第1讲 摩擦轮传动和带传动-【单招零距离】机电专业综合（上）

单招零距离·机电专业综合 模块二 机械传动 第1讲 摩擦轮传动和带传动 考情分析 知识模块 摩擦轮传动与带传动 1,理解摩擦轮传动与带传动的类型、工作原理及应用场合。 2.掌握带传动的主要参数的含义及带传动传动比的计算。 考纲要求 3.熟悉三角带的型号，了解其选用方法 4,理解带传动的安装、调整及维护方法。 高考卷 2019年 2020年 2021年 分值 3 4 5 判断题11、 题型、题号 问答作图题51 判断题11、计算题57 综合分析题58 题12平带传动的传 题51(1)V带型号、V带 题11摩擦轮传动增大摩擦因 动比2分 轮槽角和V带楔角2分 考点 数的方法2分 题58(1)带传动包 题51(2)带传动传动形 题57(1)带传动包角计算2分 角、带长计算、V带轮 式1分 槽角和V带楔角3分 试题难度要求 容易 容易 容易 纵观近三年高考试卷，摩擦轮、带传动的知识点通常在判断题、问答作图题、计算题和综 合分析题里出现，分值在3一5分之间。这一部分基础知识较多，试题难度不大。常规考点包 括摩擦轮、带传动的工作原理、带传动的主要参数及计算、V带的型号及选用、带传动的安装、 张紧及维护。 知识梳理 一、摩擦轮传动的原理 1.摩擦轮传动：利用两轮直接接触所产生摩擦力来传递运动和动力的一种机械传动。 2.传动条件和打滑条件 传动条件：摩擦力矩>阻力矩 打滑条件：摩擦力矩<阻力矩。 3.增大摩擦力途径 措施 具体方法 增大正压力 安装弹簧或其他施力装置（只能适当加）。 轮用钢或铸铁，另一轮工作表面粘上一层石棉、皮革、塑料、橡胶等。轮面较软的作主 增大摩擦因数 动轮。 ·26· 总复习方案·第一部分机械基础 4.摩擦轮传动主要参数 参数 计算公式 备注 =”= D 摩擦轮传动的传动比指主动轮转速与从动轮转速之比，也等于它 传动比 2 D 们直径的反比。 线速度 nxD 传动时如果两摩擦轮在接触处没有相对滑移，则两轮在该点的线 0= 1000×60 速度相等，注意公式的单位。 外接式：a= di+d: 2 中心距 两轮中心的距离，注意是外接还是内接摩擦轮传动。 内接式a= d:-d 2 二、摩擦轮传动的特点 1.结构简单，使用维修方便，适用于近距离传动。 2.传动时噪声小，可在运转中变速、变向。 3.过载时，两轮接触处会打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。 4.在两轮接触处有打滑现象，所以不能保持准确的传动比。 5.传动效率低，不宜传递较大的转矩，适用于高速、小功率传动。 三、摩擦轮传动类型 外接圆柱式 两轮转向相反，中心距为两轮半径之和 平行轴摩擦轮传动 内接圆柱式 两轮转向相同，中心距为两轮半径之差 外接圆锥式 安装时，两轮锥顶要重合 相交轴摩擦轮传动 内接圆锥式 圆柱平盘式 可实现无级变速 四、带传动类型及工作原理 类型 原理 图例 依靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动 摩擦型带传动 和动力 平带 带 圆带 依靠带与带轮之间的啮合来传递运动和 啮合型带传动 动力 五、摩擦型带传动 相关概念 解释 备注 带传动停止运转时，不分紧边和松边：只有在 松边和紧边 进人主动轮的边为紧边，反之为松边 带传动运转时，才有松边和紧边。 