广东轻工业高级技校机械基础教案：三角带传动设计

广东轻工业高级技校机械基础教案：三角带传动设计

章节名称 教学目的 教学重点 教学难点 辅助手段 课后体会 三角带传动设计 授课形式 讲授 课时 2 班级 中专0101 知道带传动的失效形式及设计准则，，会设计三角带传动。 熟悉三角带传动的设计步骤 课外 作业 一、带传动的失效形式和设计准则

带传动的主要失效形式：打滑，疲劳破坏 。

带传动设计准则：既要保证传动带具有足够的传动能力，不打滑；又要保证 传动带具有足够的疲劳强度，达到预期使用寿命。 二、三角带传动设计的原始数据和主要内容

1、三角带传动的原始数据一般为： （1）传递的功率Ｐ（ＫＷ）；

（2）大、小带轮的转速n2、n1(r/min)或传动比； （3）传动对外廓尺寸的要求； （4）传动的用途和工作条件。 2、三角带传动主要内容：

（1）确定三角带的型号，根数和长度； （2）选定传动的中心距；

（3）带轮基准直径及结构尺寸； （4）计算初拉力和带对轴的压力。 三、三角带传动的设计步骤

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1、确定计算功率Ｐｃ

计算功率Ｐｃ是根据所传递的名义功率Ｐ及三角带传动的工作情况确定的． Ｐｃ＝ＫＡＰ

表9—2工作情况系数KA 原 动 机 Ⅰ Ⅱ 一 天 工 作 时 工 作 机 间 ≤10～＞≤10～＞10 16 16 10 16 16 液体搅拌机、离心式水泵、离心载荷 式压缩机、 1.1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 平稳 轻型输送机、鼓风机和通风机3 （≤7.5KW） 带式输送机、鼓风机（＞7.5KW）、载荷 发电机、 1.变动1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 旋转式水泵、机床、剪床、振动4 小 筛、压力机 螺旋式输送机、斗式提升机、往载荷复式水泵、 1.变动压缩机、锻锤、粉碎机、锯木机、1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 6 较大 纺织机、 饲料压粒机、和木工机械 碎矿机（旋转式、颚式）、球磨载荷机、棒磨机、 1.变动1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 起重机、挖掘机、脱粒滚筒、橡8 很大 胶辊压机 表9-3 三角带轮最小直径dmin 型 O A B C D E F 号 100140dmin 71（63） 200 315 500 800 （90） （125） 1、选择三角带型号 根据计算功率Pc和小带轮转速n1,由图9-8选取三角带的型号。(若Pc 、V的交点落在交线附近,可同时用两种型号作为两个方案计算,然后比较,选取。)

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图9—8 三角带型号选择线3.确定大、小带轮的直径d１,d２ (1) 初选小带轮的直径

当三角带的型号确定后,小带轮直径愈小,结构愈紧凑, 三角带的弯曲应力σb1则愈大, 三角带寿命降低,d1愈小,圆周速度愈小,单根三角带传递的功率Po也愈小，故对最小直径加以,d1max见表9-3 。

表9-4 三角带轮直径系列 （mm） 型 O A B C D E F 号 选选优选可选优选可选优选可选优选可选优选可选优选可选优可用用用用用用用用用用用用用用先以先以先以先以先以先以先以 63 67 90 95 140 160 180 200 250 315 400 500 125 132 150 170 224 280 300 355 200 224 250 280 315 400 500 630 212 236 265 300 355 375 450 560 355 400 450 500 630 800 1000 1120 375 425 475 560 630 710 750 900 500 560 630 710 800 1000 1250 1600 530 600 670 900 1120 1400 1500 1800 710 800 1000 1120 1400 1600 2000 2500 750 900 1250 1500 1800 2240 带轮直径系列100 1180 90 2 1011120 2 5 1214145 0 0 1615160 0 0 2018180 0 0 2220 4 0 71 75 106 118 132 150 224 280 300

3

250 250 315 400 500 630 355 450 560 710 630 800 1000 375 450 560 600 710 750 900 800 1000 1250 1600 600 710 750 900 1120 1400 1400 1600 2000 1060 1250 1500 1800 2000 2500 19 00 22 40 (2) 校核带的速度v 带速: V=πd1n1/60×1000 （m/s）

V愈小,单根三角带传递功率Po的能力愈小,传递功率P时,所需带的根数愈多。但V过高,使离心力过大,带与带轮间的正压力降低,从而使摩擦力减小。故带速在5m/s～25m/s较合适，否则要调整带轮的直径,以调整带速。

(3) 计算大带轮的直径

d2=(n1/n2)d1=id1 (mm) 计算后得d2值按表9-4 圆整。

4.确定带传动的中心距a和带的基准长度Ld

1) 初定中心距a0`

中心距过小,结构紧凑,单位时间绕带轮次数增加,应力循环次数增加,寿命下降,小带轮包角α1也会减小,降低传动能力.中心距过大,速度大时,会产生颤动,传动尺寸也增大.

