第一节 带传动 《机械基础》河北省 机械类 知识点讲解

河北省机械类对口高考机械基础复习讲义 第四章 机械传动 第一节 带传动 【考纲要求】 （1）了解带传动的组成、工作原理、传动特点及类型。 （2）掌握 V带的结构、标记。 （3）了解 V带轮的材料和结构。 （4）掌握 V带的张紧、安装与维护方法。 （5）掌握常见带传动的失效形式及设计准则。 （6）了解同步带的特点和应用。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、带传动的组成及工作原理 1.组成 带传动由主动带轮、从动带轮和传动带组成。 2.工作原理 工作时，靠传动带和带轮之间的摩擦力或啮合力来传递运动和动力。静止时，两边带上拉力相等。传动时，两边带上拉力会有差值，拉力大的一边称为紧边，拉力小的一边称为松边。一般安排紧边在下，松边在上，当载荷超过最大静摩擦力时，传动带将沿带轮发生全面滑动，从动带轮将停止转动，这种现象称为打滑。打滑可以防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。 3.传动比 在带传动中，主动带轮的转速与从动带轮的转速之比称为带传动的传动比，即 式中： n₁———主动带轮转速； n₂——从动带轮转速； ——主动带轮基准直径； ——从动带轮基准直径。 通常，V带传动的传动比i≤7，常用27。 二、带传动的类型及特点 1.带传动的类型 根据工作原理不同，带传动分为摩擦型带传动和啮合型带传动，属于摩擦型带传动的有平带传动、V带传动、圆带传动等，属于啮合型带传动的有同步带传动。 (1)平带传动 平带传动靠带的内表面与带轮外圆间的摩擦力传递动力，结构简单，制造成本低，适用于 两轴中心距较大的场合。 (2) V带传动 V 带传动靠带两侧面与带轮轮槽之间产生的摩擦力传递动力，在相同初拉力条件下，V带传递的功率是平带的3倍，应用最广泛。 (3)圆带传动 圆带传动牵引力小，用于仪器、包装机、纺织机等机器中。 (4)同步带传动 同步带靠带与带轮之间的啮合传递动力，也称为齿形带，带与带轮间无滑动，能保证准确的传动比。 2.带传动的特点 1)传动带柔和，能缓冲、吸振，传动平稳，无噪声。 2)过载时打滑，防止零件损坏，起安全保护作用，但不能保证准确的传动比。 3)结构简单，制造容易，成本低，适用于两轴中心距较大的场合。 4)外廓尺寸较大，传动效率较低。 5)传动带的寿命较短，不宜在易燃易爆场合工作。 三、普通 V 带的结构、型号、标记及主要参数 1.普通 V 带的结构 普通V带是无接头的环形带，是标准件，截面形状为等腰梯形，两侧面为工作面，楔角α=40°。普通V带分为包边 V带、切边 V带等。包边 V带应用最广，是传动带的主要品种，由顶胶、强力层、底胶和包布层组成。包布层由多层橡胶布组成，是带的保护层，但会引起带的柔韧性下降。切边V带没有包布层，柔韧性好、结构紧凑、传递功率大、传动效率高、使用寿命长，适用于转速较高、带轮直径较小的场合。由于顶胶、底胶的主要材料是橡胶，存在一定弹性，且带在工作时松边和紧边存在拉力差，所以会引起带相对于带轮局部滑动，称为弹性滑动。弹性滑动是不可避免的。 2.普通 V 带的型号 普通V带已经标准化，按横截面尺寸由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，Y型尺寸最小，E型尺寸最大，实际以Z、A、B、C型应用最多。在相同条件下，横截面尺寸越大，传递的功率越大。 3. V带的标记 每根 V带的顶面都压印有标记，由型号、基准长度和标准编号组成。 例如,B 2240 GB/T 11544 表示 B 型 V 带,基准长度 标准编号为GB/T11544。 带的基准长度：普通 V带的基准长度是指在规定的张力下，V带位于测量带轮基准直径上的周长，也称节线长度，用Ld表示。 