§ 7— 1 概述
1,传动原理 —— 以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件,
靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力
2,优点,1） 有过载保护作用 2） 有缓冲吸振作用 3）
运行平稳无噪音 4 ） 适于远距离传动
（ amax=15m） 5） 制造,安装精度要求不高缺点,1） 有弹性滑动使传动比 i不恒定 2） 张紧力较大 （ 与啮合传动相比 ） 轴上压力较大 3） 结构尺寸较大,不紧凑 4） 打滑,使带寿命较短 5）
带与带轮间会产生摩擦放电现象,不适宜高温,
易燃,易爆的场合 。
中性层 (节面 )
带轮基准直径 D
基准长度 Ld(公称长度 )
标注：例 A 2240—— A型带 公称长度 Li=2240mm
三,V带及其标准
a.平型带传动 —— 最简单,适合于中心距 a较大的情况
b.V 带 传动 —— 三角带
c.多楔带传动 —— 适于传递功率较大要求结构紧凑场合
d.同步带传动 —— 啮合传动,高速,高精度,适于高精度仪器装置中带比较薄,比较轻 。
二、主要类型与应用
§ 7— 2 带传动的工作情况分析一,带传动的受力分析工作前,两边初拉力 Fo=Fo
工作时,两边拉力变化：
① 紧力 Fo→F1； ② 松边 Fo→F2
F1— Fo = Fo— F2
F1— F2 = 摩擦力总和 Ff = 有效圆周力 Fe
所以,紧边拉力 F1=Fo + Fe/2
松边拉力 F2=Fo— Fe/2
1
2
F 0
F 0
F 0
F 0
二、带传动的最大有效圆周拉力及其影响当带有打滑趋势时：
摩擦力达到极限值,带的有效拉力也达到最大值。
松紧边拉力 F1 和 F2 的关系,
柔 靭 体的欧拉公式
— 包角（ rad）一般为小轮包角
ff eFFe
F
F
21
2
1
)3.57(601 8 0 121 a DD?
)
1
1
1
1
(2)
1
1
(2 00
f
f
f
f
ec
e
eF
e
e
FF
带传动的最大有效圆周力（临界值（不打滑时））
三、弹性滑动与打滑弹性滑动后果弹性滑动与打滑的区别
2121 VVVVV
1
21
V
VV
)1(1 221 D
D
n
ni
1
2
2
1 DDnni理理论传动比：
实际传动比：
称滑差率（滑动系数）
滑差率影响因素分析,
1,Fo,适当 Fo
2,包角,包角越大承载能力越好
3,f,f越大,Fec越大四、工作应力分析
1,离心应力
b 1
max
c
1
2? b 2
2
1
b
c
d
e
f
a
主动从动
AF
AF
/
/
22
11
松边紧边
gA
qVAF
CC
2/
b?
3,弯曲应力
2,拉应力
§ 7— 3 带传动的设计计算一、失效形式与设计计算失效形式 1） 打滑； 2） 带的疲劳破坏 另外：磨损静态拉断等设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度和寿命单根三角胶带的功率 — P0
由疲劳强度条件：
cb 11 ][
传递极限圆周力,)11()11(
11 fvfvec eAeFF
传递的临界功率,)(
1 0 0 0)
11(
1 0 0 0 1 kw
V
eA
VFP
fvec
单根三角带在不打滑的前提下所能传递的功率为：
1 0 0 0)
11()]([
10
V
eAP fvcb
，特定带长，平稳工作条件下单根带传递的许用功率 P。
表 7-6a,c
180?
二,设计数据及内容已知,P,n1,n2 或 i,传动布置要求（中心距 a）,工作条件要求,带：型号,把数,长度轮,Dmin,结构,尺寸 中心距 （ a） 轴压力 Q等三,设计步骤与方法
① 确定计算功率 Pca,P—— 传递的额定功率（ KW）
KA— 工况系数，表 6-5
② 选择带型号,Pca,n1图 6-10（型号）
③ 定带轮直径（验算带速 V）,
a) 小轮直径 D1min 表 6-6
)1(1
2
12 D
n
nD
1 0 0 060/11 nDV?