正常工作时，有效圆周力的数值等于带与带 有效圆周力 等于紧边与松边的拉力之差 轮间的摩擦力 ·27· 单招零距离·机电专业综合 若小带轮为主动轮(i12>1),打滑时，主动 轮继续转动，从动轮轮和带停止不动 打滑现象 打滑造成传动失效，但可起安全保护作用 若大带轮为主动轮(2<1)，打滑时，主动 打滑 轮和带继续转动，从动轮轮停止不动 打滑条件 有效圆周力超过带轮上的极限摩擦力 注意与摩擦轮传动打滑条件的区别 打滑位置 小带轮上 原因：带与小带轮接触弧长短，摩擦力小 与打滑的区别： (1)弹性滑动量较小，一般计算中可忽略不计。 带传动工作时，由于带的弹性变形和紧 弹性滑动 (2)打滑可以避免的：弹性滑动是不可以避免的。 边、松边的拉力差引起的滑动 (3)打滑造成带传动失效：弹性滑动造成传动 比不准确。 带传动常见 (1)打滑 失效是指机构或零件失去正常工作的能力 失效形式 (2)带的疲劳破坏 若不考虑弹性滑动，生=m=从 带速 v=πD11=rD2n2 若考虑弹性滑动，V生>V师>v从 (1)由于存在弹性滑动，故传动比不准确 传动比 in =m= D: D (2)受包角和外廓尺寸限制，对于平带传动， n2 D n:=X D: 要求i12≤5，对于V带传动，要求i2≤7 定义 带与带轮接触弧所对的中心角 (1)包角越小，带与带轮接触弧长越短，接触面 间所产生的摩擦力越小，传动能力也越弱。 平带传动： (2)大轮包角总是大于小轮包角，故只需验算小轮 a1=180°- D:-D L×60 包角。 (3)带轮直径一定时，中心距a越大，包角越 包角 小轮包 要求a1≥150 大：中心距一定时，两带轮直径差越大，包角 角计算 V带传动： 越小：中心距和D1一定时，传动比越大，包角 a1=180°- d-dn×57.39 越小。 a (4)由于平带交叉传动的包角总是大于180°， 要求a1≥120° 故只对开口传动验算包角。 平带 指带的内周长度 带长 (D2-D1) L=2a+ 2D,+D)+ (1)指V带沿节面（中性层）处测得的带长，又 V带 Aa 称基准长度。 (2)V带的基准长度需符合标准 六、带传动的特点 1.结构简单，使用维修方便，适用于中心距较大的传动。 2.能缓冲、吸振，传动平稳无噪音。 3.过载时，两轮接触处会打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。 4.存在弹性滑动，所以不能保持准确的传动比。 5.传动效率低，外廓尺寸大。 ·28· 总复习方案·第一部分机械基础 七、平带传动 1.平带传动的形式 平带传动的形式 结构特点 图形 两轴平行，两带轮宽对称平面重合，两轮转 外门传动 开口传动 向相同，应用最广。 两轴平行，两带轮宽对称平面重合，两轮转 交叉传动 向相反，应用较广。 交义传动 半交叉传动 两带轮轴线空间交错，通常交错角为90°。 半交义传动 角度传动 通过导轮实现两带轮轴线相交的带传动。 角度传动 2.平带的接头方式 胶合法、缝合法 传动时冲击小，传动速度高，传递功率小 铰链带扣 传递功率大，冲击力及振动也大，转速不宜太高 八、V带传动 1.V带 形状：等腰梯形 横截面 工作面：两侧面 楔角（两侧面夹角）：40° (1)伸张层：带绕在带轮上弯曲而伸张 (2)压缩层：带绕在带轮上弯曲而受压缩 横截面 按材质 帘布结构 抗拉强度大，应用广 的结构 (3)强力层：带 不同分 的主要承力层 柔韧性好，弯曲性能好，但抗拉强度低，适用于载荷 类 线绳结构 不大、带轮直径较小和转速较高的场合 (4)包布层：保护层 V带的截面尺寸大小取决于带型。 型号 Y、Z、A、B、C、D、E Y型带截面尺寸最小，E型带截面尺寸最大。 相同条件下，截面尺寸越大，带传递功率也越大。 ·29· 单招零距离·机电专业综合 顶宽 (1)节面所处位置又称中性层： 节 节面 带弯曲时，其尺寸不变。 (2) 节面的宽度称为节宽。 (3)节面的宽度取决于带型。 基淮长度 沿节面（中性层）处测得的带的周长 标记 由型号、基准长度和标准号三部分组成。例：B2240GB/T1154一1997 2.V带轮 顶宽 基淮宽度 带轮上，与带节面处于 带安装后，带的节宽与带轮基准宽度重合，故基准宽度等于 (ba) 同一位置的轮槽宽度 V带的节宽，其值取决于带型 (1)V带轮基准直径不能太小。基准直径越小，带在带轮上 基淮直径 基准宽度处的带轮直 弯曲变形越严重，弯曲应力越大，带的寿命越短。 (da) 径，也可称为公称直径 (2)最小基准直径dumm取决于V带型号。 主要参数 (3)带型越大，则带轮的最小基准直径越大。 (1)轮槽角可选38°，36°、34°等。 (2)由于带弯曲后楔角会减小，为保证带弯曲变形后，带与 带轮槽角 指带轮槽的两侧边 带轮两侧面接触良好，轮槽角均小于带的楔角(40°)。 单 夹角 (3)轮槽角大小取决于带轮直径。 通常，小带轮槽角取较小值，大带轮槽角取较大值。 实心式 用于直径小的带轮 腹板式 用于中等直径的带轮 带轮的 轮的结构取决 结构 于带轮直径 孔板式 用于中等直径的带轮 轮腹式 用于大直径的带轮 3.V带传动选用要点 选用要点 说明 确定计算功名P P。=KAP P一名义传递功率，KA一工作情况系数 选择依据：计算功率P。及主动轮转速n1 V带型号选择 功率越大，所选带型越大 ·30· 总复习方案·第一部分机械基础 确定两带轮基准直径 带轮直径不能太小，否则带的弯曲应力大大，寿命短。计算后带轮直径需按标准圆整。 计算公式：v= xdan πdd性n: 60X1000= 60×1000 验算带速口 (1)一般控制在5m/s≤v≤25m/s之间。 (2)带速过大时，离心惯性力增大，带与带轮间压力减小，导致摩擦力减小，引起打 滑。带速过小时，传递相同功率条件下，有效圆周力过大，也易引起打滑。 中心距太大，则外廓尺寸大，传动时还会引起V带发生颤动；中心距太小，则小轮包角 定中心距ao 小，摩擦力小，影响传动能力，且单位时间内带挠曲次数多，带的寿命降低。因此，中 心距要适当，初步确定中心距aa取0.7(d十de)~2(dp+de)。 带基准长度L。 Ln=2a。+2dn+de)+dn 4a0 计算出基准长度L和后，需按标准进行圆整。 验算小带轮包角a a1=180°-4n-dn×57.3° V带传动小带轮a1≥120°。 P. ￥≥P门 [P。]=P.K 确定带的根数z (1)单根带的传递额定功率P。与V带型号、小带轮基准直径及带速（小带轮转速） 有关。 (2)带的根数要圆整。 4.V带传动安装与正确使用 中心距可调时，先缩短中心距，再套带，最后张紧。 V带安装方法 中心距不可调时，先将带套入小轮，再套入大轮。 选择V带时，型号及基准长度 V带型号及基准 不能搞错。V带顶面与带轮 长度选择 轮槽顶面平齐，V带底面与带 轮不接触。 正确 错误 错误 两带轮轴线要相互平行，两带 轮对应槽的对称平面重合。 V带轮安装要求 否则，带发生扭曲和工作面过 早磨损，缩短带的寿命。 带的松紧程度宜适当，中等中心距情况下，以大拇指能够将带压下15mm左右，则 张紧要求 张紧程度合适。 发现不宜继续使用的V带应及时更换。更换时应一组带同时更换，不能新、旧带混 定期检查与调整 用，以免各根带受力不一致。 V带的防护 V带传动要加防护罩 ·31· 单招零距离·机电专业综合 九、带传动的张紧与布置 带以一定初拉力紧套在带轮上，工作一定时间后，带因产生永久变形而松弛，为保 张繁目的 证带的初拉力，应采用张紧装置。 调整中心距是通过增大两带轮轴线间距离，以增大初拉力，实现张紧目的，有定期 调整中心距 张紧和自动张紧两种。 