4.普通 V 带的楔角与 V 带带轮的轮槽角 带两侧面的夹角称为带的楔角α，通常α=40°。但带安装到带轮上后，带的弯曲会使楔角α变小。为保证带传动时带和带轮轮槽工作面接触良好，V带带轮的轮槽角φ要比40°适当小一些，一般取34°、36°、38°。带轮基准直径越小，带变形越严重，对应的轮槽角要越小。 5. V带带轮的主要参数 (1)V带带轮的基准直径 是指带轮上与所配用V带节宽 相对应处的直径。带轮的基准直径是带传动的主要设计参数之一，已标准化。在带传动中，带轮基准直径越小，传动时带在带轮上的弯曲变形越严重，V带的弯曲应力就会越大，所以各型号都规定了最小直径 。 (2)小带轮的包角 包角是带与带轮接触弧所对应的圆心角。两带轮中心距越大，小带轮包角越大，带能传递的功率也越大，反之能传递的功率就越小。为保证带传动的可靠性，一般小带轮包角( (3) 中心距a 中心距是两带轮中心连线的长度，一般情况下，两带轮的中心距越大，带的传动能力越高；但中心距过大，在高速传动时易发生振动，反而使带的传动能力下降。因此，两带轮的中心距一般为 (4)带的线速(带速) 带速一般取525 m/s，带速过高或过低都不利于带传动。带速太低，在传递功率一定时，所需圆周力增大，会引起打滑；带速太高，离心力又会使带和带轮间的压紧程度降低，传动能力下降。 (5) V带的根数z V带的根数影响带的传动能力。根数多，传递功率大，所以V带传动所需带的根数应按具体的传递功率而定。为了使各带受力均匀，带的根数不宜过多，最多不超过10，通常应小于7。 6. V带带轮的结构 Ⅴ带带轮的常用结构有实心式、腹板式、孔板式、轮辐式四种。带轮由轮缘、轮辐、轮毂组成。其结构主要根据带轮的基准直径选择。当时，可制成实心式；当 450 mm时，可制成腹板式(或孔板式)；当时，可制成轮辐式。 7.带轮的材料 带轮常用的材料有灰铸铁、铸钢、铝合金和工程塑料。高速时，常用铸钢；低速或小功率传动时，可选用工程塑料、铝合金或钢板冲压，如家用洗衣机的带轮用工程塑料，台式钻床的带轮用铝合金。一般较多选用铸铁材料制造带轮。 四、带传动的安装、维护与张紧 1. V带传动的安装与维护 1)安装带轮时，两轮轴线应平行，主动带轮与从动带轮的轮槽要对正，端面与中心垂直，两带轮轮槽的对称面应重合，偏角误差小于 20'。 2)按设计要求选带的型号、根数、标准长度，带的张紧程度要适当，以拇指按下1015mm 为宜。 3)新旧带不能混用。 4) V带在轮槽中应有正确的位置，V带表面与带轮外缘平齐或略高出一点，底面与槽底间应留有一定空隙。高出太多，会减少接触面积；陷得太深，达不到设计要求。 5)严防V带与酸、碱、油等介质接触，为防止老化，应避免日光暴晒。 6)为了保证安全，应给 V带传动加防护罩。 2. V带传动的张紧 V带传动在运行一段时间后，V带会因为塑性变形和磨损而松弛，影响正常工作，所以要定期张紧。常用张紧方法主要有调整中心距、安装张紧轮。张紧轮通常应安装在松边靠近大带轮的内侧。 五、带传动的失效形式和设计准则 1.失效形式 带传动的主要失效形式为带和带轮之间的打滑和带的疲劳断裂。 1)打滑：带和带轮之间之所以会打滑，是因为带传动的工作阻力大于它的承载能力。 2)疲劳断裂：带疲劳断裂是因为带必须绕两个带轮弯曲，这样带内就会产生弯曲应力，带轮直径越小，弯曲应力越大。带绕过带轮后，弯曲应力消失，如此不断反复，带就会疲劳断裂。因此，带的寿命主要取决于带的弯曲应力和弯曲次数。 2.设计准则 在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲劳强度和使用寿命。 六、同步带传动 1.同步带传动的组成 同步带传动一般由同步带轮和紧套在两轮上的同步带组成。 2.