带传动-机械设计第八版(高等教育出版社)演示课件

带传动,7-1 概述,7-2 普通V带和V带轮,7-3 带传动的工作情况分析,7-4 普通带传动的设计,7-5 带传动的张紧装置及使用维护,7-6 其他带传动简介,7-1概述,由主动轮、从动轮和传动带组成。,7-1 概 述,啮合型带传动：靠带上的齿和带轮上的齿相 互啮合传递运动和动力。也称为 同步带传动,1带传动的组成,2传动原理,本章主要介绍摩擦带传动。,3摩擦带传动的类型,按截面形状的不同，摩擦带传动分为：平带传动、V带传动、多楔带传动和圆带传动。,带传动的类型,应用不太广，例如：高速磨床。,常多根并用，承载能力大。应用最为广泛,相当于多个小V带组成，兼有平带传动和带传动的优点。,适用于轻载的场合，例如：缝纫机。,概 述,平带传动分为：,（带的类型 ）,带传动的特点和应用,概 述,2. 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小；,3. 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。,缺点：1. 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；,2. 对摩擦带传动，传动比不恒定；,优点： 1. 适用于中心距较大的传动，,4带传动的特点,在各类机械中应用广泛，但摩擦带传动不适用于对传动比有精确要求的场合。,5带传动的应用,通常，传递的功率 700 kW；带速一般为525m/s；传动比 i 7。,3. 效率较低。,4. 结构简单，成本低；,7-2 普通带和V带轮,7-2 普通带和V带轮,带的截面尺寸,V带有普通V带、窄V带、宽V带、联组V带等多种类型，其中普通V带应用最广，本节主要介绍普通V带传动。,普通V带已经标准化，是无接头的环形带。,（详见图7-3）,七种截型： Y，Z，A，B，C，D，E,（见表7-1）,基准长度 ：沿节面量得的周线长度。,（标准系列见表72）,一、普通V带,（h / bp 0.7）,（详细介绍）,V带轮,二、普通V带轮,注：轮槽的楔角 应比普通V带的楔角（40）小。为什么？,基准直径 ：,（详细介绍）,（见图76）,轮槽宽度等于 V 带节宽bp处的圆周直径 。,普通带和V带轮,7-3 带传动的工作情况分析,两个名词：（1）包角 1 ，2 （2）中心距 a,一、受力分析,尚未工作状态,由于张紧使带所受的拉力称为初拉力（也称张紧力），用 F0 表示。,工作状态,带传动工作时，一边拉紧，称为紧边；另一边放松，称为松边。,设带的总长度不变，则 F1F0F0F2,即： F1 F22F0,主动,从动,（1）,7-3 带传动的工作情况分析,带传动的工作情况分析,有效拉力 F F1 F2,有效拉力 F（N）的大小取决于所传递的功率 P（kW）。,即,有效拉力 F 是由带与带轮接触面上的摩擦力传递的工作载荷。当传递的功率增大到 F 超过极限摩擦力时（即过载） ，将发生“打滑”现象。,打滑是由过载引起的一种失效形式。,（2）,受力分析1,带传动的工作情况分析,（3）,即将打滑时，有效拉力达到最大。见右图，在竖直方向，带上各力的平衡式为：,带传动的工作情况分析,上式两边同除以F-qv2，并且积分：,由上式可知：,可得F1 和F2 之间的关系为：,（欧拉公式）,忽略离心拉力时,（4）,由（1）、（3）、（4）式整理得：,最大有效拉力,1）预紧力F0，则Fmax；,2）包角，则Fmax ；,3）摩擦因数 ，则Fmax；,带传动的工作情况分析,4）带速 ，则Fmax；,注：1）打滑总是发生在小轮上。,2）对于V带传动，各式中的 应换为当量摩擦因数 。,显然，V带传动比平带传动产生的摩擦力大，承载能力大。,在工作中，带所受的应力有：,二、带传动的应力分析,松边拉应力：,（作用于带全长，包含于 1 、2 之中）,带传动的工作情况分析,带绕过带轮作圆周运动时会产生离心力。,缠绕在带轮上的带作圆周运动，带的全长都将受到离心拉力：,式中：q每米带长的质量，kq/m。