机基C-带传动-xn

1、音乐欣赏本章目录本章目录基本内容基本内容重点难点重点难点教学要求教学要求问题思考问题思考总目录总目录结结 束束 带传动是一种常用的、成本较带传动是一种常用的、成本较低的动力传动装置，具有运动平稳、低的动力传动装置，具有运动平稳、清洁（无需润滑）、噪声低的特点，清洁（无需润滑）、噪声低的特点，同时具有缓冲、减振、过载保护的同时具有缓冲、减振、过载保护的作用，且维修方便。与链传动和齿作用，且维修方便。与链传动和齿轮传动相比强度较低、疲劳寿命较轮传动相比强度较低、疲劳寿命较短。然而，由于传动带强力层材质短。然而，由于传动带强力层材质的改善，带传动也可用于某些传动的改善，带传动也可用于某些传动较大的场

2、合。较大的场合。1. 带传动概述2. 带传动工作情况分析3. V带传动的设计计算 4. V带轮设计5. V带传动的张紧装置本章目录本章目录 1. 1. 带传动概述带传动概述原动机转动主动轮转动驱动主动轮从动轮转动带与轮的摩擦（或啮合）带的传动过程：带传动一般是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传动带及机架组成。工作原理：利用中间挠性件(传动带)，靠摩擦力(或啮合)传递运动和动力。一、带传动的工作原理及特点1. 1. 带传动概述带传动概述一、带传动的工作原理及特点特点：1、结构简单、造价低廉。2、传动平稳，清洁。3、吸振缓冲、过载保护。4、传动比不准确、寿命低。鄂式破碎机单击单击二、带传动的类型单

3、单击击普通普通V V带传动带传动单击单击窄窄V V带传动带传动宽宽V V带传动带传动单击单击平带传动平带传动单击单击多楔带传动多楔带传动单击单击同步带传动同步带传动1. 1. 带传动概述带传动概述普通V带及V带轮结构： 顶胶、抗拉体、 底胶、包布。普通V带的参数节面当V带受弯曲时， 长度不变的中性层。节宽bp节面的宽度。带轮基准直径ddV带轮上与所配V带节宽bp 相对应的带轮直径。(dp= dd)带的基准长度LdV带在带轮上张紧后，位于 带轮基准直径上的周线长度 。返回原处返回原处相对高度V带高度h与 节宽bp之比，约为0.7。窄V带及窄V带轮返回原处返回原处相对高度V带高度h与节宽bp之比，

4、约为0.9。与普通V带不同，窄V带：用合成纤维绳或钢丝作为抗拉体。当高度相同时，其宽度约缩小1/3，承载能力提高1.52.5倍。平带及平带轮返回原处返回原处返回原处返回原处多楔带及多楔带轮返回原处返回原处同步带及同步带轮返回原处返回原处 1. 1. 带传动概述带传动概述三、带传动的几何关系主要几何参数：a中心距L带长1d2d带轮直径1包角addddaL4)()(22212213 .571802121addsin22211sin1cos因为因为可推得：可推得：122. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析一、带传动中的力分析不工作时工作时F0F0F0F0 带必须以一定的拉力张紧在带轮上，此

5、时，传动带两边的拉力相等，都等于F0。n2n1F1F2F1F2 带绕上主动轮的一边被拉紧，该边拉力紧边拉力F1；带绕上从动力的一边被放松，该边拉力松边拉力F2。F1-F0=F0-F2F1+F2=2F0之一（8-1)一、带传动中的力分析带与带轮间的总摩擦力FfF2F1022212111dFdFdFf得：Ff =F1-F2带传动的有效拉力Fe Fe=Ff =F1-F2220201eeFFFFFF之二2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析（8-3)之三一、带传动中的力分析2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析由公式(8-1)和(8-3)，220201eeFFFFFF因为带传动所传

6、递的功率P为kW1000vFPe当功率P增大（即Fe增大），即应增大Ff，如何获得较大的Ff ？增大F0说明：1) 为使带正常工作，必然存在(F0)mim，若F0 (F0)mim，则带打滑； 2) 若F0过大，会使得F1 和F2 较大，则带磨损。结论：应有的总摩擦力和与之对应的最小初拉力决定了带满足功率要求的工作状态。一、带传动中的力分析之四带的临界摩擦力或临界有效拉力:fffffceceeFeeFFF/ 11/ 11)( 211)( 2min0min0影响最大有效拉力的因素预紧力预紧力F F0 0：Fec与预紧力F0成正比。包角包角 ：Fec随包角的增大而增大。摩擦系数摩擦系数f f：Fec