同步带传动的工作原理 同步带传动是一种啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的特点。同步带传动依靠同步带齿与同步带轮轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动。 3.同步带传动的特点 同步带与带轮无相对滑动，能保证准确的传动比；传动平稳，冲击小；传递功率范围大，允许的线速度范围大；但制造要求高，安装时对中心距要求严格，价格高。 【练习题】 1、 填空题 1. 带传动类型主要包括 、 、圆带、同步带四种。 2. V带传动在工作中产生弹性滑动的原因是 和松边紧边存在着 。 3. 设计V带传动时，为防止带内的弯曲应力过大 ,应限制小带轮的 。 4. V带的适合工作速度为 。 5. 带传动是依靠带与带轮之间的 或 来传递运动和功率的。 6. 在相同的条件下,普通V带横截面尺寸越大,其传递的功率也 。 7. 带传动的主要失效形式是带的 和 。 8. V带带轮的轮槽角应 V带的楔角。 二、选择题 1.带传动不能保证准确的传动比,其原因是 …………………………………………………（ ） A.带容易变形和磨损 B.带在带轮上出现打滑 C.带传动工作时发生弹性滑动 D.带的弹性变形不符合胡克定律 2.下列V带中,横截面尺寸最大的带的型号是…………………………………………………（ ） A.Y型 B.Z型 C.B型 D.E型 3.适当增加中心距，可以增大小带轮的包角，但带传动的中心距过大时,会导致……………（ ） A.带的寿命缩短 B.带的弹性滑动加剧 C.带的工作噪声增大 D.带在工作时出现振动 4.带轮是采用轮辐式、腹板式, 还是实心式，主要取决于…………………………………… （ ） A.带的横截面尺寸 B.传递的功率 C.带轮的线速度 D.带轮的基准直径 5.为了保证V带传动有一定的工作能力，通常要求小带轮的包角…………………………（ ） A.大于180° B.大于120° C.大于 90° D.大于 60° 6.（ ）带具有传动比准确的特点。……………………………………………………………（ ） A.普通V带 B.窄V带 C.同步带 D.平带 7.带传动采用张紧轮的目的是 ………………………………………………………………（ ） A.减轻带的弹性滑动 B.提高带的寿命 C.改变带的运动方向 D.使带具有一定的初拉力 8.选取V带型号,主要取决于…………………………………………………………………（ ） A.带传递的功率和小带轮转速 B.带的线速度 C.带的紧边拉力 D.带的松边拉力 9.下图中所示V带在轮槽中的四种位置,试指出哪一种位置正确。…………………………（ ） 10.下列V带传递功率最大的是 ………………………………………………………………（ ） A.B型 B.Y 型 C.E型 D.Z型 2、 判断题 1.普通V带有7种型号，其传递功率能力，A型V带最大，Z型V带最小。 …………………… （ ） 2.摩擦带传动具有过载保护作用，可避免其他零件的损坏。 …………………………………（ ） 3.带传动中弹性滑动现象是不可避免的，而打滑是可以避免的。…………………………………（ ） 4. V带传动必须安装防护罩。………………………………………………………………………（ ） 5.V带传动中，新旧带不能混用。……………………………………………………………………（ ） 【答案】 1、 填空题 1. 平带 V带 2. 带的弹性 拉力差 3. 最小直径 4. 5—25m/s 5. 摩擦力 啮合力 6. 越大 7. 疲劳断裂 打滑 8. 小于 二、选择题 1—5 CDDDB 6—10 CDABC 2、 判断题 1-5 ×√√√√ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $