第13章带传动和链传动.ppt

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1、第八章第八章 带传动带传动沈阳航空工业学院8-1 带传动类型及应用8-2 带传动的受力分析8-3 带的应力分析8-4 带传动的打滑、弹性滑动和传动比8-5 V带传动的计算8-6 V带的张紧装置8-1 带传动的类型和应用 一、组成一、组成主动带轮带从动带轮二、二、工作原理：工作原理：摩擦带：原动机驱动主动带轮转动，通过带与带轮之间产生的摩擦力，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。啮合带：靠带与带轮的啮合传递运动和动力。8-1 带传动的类型和应用 三、常见带传动的类型三、常见带传动的类型摩擦带传动啮合带传动平带传动V带传动多楔带传动同步带传动8-1 带传动的类型和应用 优点：因带是弹性体

2、，可以缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；当传动过载时，带在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；可用于中心距较大的传动；结构简单、装拆方便、成本低。其主要缺点是：传动比不准确；外廓尺寸大；传动效率低；带的寿命短；需要张紧装置；四、摩擦带传动的特点四、摩擦带传动的特点8-1 带传动的类型和应用 五、V带与带轮的结构1、V带的结构 标准V带都制成无接头的环形带，横截面结构如下:V带的结构 V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等。其中以普通V带和窄V带应用较广。8-1 带传动的类型和应用 2、带的型号：带的型号：我国普通V带和窄V带都已标准化。按截面尺寸由小到大，普通V带可分为Y、Z、A、B、

3、C、D、E七种型号；窄V带可分为SPZ、SPA、SPB、SPC四个型号。在同样条件下，截面尺寸大，则传递的功率就大。8-1 带传动的类型和应用 3、带的主要参数、带的主要参数节线：当带纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的周线。节面：由全部节线构成的面称为节面。节宽bp：长度不变层。所在位置称为中性层。节面节面节线节线基准直径dd:V带装在带轮上，和节宽bp相对应的带轮直径。基准长度Ld：V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度。它用于带传动的几何计算。8-1 带传动的类型和应用 表表7-3 普通普通V带的基准长度系列及长度系数带的基准长度系列及长度系数(部分部分)基准长度Ld/mm长度

4、系数KYZABCDE25001.091.030.9328001.111.050.950.8331501.131.070.970.8635501.171.090.990.8940001.191.131.020.9145001.151.040.930.9050001.181.070.960.9256001.090.980.9563001.121.000.9771001.151.031.008-2 带传动的受力分析 一、带传动中的力分析一、带传动中的力分析 1）带不运转时 初拉力F0。2）带正常运转时 带在主动轮段：F0F1紧边 带在从动轮段：F0F2松边。1、紧边拉力F1，松边拉力F2 假设：带受

5、力变化前后，带的总长度不变，则其紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量。取主动轮为分析对象，则 或：F1-F2=Ff 带传动的有效拉力Fe等于整个带的总的摩擦力Ff。F e=Ff=F1-F2即：8-2 带传动的受力分析 结论：带传动的承载能力取决于带与带轮之间的摩擦力。则带所能传递的有效功率为：带所传递的功率P最大有效圆周力F总摩擦力Ff带与带轮间正压力带最小初拉力（F0）min13-2 带传动的受力分析 二、挠性体摩擦公式欧拉公式 以平带为例，当带与带轮的摩擦处于即将打滑而尚未打滑的临界状态时，F1与F2的关系可用著名的欧拉公式表示，即 式中：带轮上的包角，rad13-2 带传动的受力分析

6、12n1 f为带与带轮之间的摩擦系数；13-2 带传动的受力分析 三、影响带传动的主要因素 1）预紧力F0：F0Fe(F0过大,磨损加剧)。但如F0过大，将使带的使用寿命缩短。所以在带传动设计时必须合理确定F0值。F0过小，工作中带跳动、打滑。2）包角：Fe 摩擦力传动能力。13-2 带传动的受力分析 故：一般带松边在上边。中心距一定时，取决于dd2，dd13）摩擦系数f：fFe（故V带承载能力高平带）8-3 带的应力分析 一、一、带传动工作时,带中的应力的组成：1、由松、紧边拉力产生的应力：紧边拉应力1 1：松边拉应力2 2：2、由离心力产生的离心拉应力带的横截面面积v为带速带单位长度上的质

7、量13-3 带的应力分析 传动带的速度对离心拉应力的影响很大。离心力虽然只产生在传动带作圆周运动的弧段上，但由此引起的离心拉应力却作用在传动带的全长上，且各处大小相等。离心力的存在，使传动带与带轮接触面上的正压力减小，带传动的工作能力将有所降注意的问题 传动带绕经带轮时要弯曲,其弯曲应力可近似按下式确定：因为 dd1 dd2 所以3、带的弯曲产生的弯曲应力弹性模量y为中性层到外层距离带轮基准直径8-3 带的应力分析 弯曲应力与带轮直径有关，设计带传动是要控制小带轮的直径。max1b2c2n1n21b12离心应力 带在工作中所受的应力是变化的，最大应力由紧边进入小带轮处，其值为 max=1+c+