7、随摩擦系数f的增大而增大。2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析联立公式：F1+F2=2F0Fe=F1-F2feFF21欧拉公式欧拉公式增大小轮包角的结构措施增大小轮包角的结构措施合理安排松边、紧边的位置合理安排松边、紧边的位置2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析摩擦系数取值摩擦系数取值橡胶橡胶 钢钢橡胶橡胶 铸铁铸铁4 . 08 . 0F F0 0越大越好吗？越大越好吗？越小呢？越小呢？增大小轮包角的结构措施增大小轮包角的结构措施合理张紧合理张紧2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析1、离心应力、离心应力Aqvc2二、带的应力分析2、拉应力、拉应力AFAF22

8、113、弯曲应力、弯曲应力2211dhEdhEbb11maxbc最大应力最大应力2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析带在变应力下经一定循环次数后，产生疲劳破坏（失效）。带在变应力下经一定循环次数后，产生疲劳破坏（失效）。2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析三、带传动的弹性滑动和打滑 带绕入主动轮时，带中所受拉力由F1逐渐降低到F2，带的弹性变形随之逐渐减小，因而沿带轮的运动逐渐低于主动轮的圆周速度。2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析三、带传动的弹性滑动和打滑 带绕入从动轮时，带中所受拉力由F2逐渐增大到F1，带的弹性变形随之逐渐增大，因而沿带轮的运动逐渐高

9、于从动轮的圆周速度。三、带传动的弹性滑动和打滑 由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动弹性滑动。这是带传动正常工作时不可避免的现象。弹性滑动 弹性滑动将使从动轮的圆周速度v2低于主动轮的圆周速度v1，其降低量带传动的滑动率。 2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析%100121vvv12)1 (vv1122)1 (ndnd传动比：)1 (1221ddnni一般地，%2%1，因此1221ddnni2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析三、带传动的弹性滑动和打滑 当弹性滑动区段扩大到整个接触弧时，带传动的有效拉力将达到最大值，此时若工作载荷再进一步增大，则带与带轮间将发生显著

10、的相对滑动打滑打滑。2. 2. 带传动工作情况分析带传动工作情况分析三、带传动的弹性滑动和打滑说明：1）弹性滑动分析：不可避免，工程允许；不可避免，工程允许；v v2 2 v v1 1 ；;带磨损2）打滑分析：可以避免；工程不允许可以避免；工程不允许( (失效失效) )课堂小结课堂小结1 1、带传动的工作原理及特点；、带传动的工作原理及特点；5 5、弹性滑动与打滑：、弹性滑动与打滑： 概念、原因、产生的影响。4 4、带传动应力分析：、带传动应力分析： 影响带中应力的因素；产生的影响3 3、带传动受力分析：、带传动受力分析： 最大有效拉力及其影响因素；2 2、V V带传动：带传动： V 带的型号

11、、参数、V带轮的参数；3. V3. V带传动的设计计算带传动的设计计算一、设计准则和单根V带所能传递的功率主要失效形式主要失效形式： 打滑、疲劳破坏设计准则：设计准则：在保证带传动不打滑的条件下，充分发挥带的 传动能力，使带具有一定的疲劳强度和寿命。1000)11)(1Avevfbc由式（由式（8 86 6），），21FFFceV V带的疲劳强度条件为带的疲劳强度条件为11maxbc单根单根V V带所能传递功率：带所能传递功率：vvffeAeF11111110000vFPce一、设计准则和单根V带所能传递的功率特定实验条件包角=180；i=d2/d1=1;基本额定功率基本额定功率P P0 0

12、在特定实验条件下单根V带所能传递的功率。 （表8-4a）3. V3. V带传动的设计计算带传动的设计计算特定带长；工作条件平稳；一、设计准则和单根V带所能传递的功率3. V3. V带传动的设计计算带传动的设计计算LrKKPPP)(00P0单根单根V V带的基本额定功率带的基本额定功率。P0单根单根V V带额定功率的增量。带额定功率的增量。 考虑实际传动比大于1时，由于带在从动轮上弯曲应力的减小使其传动能力的提高。K包角系数包角系数。（表8-5） 考虑包角不同对带传动能力的影响。KL长度系数长度系数。（表8-2） 考虑带的长度不同对带传动能力的影响。二、带传动的参数选择（设计限定条件）3. V3

