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1、会计学1江苏大学江苏大学(dxu)机械设计带传动机械设计带传动第一页，共65页。第六章 带传动(chundng)6-16-1概述概述6-26-2带传动的工作带传动的工作(gngzu)(gngzu)状况分状况分析析6-36-3V V带传动带传动(chundng)(chundng)的设计的设计计算计算6-46-4带轮的结构设计带轮的结构设计6-56-5V V带传动的张紧装置带传动的张紧装置第1页/共65页第二页，共65页。一工作(gngzu)原理：靠摩擦传动二工作(gngzu)特点1缓冲(hunchng)、吸振2瞬时传动比不稳定3压轴力大4结构简单、维护方便5适于远距离传动6-16-1概述概述第2
2、页/共65页第三页，共65页。三带的类型(lixng)1平带工作面：内表面(biomin)分类(fn li)：帆布芯平带、编织平带（棉织带、毛织带、缝合带）、锦纶片复合带等。有接头剖面：扁平长方形特点及应用：最为简单、在传动中心距较大的情况下应用较多。工作面第3页/共65页第四页，共65页。第4页/共65页第五页，共65页。2V带工作面：两侧(lin c)面分类(fn li)(按形状)：分类(fn li)见下页剖面(pumin)：等腰梯形组成帘布芯结构胶帘布绳芯结构胶线绳第5页/共65页第六页，共65页。第6页/共65页第七页，共65页。普通(ptng)带环形、无接头截面积小大其型号七种：YZ
3、ABCDE承载能力小大基准(jzhn)直径D：节宽bp相对应的带轮直径。基准(jzhn)长度Ld：基准(jzhn)直径上的周线长度(公称长度)第7页/共65页第八页，共65页。第8页/共65页第九页，共65页。第9页/共65页第十页，共65页。窄V带宽度比普通V带窄1/3，功率(gngl)P可增加1.52.5倍抗拉体为合成纤维(hchngxinwi)绳其型号(xngho)有四种：SPZ SPA SPB SPC3圆型带：剖面圆型（缝纫机传动带）齿形V带：抗拉层为钢丝绳或玻璃纤维绳 工作面上带齿，靠啮合传动其它：联组其它：联组V V带、大楔角带、大楔角V V带、宽带、宽V V带带第10页/共65页
4、第十一页，共65页。第11页/共65页第十二页，共65页。第12页/共65页第十三页，共65页。第13页/共65页第十四页，共65页。第14页/共65页第十五页，共65页。第15页/共65页第十六页，共65页。第16页/共65页第十七页，共65页。一受力分析(fnx)：取分离体1工作(gngzu)前：预紧力 F0，F1/F2=12工作(gngzu)时：紧边 F0 F F F0 松边 F0 F F F2即F1/F21 松边紧边6-26-2带传动的工作状况分析带传动的工作状况分析第17页/共65页第十八页，共65页。3有效(yuxio)拉力Fe：令 Fe=F-F2 取分离体分析得到即：Ff=F1-
5、F2=Fe 第18页/共65页第十九页，共65页。当V一定，若P增加，所需Fe增加所需Ff 增加，而Ff 摩擦力有一个极限Ff max，当所需Ff大于Ff max，皮带将打滑(dhu)。（最大有效拉力Fec）分析(fnx)带轮接触面上摩擦力之总和等于所传递的有效(yuxio)拉力结论 Ff=F1-F2=Fe 第19页/共65页第二十页，共65页。带的摩擦传动原理(yunl)(小结）初拉力(ll)带张紧在带轮上，受工作(gngzu)载荷前带上的作用力紧边拉力作用在紧边上的拉力松边拉力作用在松边上的拉力有效拉力带和带轮接触面上的摩擦力总和各个力之间的关系带传动所传递的功率第20页/共65页第二十一
6、页，共65页。二最大有效拉力Fec及其影响(yngxing)因素1最大有效(yuxio)拉力Fec 取微量长度(chngd)带分析，略去质量和离心力水平方向：化简为：两边积分：垂直方向：fdN=dFf=第21页/共65页第二十二页，共65页。式中e自然对数(z rn du sh)底(e=2.716)f摩擦系数带在带轮上的包角由力与变形(bin xng)关系得到：F1-F0=F0-F2 F1+F2=2F0 欧拉公式 联立式得到(d do)：第22页/共65页第二十三页，共65页。预紧力F0：F0增加Fec增加传动能力增加。a F0过大发热磨损增加带寿命(shumng)降低。b F0过小传动效率就