8、b1 8-3 带的应力分析 二、应力分布及最大应力8-3 带的应力分析 从b看，小带轮直径不能太小，以免b 过大。结论：带是处于应力状态下工作的，即带每绕两带轮循环一周时，作用在带上某点的应力是由小到大，由大到小变化。当应力循环达到一定后，将使带产生被劳破坏。最大应力发生在带的紧边开始绕上小轮处，传递P一定，V增大，有效圆周力Fe降低，紧边拉力降低、1降低，所以希望V大一些，即V5m/s。从离心应力来看，V增大c 增大、V25m/s8-3 带的应力分析 三、作用在轴上的压轴力FQzF0zF01由力平衡条件得静止时轴上的压力为：zF0FQ1 1zF08-4 带传动的打滑、弹性滑动和传动比 一、打

9、滑 若带所需传递的圆周力超过带与带间的极限摩擦力时，带与带轮将发生著的相对滑动，这种现象称为打滑。二、弹性滑动 这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，称为弹性滑动。三、弹性滑动与打滑的区别 打滑是由过载引起的，是一种失效形式。是可以避免的。弹性滑动是由带松、紧边拉力差引起的。是不可避免的。8-4 带传动的打滑、弹性滑动和传动比 四、带传动比 由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为带传动的滑动率而 带传动的传动比为：=0.010.028-5 V带传动的计算 失效形式：打滑和疲劳断裂（如脱层、撕裂或拉断）设计准则：在保证不打滑的条件下，应具有一定的疲劳强度和寿命。（二）单根V带允许传

10、递的功率（一）带传动的失效形式和设计准则 在保证带传动不打滑时单根V带所能传递的功率：在包角=1800、特定带长、工作平稳的条件下，由上式求得的单根普通V带的基本额定功率Po见表8-4。1=c b1 单根V带所能传递的功率8-5 V带传动的计算 为使带具有一定的疲劳寿命，应使：max=1+c+b1 当实际工作条件与确定Po值的特定条件不同时，应对查得的Po值进行修正。修正后得实际工作条件下单根V带所能传递的功率Po：式中:K 包角系数，查表8-5；KL 带长修正系数，查表8-2；P0功率增量，i121时单根普通V带传递功率的增量，表8-4b；8-5 V带传动的计算 8-5 V带传动的计算 三、

11、带的型号和根数的确定计算功率：工作情况系数传递的额定功率 V带根数z：为了使每根带受力均匀，zdmindd1过小带弯曲应力过大带寿命dd1过大结构尺寸增大8-5 V带传动的计算 带速V一般：v=525m/sv过小传递的功率不够v过大离心力大2、中心距、带长和包角初步确定中心距a00.7(d1+d2)a02(d1+d2)摩擦力小传递能力降低8-5 V带传动的计算 根据a0初步确定V带基准长度根据表8-2选取带的基准长度Ld。计算实际中心距a考虑的安装、调整和V带张紧需要，中心距变动范围8-5 V带传动的计算 验算小带轮包角3、初拉力带每米长质量带包角系数V带速计算功率4、作用在带轮轴上的压力8-

12、5 V带传动的计算 三、V带传动的设计过程按工作情况确定工作情况系数KA后计算Pca=KAP。根椐Pca和n1从选型图确定V带的型号。根据带的型号选d1，检验带速后确定d2=id1。v=525m/s。根据空间限制初选中心距a0，由a0、d1、d2估算带长Ld。根据估计的带长Ld和带的型号选定带长Ld，并验算小轮包角120。根据带速、带轮直径、传动比、包角、带长等确定额定功率P0以及系数K 、KL、P0。计算所需带的根数z。8-5 V带传动的计算 初拉力作用在带轮轴上的压力带传动设计实例8-6 V带的张紧装置 带传动工作一段时间后就会由于塑性变形而松弛，使初拉力减小，传动能力下降，这时必须重新张

13、紧。常用的张紧方式可分为调整中心距方式和张紧轮方式。1.调整中心距方式 采用定期改变中心距的方法来调节带的张紧力，使带重新张紧。常见的有滑道式和摆架式两种结构。（1）定期张紧 将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自重，使带轮绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。(2)自动张紧张紧方法特点和应用调节轴间距离定期张紧（a）多用于水平或接近水平的传动；（b）多用于垂直或接近垂直的传动，是最简单的通用方法自动张紧（c）是靠电机的自重或定子的反力矩张紧，多用于小功率传动。应使用电机和带轮的转向有利于减轻配重或减小偏心距；（d）常用于带传动的试验装置带传动的张紧方法带传动的张紧方法8-6 V带的张

14、紧装置 张紧方法简 图特点和应用张紧轮定期张紧（e）张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。续表续表8-6 V带的张紧装置 8-7 V 带 轮 的 结 构带轮结构设计1V带轮设计的要求结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使带的载荷分布较为均匀。2带轮的材料通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。小功率时可用铸铝或塑料。V带轮的典型结构：实心式、腹板式、孔板式和 轮辐式。3结构与尺寸13-1 带传动的类型和应用 作作业 8-1 8-2 8-3（查手册）（查手册）