,2）离心产生的拉应力：,设：,作用在微单元弧段dl 的离,心力为dC，则,微单元弧的质量,带速（m/s),带单位长度质量（kg/m）,带轮半径,微单元弧对应的圆心角,带传动的工作情况分析,由水平方向力的平衡条件可知：,虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段，,即：,则离心拉力 Fc 产生的拉应力为：,注意：,但其产生的离心拉力（或拉应力）却作用于带的全部，且假设各剖面处处相等。,带传动的工作情况分析,3、带弯曲而产生的弯曲应力b,带绕过带轮时发生弯曲，由材力公式：,节线至带最外层的距离,带的弹性模量,显然：,d,b ,故：,b 1 b 2,带绕过小带轮时的弯曲应力,带绕过大带轮时的弯曲应力,应力分析2,分析详见,带中的应力分布见图711。,紧边刚绕上小带轮处应力最大。,带受变应力作用，会产 生“疲劳破坏”是带 传动的另一失效形式。,带的疲劳强度条件：,带传动的工作情况分析,弹性滑动,三、带传动的弹性滑动,由于带的弹性和拉力差所引起的带与带轮之间的微小相对滑动，称为弹性滑动。,考虑弹性滑动时，传动比为：,（演示）,后果： ,用滑动率 表示弹性滑动的程度。,通常，,一般工程计算可以忽略弹性滑动的影响，则,带传动的工作情况分析,7-4普通V带传动的设计,带传动的主要失效形式是：打滑和带的疲劳破坏。,带传动的设计准则：不打滑，带又具有一定的疲劳强度。,（P1）,一、带传动的设计准则,式中： 带的许用拉应力，由实验测得。,单根V带的基本额定功率P1,由,和,得：,单根普通V带在特定条件下的基本额定功率P1见表7-6。,7-4 普通带传动的设计,V带传动的设计2,二、设计计算及参数选择,原始数据：功率P，转速n1、n2（或传动比 i ）及工作条件等。,设计内容：确定带的截型、长度、根数、传动中心距、带轮直径、 压轴力、张紧力等。,1. 求计算功率 Pc,式中：KA 工况系数，见表77。,2. 确定带的截型,根据 Pc 和 小轮转速 n1 查图712选取。,（选型图 ）,普通带传动的设计,3. 确定带轮直径 dd,注：为减小弯曲应力，规定了最小带轮直径 dmin。,（见表74）,dd1 ddmin ；,（ dd 的系列值见表75）,4. 验算带速,V带传动的设计3,普通带传动的设计,合适的带速为：,6. 验算小轮包角,按式（724)计算 。,越小，则承载能力就越低。,故，要求：,5. 中心距 a 和带的基准长度 Ld,a 过大，带容易颤动； a 过小，则带容易疲劳。,初定中心距：,按式（721）计算所需的带长,按式（722）或式（723）计算实际中心距 a 。,V带传动的设计4,普通带传动的设计,P1 考虑 时，单根V带的功率增量，见表78 。,式中：P1 单根普通带的基本额定功率，见表76。,7. 计算带的根数 Z,KL带长修正系数，见表72。K包角修正系数，见表79。,（ P1 ）,（ KL ）,（ K ）,9. 压轴力 FQ,按式（727）计算，见图713。,例题见教材。,8. 初拉力（张紧力 ）F0,F0 越大，则承载能力越大，但带所受的拉力也越大，使带的寿命降低。,合适的张紧力 F0 按式（726）计算。,7-5 带传动的张紧装置及使用维护,带必须在张紧后，传动才能正常工作；,一、张紧的目的,运转一定时间后，带会松弛，必须重新张紧，才能正常工作。,常见的张紧装置有定期张紧装置和自动张紧装置。,1. 定期张紧装置,（见图715）,7-5 带传动的张紧装置,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。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。,2. 自动张紧装置,（见图716）,带传动的张紧装置2,带传动的张紧装置及使用维护,带传动的张紧装置及使用维护,二、普通V带传动的使用与维护,1）为便于装拆，带轮宜悬臂装于轴端；,2）水平布置的带传动，一般应使松边在上，紧边在下；,3）安装时，应使两轮轴线平行，轮槽中线对正，以减轻带的磨损；,4）应避免带与酸、碱、油类介质接触，工作温度一般不超过60；,5）多根带并用时