b) 验算带速 V
要求,最佳带速 V=20~25m/s
V太小,由 P=FV可知，传递同样功率 <P时，圆周力 F太大，寿命 ↓
V太大,离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力 ↓，传递载荷能力 ↓
PKP Aca
④ 求中心距 a和带的基准长度 Ld
a) 初选 a0
b) 由 a0定计算长度（开口传动）
0
212
210 4
)()(
22 a
DDDDaL
d
c) 按表 7-3定相近的基础长度 Ld
20
dd LLaa
)03.0()0 1 5.0( dLaaLa
d) 由节线长度 Ld求实际中心距
e) 考虑到中心距调整、补偿 F0，中心距 a应有一个范围
⑤ 验算小轮包角
)3.57(60180 121 a DD? )90(1 2 01
不满足措施,1） a↑ 2）加张紧轮
⑥ 计算带的根数 Z
KKKPP
PZ
L
ca
)( 00
⑦ 确定带的初拉力 F0（单根带）
2
0 )
5.2(5 0 0 Vq
K
K
VZ
PF ca
⑧ 求带作用于轴的压力 Q
2s in2 10
ZFQ
评价 —— Z V,FQ F0 a
>120° 2~4 10~20 小 适当 小
1?
zF 0
Q
1
zF 0
Q
zF 0
zF 0
§ 7— 4 带轮结构设计一、设计要求二,带轮材料三,结构尺寸重量轻,结构工艺性好,无过大的铸造内应力,质量分布均匀,高速时要经动平衡,轮槽表面要经过精细加工 （ 表面粗糙度一般为 1.6）,以减轻带的磨损 。 各轮槽尺寸与角度要有一定的精度,以使载荷分布较均匀 。
铸铁,铸钢 —— 钢板冲压件 铸铝或塑料
1） 实心式 D≤ （ 2.5~3） d
2) 胶板式 D≤ 300mm
3） 孔板式 D≤ 300(D1-D1≥ 100mm时 )
4） 轮辐式 D>300
5） 冲压式
§ 7— 5 带的张紧与维护一,带的张紧方法定期张紧法，加张紧轮法张紧轮位置：①松边常用内侧靠大轮
②松边外侧靠小轮二、带的维护
① 安装时不能硬撬 （ 应先缩小 a或顺势盘上 ）
② 带禁止与矿物油,酸,碱等介质接触,以免腐蚀带,不能曝晒
③ 不能新旧带混用 （ 多根带时 ）,以免载荷分布不匀
④ 防护罩
⑤ 定期张紧
⑥ 安装时两轮槽应对准,处于同一平面
2） 运动形式的改变
3） 运动速度的改变主要指标：效率高,外廓尺寸小,质量小,运动性能良好及符合生产条件等主要考虑因素,① 功率的大小,效率高低 ② 速度的大小 ③ 转动比的大小 ④ 外廓尺寸
⑤ 传动质量成本的要求第七章 带传动一、带传动的工作原理及特点
§ 7— 1 概述
1,传动原理 —— 以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件,
靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力
2,优点,1） 有过载保护作用 2） 有缓冲吸振作用 3）
运行平稳无噪音 4 ） 适于远距离传动
（ amax=15m） 5） 制造,安装精度要求不高缺点,1） 有弹性滑动使传动比 i不恒定 2） 张紧力较大 （ 与啮合传动相比 ） 轴上压力较大 3） 结构尺寸较大,不紧凑 4） 打滑,使带寿命较短 5）
带与带轮间会产生摩擦放电现象,不适宜高温,
易燃,易爆的场合 。
中性层 (节面 )
带轮基准直径 D
基准长度 Ld(公称长度 )
标注：例 A 2240—— A型带 公称长度 Li=2240mm
三,V带及其标准
a.平型带传动 —— 最简单,适合于中心距 a较大的情况
b.V 带 传动 —— 三角带
c.多楔带传动 —— 适于传递功率较大要求结构紧凑场合
d.同步带传动 —— 啮合传动,高速,高精度,适于高精度仪器装置中带比较薄,比较轻 。
二、主要类型与应用
§ 7— 2 带传动的工作情况分析一,带传动的受力分析工作前,两边初拉力 Fo=Fo
工作时,两边拉力变化：
① 紧力 Fo→F1； ② 松边 Fo→F2
F1— Fo = Fo— F2
F1— F2 = 摩擦力总和 Ff = 有效圆周力 Fe
所以,紧边拉力 F1=Fo + Fe/2
松边拉力 F2=Fo— Fe/2
1
2
F 0
F 0
F 0
F 0
二、带传动的最大有效圆周拉力及其影响当带有打滑趋势时：
摩擦力达到极限值,带的有效拉力也达到最大值。
松紧边拉力 F1 和 F2 的关系,
柔 靭 体的欧拉公式
— 包角（ rad）一般为小轮包角
ff eFFe
F
F
21
2
1
)3.57(601 8 0 121 a DD?
)
1
1
1
1
(2)
1
1
(2 00
f
f
f
f
ec
e
eF
e
e
FF
带传动的最大有效圆周力（临界值（不打滑时））
三、弹性滑动与打滑弹性滑动后果弹性滑动与打滑的区别
2121 VVVVV
1
21
V
VV
)1(1 221 D
D
n
ni
1
2
2
1 DDnni理理论传动比：
实际传动比：
称滑差率（滑动系数）
滑差率影响因素分析,
1,Fo,适当 Fo
2,包角,包角越大承载能力越好
3,f,f越大,Fec越大四、工作应力分析
1,离心应力
b 1
max
c
1
2? b 2
2
1
b
c
d
e
f
a
主动从动
AF
AF
/
/
22
11
松边紧边
gA
qVAF
CC
2/
b?
3,弯曲应力
2,拉应力
§ 7— 3 带传动的设计计算一、失效形式与设计计算失效形式 1） 打滑； 2） 带的疲劳破坏 另外：磨损静态拉断等设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度和寿命单根三角胶带的功率 — P0
由疲劳强度条件：
cb 11 ][
传递极限圆周力,)11()11(
11 fvfvec eAeFF
传递的临界功率,)(
1 0 0 0)
11(
1 0 0 0 1 kw
V
eA
VFP
fvec
单根三角带在不打滑的前提下所能传递的功率为：
1 0 0 0)
11()]([
10
V
eAP fvcb
，特定带长，平稳工作条件下单根带传递的许用功率 P。
表 7-6a,c
180?
二,设计数据及内容已知,P,n1,n2 或 i,传动布置要求（中心距 a）,工作条件要求,带：型号,把数,长度轮,Dmin,结构,尺寸 中心距 （ a） 轴压力 Q等三,设计步骤与方法
① 确定计算功率 Pca,P—— 传递的额定功率（ KW）
KA— 工况系数，表 6-5
② 选择带型号,Pca,n1图 6-10（型号）
③ 定带轮直径（验算带速 V）,
a) 小轮直径 D1min 表 6-6
)1(1
2
12 D
n
nD
1 0 0 060/11 nDV?
b) 验算带速 V
要求,最佳带速 V=20~25m/s
V太小,由 P=FV可知，传递同样功率 <P时，圆周力 F太大，寿命 ↓
V太大,离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力 ↓，传递载荷能力 ↓
PKP Aca
④ 求中心距 a和带的基准长度 Ld
a) 初选 a0
b) 由 a0定计算长度（开口传动）
0
212
210 4
)()(
22 a
DDDDaL
d
c) 按表 7-3定相近的基础长度 Ld
20
dd LLaa
)03.0()0 1 5.0( dLaaLa
d) 由节线长度 Ld求实际中心距
e) 考虑到中心距调整、补偿 F0，中心距 a应有一个范围
⑤ 验算小轮包角
)3.57(60180 121 a DD? )90(1 2 01
不满足措施,1） a↑ 2）加张紧轮
⑥ 计算带的根数 Z
KKKPP
PZ
L
ca
)( 00
⑦ 确定带的初拉力 F0（单根带）
2
0 )
5.2(5 0 0 Vq
K
K
VZ
PF ca
⑧ 求带作用于轴的压力 Q
2s in2 10
ZFQ
评价 —— Z V,FQ F0 a
>120° 2~4 10~20 小 适当 小
1?
zF 0
Q
1
zF 0
Q
zF 0
zF 0
§ 7— 4 带轮结构设计一、设计要求二,带轮材料三,结构尺寸重量轻,结构工艺性好,无过大的铸造内应力,质量分布均匀,高速时要经动平衡,轮槽表面要经过精细加工 （ 表面粗糙度一般为 1.6）,以减轻带的磨损 。 各轮槽尺寸与角度要有一定的精度,以使载荷分布较均匀 。
铸铁,铸钢 —— 钢板冲压件 铸铝或塑料
1） 实心式 D≤ （ 2.5~3） d
2) 胶板式 D≤ 300mm
3） 孔板式 D≤ 300(D1-D1≥ 100mm时 )
4） 轮辐式 D>300
5） 冲压式
§ 7— 5 带的张紧与维护一,带的张紧方法定期张紧法，加张紧轮法张紧轮位置：①松边常用内侧靠大轮
②松边外侧靠小轮二、带的维护
① 安装时不能硬撬 （ 应先缩小 a或顺势盘上 ）
② 带禁止与矿物油,酸,碱等介质接触,以免腐蚀带,不能曝晒
③ 不能新旧带混用 （ 多根带时 ）,以免载荷分布不匀
④ 防护罩
⑤ 定期张紧
⑥ 安装时两轮槽应对准,处于同一平面