7、低。包角：a.增加 Fec增加 Ff增加。故水平(shupng)布置应使紧边在下松边在上。b.打滑首先发生于小轮上。c 包角不可能太大（160）。2ec1ec21o12o2o12o1FF60aDD16060aDD160+=jjQa.带轮多选用铸铁第24页/共65页第二十五页，共65页。增大小轮包角的结构增大小轮包角的结构(jigu)(jigu)措施措施1.合理安排松边、紧边的位置(wi zhi)第25页/共65页第二十六页，共65页。2.合理张紧（注意(zh y)张紧轮的位置）第26页/共65页第二十七页，共65页。三应力分析(fnx)：设带的截面面积为Amm21拉应力：紧边 1=F1/A 松
8、边 2=F2/A且1 作用(zuyng)在整个带长上2弯曲(wnq)应力：作用在弯曲(wnq)部分b=Eh/D当h一定时，D越小，则弯曲应力越大D1 b2 应限制小带轮直径D1，使 D1 Dmin第27页/共65页第二十八页，共65页。3离心(lxn)应力离心(lxn)应力产生（取微量长度dl）第28页/共65页第二十九页，共65页。第29页/共65页第三十页，共65页。带紧边刚绕上小带轮处的应力(yngl)最大，且为 max=1+b1+c带处于(chy)变应力下工作，可能发生疲劳失效结论(jiln)第30页/共65页第三十一页，共65页。带寿命缩短(sudun)一半。轮径减小10%功率(gn
9、gl)提高10%带长减小50%第31页/共65页第三十二页，共65页。四弹性(tnxng)滑动和打滑1弹性滑动(hudng)不可避免，固有特性原因：由于原因：由于(yuy)(yuy)带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量的相对运动。带是弹性体，且紧边、松边存在拉力差。带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量的相对运动。带是弹性体，且紧边、松边存在拉力差。后果后果：V2V1，传动比i不准确，微量磨损，产生温升。措施措施：选弹性模量大的材料。第32页/共65页第三十三页，共65页。B BB B*.弹性滑动现象分析(fnx)：紧边在A点绕上主动轮带的拉力逐渐降低，变形量减小带速滞后于带轮B*点滞后B点 即
10、带与轮之间发生相对滑动注意(zh y)静弧与动弧A A第33页/共65页第三十四页，共65页。2滑动(hudng)率第34页/共65页第三十五页，共65页。式中n1、n2主、从动轮(dngln)转速D1、D2主、从动轮(dngln)计算直径 滑动率，一般0.010.02因为(yn wi)较小，可忽略，则有 i=n1/n2=D1/D2第35页/共65页第三十六页，共65页。3打滑(dhu)可以避免原因：由于过载而引起的带与带轮间全面、显著原因：由于过载而引起的带与带轮间全面、显著(xinzh)(xinzh)的相对运动的相对运动后果：无法正常工作，磨损后果：无法正常工作，磨损(m sn)(m sn
11、)发热严重发热严重措施措施：防止过载、合适的预拉力，第36页/共65页第三十七页，共65页。带的弹性滑动和打滑：小结 1.动弧是接触弧的一部分 2.动弧位于主动轮的出口边 3.欧拉公式适用于动弧 4.当动弧扩展到整个接触弧时发生(fshng)打滑 5.弹性滑动不可避免，打滑可以避免 6.弹性滑动造成传动比i不稳定第37页/共65页第三十八页，共65页。五带传动(chundng)的失效形式和设计准则1失效形式：疲劳(plo)破坏，打滑。2设计准则(zhnz)：保证带传动在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命由疲劳强度条件：由不打滑条件：第38页/共65页第三十九页，共65页。由实验得到，在1
12、06109次循环(xnhun)应力作用下，许用应力为：单根V带既不打滑(dhu)又不疲劳时所能传递的 最大功率为：第39页/共65页第四十页，共65页。特定条件：包角=160o，特定长度、平稳(pngwn)工 作条件，P0值见表6-6当与实验条件不同时，将引入一系列的修正(xizhng)系数：KA工作情况系数，K包角系数，KL带长系数，P0功率的增量，第40页/共65页第四十一页，共65页。一原始数据功率P，转速n1、n2(或i)，传动用途(yngt)，工作条件等二设计(shj)内容1定带的型号(xngho)、长度和根数。2定传动中心距3带轮结构尺寸6-36-3V V带传动的设计计算第41页/
13、共65页第四十二页，共65页。三设计计算(j sun)步骤1计算功率(gngl)Pca：Pca KAP KA为工作情况系数2选择(xunz)带的型号：由Pca、n1定型号第42页/共65页第四十三页，共65页。第43页/共65页第四十四页，共65页。3选定(xun dn)带轮直径D1、DD1：D1小结构紧凑D1过小弯曲应力过大带寿命(shumng)降低 D1 DminD2：D2i*D1 D1、D2应圆整，且符合(fh)表6-6的标准200200CC7575A A2020Y Y5005003553551251255050d dminminE EDDB BZ Z带型带型第44页/共65页第四十五页
14、，共65页。4验算(yn sun)带速vv太大离心力过大疲劳(plo)寿命降低v太小 Fe(=1000P/v)过大带根数Z过多带轮宽度等尺寸增大5m/sv(2530)m/s5定中心(zhngxn)距a和带长Ld设计时先初选a0 求Ld 查标准Ld 求实际a初选取0.7(D0.7(D1 1+D+D22)a)a00 2(D 2(D1 1+D+D22)第45页/共65页第四十六页，共65页。初选取(xunq)0.7(D1+D2)a0 2(D1+D2)原因：a0过小 1过小Fec过小传动能力低 带较短单位时间内循环(xnhun)次数多 寿命降低 a0过大带较长易抖动考虑安装调整(tiozhng)和补偿
15、预紧力，a的变动范围为：amin=a-0.015Ld amax=a+0.03Ld第46页/共65页第四十七页，共65页。6验算(yn sun)包角1第47页/共65页第四十八页，共65页。7定带的根数Z（圆整）第48页/共65页第四十九页，共65页。6确定(qudng)预紧力F0第49页/共65页第五十页，共65页。9压轴(y zhu)力Q第50页/共65页第五十一页，共65页。一设计要求：质量(zhling)小且分布均匀、工艺性好、精度要保证。二材料(cilio)：铸铁、铸铝、塑料。三结构(jigu)形式6-46-4带轮的结构设计带轮的结构设计实心式轮辐式孔板式腹板式第51页/共65页第五十
16、二页，共65页。四V带安装(nzhung)时的二个问题1带的楔角带轮楔角0，40 0普通(ptng)V带 0=34o、36o、36o2V带正确安装(nzhung)位置。问题：为什么带的楔角大于带轮楔角0？轮槽尺寸、结构尺寸见书表格第52页/共65页第五十三页，共65页。第53页/共65页第五十四页，共65页。第54页/共65页第五十五页，共65页。第55页/共65页第五十六页，共65页。第56页/共65页第五十七页，共65页。第57页/共65页第五十八页，共65页。张紧目的：保证带的传动(chundng)能力。张紧方法(fngf)：一定期(dngq)张紧二自动张紧三张紧轮张紧：张紧轮的位置6-5V V带传动的张紧装置带传动的张紧装置一般张紧轮放在松边的内侧靠近大轮处，使带只受单向弯曲，且对小轮上的包角影响较小。张紧轮轮槽尺寸与带轮相同，但直径小于小轮的直径。但也可放在外侧靠小带轮处。问题：问题：分析张紧轮安装位置对带传动的影响。第58页/共65页第五十九页，共65页。第59页/共65页第六十页，共65页。第60页/共65页第六十一页，共65页。第61页/共65页第六十二页，共65页。第62页/共65页第六十三页，共65页。本章(bn zhn)结束第63页/共65页第六十四页，共65页。谢 谢 大 家！谢谢大家 ！第64页/共65页第六十五页，共65页。