一般取值: 0.7(d1+d2)≤a0≤2(d1+d2)

若设计时未提中心距要求,可估算:a0=(1～1.5)d2 (2)初算带的基准长度Ld

L0=2a0+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0 （mm） 根据L0和三角带型号,由表9-1 选取相应的Lp 。 (3)确定实际中心距a

近似计算: a=a0+(Lp-L0 )/2 （mm） 考虑调整,补偿的需要,中心距的变化范围:

amin=a-0.015Ld （mm） amax=a+0.03Ld （mm） （4）校核小带轮包角α1

小带轮包角近似计算:

α1＝1800 －(d2－d1)× 57.3°／a ≥1200

由上式可见,α1与i有关,i愈大,d2-d1的差值愈大,则α1愈小. 故三角带的传动比一般取i<7,必要时可达10。一般 i=2～5 。也可用增大中心距a的方法增大α1 。

5.确定三角带根数Z

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Z=Pc/(P0+ΔP0)KαKLKq Kα—包角系数见表9-5 。

Kq—强力层材质系数见表9-6 。 KL —长度系数见表9-7 。 胶带根数Z取整数

为避免载荷分布不均,带的根数不宜过多,一般不宜超过8根。 表9-5 包角系数 180170160150140130120110100包角 90° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Kα 1.00 0.98 0.95 0.92 0. 0.86 0.82 0.78 0.74 0.69 见表9-6 强力层材质系数。 棉帘布、棉线绳结构的三角带 1 合成纤维线绳结构的三角带，如聚氨脂带、锦1.33 纶带等 表9-7 长度系数 内周长长 度 系 列 KL 度 O A B C D E F Li（mm） 450 0. 500 0.91 560 0.94 0.80 630 0.96 0.81 0.78 710 0.99 0.82 0.79 800 1.00 0.85 0.80 900 1.03 0.87 0.81 1000 1.06 0. 0.84 1120 1.08 0.91 0.86 1250 1.11 0.93 0.88 0.80 1400 1.14 0.96 0.90 0.81 1600 1.16 0.99 0.93 0.84 1800 1.18 10.01 0.95 0.85 2000 1.20 1.03 0.98 0.88 2240 1.06 1.00 0.91 2500 1.09 1.03 0.93 2800 1.11 1.05 0.95 3150 1.13 1.07 0.97 0.86 3550 1.17 1.10 0.98 0. 4000 1.19 1.13 1.02 0.91 4500 1.15 1.04 0.93 0.90 5000 1.18 1.07 0.96 0.92 5600 1.20 1.09 0.98 0.95 6300 1.12 1.00 0.97 0.91 7100 1.15 1.03 1.00 0.94 6.确定初拉力F0

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适当的初拉力是保证带正常工作的重要因素。 初拉力不足: 摩擦力小,可能打滑。

初拉力过大:会使胶带寿命降低,对轴及轴承的压力增大。 单根三角带初拉力可按下式计算:

F20=(500Pc/vz)(2.5/Kα-1)+qv （N） 7.计算带对轴的压力Q

为了设计支承带轮的轴和轴承,需确定带对轴的压力Q,若不考虑拉力差,则压力Q可近似按两边的张紧力F0的合力来计算。

Q=2ZF0cos(β/2) =2ZF00cos(90-α1/2)

=2ZF0sin(α1/2) （N） 9—9

表9—8弯曲影响系数Kb 带的型号 Kb O 0.29×10－3 A 0.77×10－3 B 1.99×10－3 C 5.63×10－3 D 19.95×10－3 E 37.35×10－3 F 96.10×10－3 表9—9 传动比系数Ki 传动比i Ki 1～1．04 1 1.05～1.19 1.03 1.20～1.49 1.08 1.5～2.95 1.12 ＞2.95 1.14 6

表 9-10 包角α=180°平稳工作情况下单根三角带所能传递的功率

(KW)

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