张 方法 平带 平带传动张紧轮应安放在松边外侧，靠近小带轮处，这样可以增大小带轮包角，提 使用张 传动 高平带的传动能力。 紧轮 V带 V带传动张紧轮应安放在松边内侧，靠近大带轮处，这样小带轮包角不致减小过 传动 多，且使带只受单向弯曲 有水平布置、垂直布置、倾斜布置三种。其中，水平布置、倾斜布置时，松边应在上 带传动的布置 方（目的：增大包角） 典例精析8 【例1】 如图1-2-1所示为一V带传动装置。试回答下列问题： dd dd, a 图1-2-1 (1)该传动装置与摩擦轮传动相比，适用于传递中心距较 的场合。 (2)若d4,=200mm,i12=3mm,两轴中心距a=1200mm,n1=1500r/min,则带速v= m/s,小轮包角a1= ,它们 满足要求（填“能”或“不能”）。带长L', 它需圆整为 值。 (3)轮1的槽角1，应 于轮2的槽角2，且安装时两轮轴线平行，对应的轮槽对称 平面应 (4)V带采用张紧轮方法张紧，则张紧轮应置于 (5)V带传动，其型号是由 和 决定的。 (6)V带传动能力主要与带的初拉力、带与带论摩擦系数、 和 有关。 (7)带的打滑主要发生在 轮上。 【析与解】本题考查的内容有带传动的特点、参数计算、V带的选用、正确安装和使用以 及张紧方法等，设计内容较多。 带传动与摩擦轮传动、齿轮传动相比，具有中心距大的优点，带传动参数确定时，带速)必 须在5m/s~25m/s范围内，小带轮包角a1≥120°，否则不能正常工作。带轮的槽角中应小于 带的楔角，常取38°、36°、34°，小带轮上变形严重，取小一些。带安装时为避免V带的扭曲和 ·32· 总复习方案·第一部分机械基础 工作面过早磨损，要求两轴平行，V形槽对称平面重合。带传动的打滑主要发生在小带轮上， 这主要是由于小带轮上最大摩擦力一般总小于大带轮上的最大摩擦力。 【答案】(1)大(2)15.760°能V带的标准长度系列(3)小重合(4)松边 靠近大带轮处(5)计算功率主动轮转速(6)小带轮包角带速？(7)小带 【例2】如图1-2-2所示的传动系统中，主动轮为摩擦轮A,直径DA=300mm,转速为 100rmin,P为摩擦轮A的轮宽中点，可在M、N点之间上下移动。求：从动摩擦轮B的最高 和最低转速。 季擦轮B 【析与解】 本题解题的关键是，理解滚子平盘式摩擦轮传动的工 作原理。 n1πD1=n2πD2→n1r1=n2r2→n2=1 r r? r1=100 150 n2max =n1 2min 100 =150r/min 150 n2min -11 1=100 =50r min r2max 300 图1-2-2 【答案】n2mx=150 r/min n2min =50r min 第2讲 螺旋传动 考情分析 知识模块 螺旋传动 1.熟悉螺纹的种类、应用和主要参数，正确识读螺纹标记。 考纲要求 2.了解螺旋传动应用形式，掌握差动螺旋传动移距的计算方法 高考卷 2019年 2020年 2021年 分值 8 7 4 题号 判断题11、计算题57 选择题32、计算题57 计算题57 题11螺旋传动的应用形 题32差动螺旋传动计算 式2分： 3分： 题57(2)普通螺旋传动 考点 题57(3)(4)差动螺旋传 题57(4)(6)普通螺旋传 方向判断和计算4分。 动方向判断和计算6分。 动方向判断和计算4分。 试题难度要求 较难 容易 容易 纵观近三年高考试卷，螺旋传动的知识点通常在判断题、选择题和计算题里出现，以计算 题为主，分值在4一8分之间。常规考点包括螺纹的种类和应用、螺纹的参数、螺纹的标记、螺 旋传动应用形式、普通螺旋传动和差动螺旋传动移距、移动速度的计算。 ·33·