13、. V带传动的设计计算带传动的设计计算a 过大，带容易颤动； a 过小，则带容易疲劳。限定中心距：)(2)(7 . 021021ddddddaddi增大，小带轮包角减小，易使带发生打滑。限定传动比：)52(7ii推荐为减小弯曲应力，规定了最小带轮直径 dmin。dd1 ddmin （表8-6）限定带轮最小直径：1. 中心距a2. 传动比i3. 带轮基准直径dd4. 带速v，则离心力，接触面上的正压力，承载能力，则传递的功率，即承载能力FP 合适的带速为：sm5253. V3. V带传动的设计计算带传动的设计计算三、带传动设计内容和步骤传动位置要求（水平传动位置要求（水平传动或倾斜传动）传动或倾

14、斜传动）工作条件工作条件功率功率P P主动轮转速主动轮转速n n1 1从动轮转速从动轮转速n n2 2 （或传（或传动比动比i i）带型号带型号带轮直径带轮直径 d d1 1，d d2 2中心距中心距 a a带长带长 L Ld d带根数带根数 z z初拉力初拉力 F F0 0压轴力压轴力 F FP P带轮结构带轮结构三、带传动设计内容和步骤确定计算功率Pca 选择带型 由n1和Pca 查图选取确定带轮直径d1和d2，验算v确定中心距a和带长Ld验算小带轮的包角，确定带的根数z确定带的预紧力F0及压轴力FP设计带轮设置张紧装置继续继续3. V3. V带传动的设计计算带传动的设计计算Pca=KAP

15、1.计算功率的确定P传递的额定功率。KA工作情况系数。返回原处返回原处3. V3. V带传动的设计计算带传动的设计计算2.带型的选择根据计算功率Pca及小带轮转速n1由下图选定带型3. V3. V带传动的设计计算带传动的设计计算举例：当举例：当Pca4.8kW，n11440r/min时，应选时，应选择哪种形式的择哪种形式的V带？带？返回原处返回原处3.带轮基准直径的确定根据V带的带型，初选小带轮基准直径d1；验算带速v10006011ndvm/s5 m/s v 2530m/s3. V3. V带传动的设计计算带传动的设计计算200C75A20Y50035512550dminEDBZ带型返回原处返

16、回原处3.带轮基准直径的确定计算从动轮基准直径d2* d1、d2均应符合带轮基准直径系列，因此d2需圆整到基准直径。3. V3. V带传动的设计计算带传动的设计计算)1 (12idd根据选择的根据选择的V带型号，你初选的带型号，你初选的d1是是 ？由此得到的带？由此得到的带速速v是？若是？若 ，计算从动轮基准直径，计算从动轮基准直径d2是？是？%2返回原处返回原处4.中心距及带长的确定1）初定中心距a00.7(d1+d2)a0300 mm4. V4. V带轮设计带轮设计4. V4. V带轮设计带轮设计二、带轮轮槽尺寸2. 带在轮槽中位置正确。带在轮槽中位置正确。1. 轮槽的楔角应比普通V带的楔

17、角（40）小。三、V带轮的技术要求参见国标。参见国标。5. V5. V带传动的张紧及维护带传动的张紧及维护一、安装1、两轮轴线应平行，轮槽应对正。2、安装时，带不能硬撬。3、新旧带不得混用。 定期张紧 自动张紧 加张紧轮二、张紧5. V5. V带传动的张紧及维护带传动的张紧及维护5. V5. V带传动的张紧及维护带传动的张紧及维护分析下图所示带传动张紧轮合理的布置方案。5. V5. V带传动的张紧及维护带传动的张紧及维护讨论题1、右图所示三个带传动方案，其中： aa=ab, d1ad1b, d2a=d2b, abac, , d1b=d1c, d2b=d2c,试分析哪个方案传动能力最强？讨论题3

18、、分析下图所示带传动合理的转动方向。2、分析图示带传动合理的布置方式。讨论题4、带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带传递功率大的主要原因是 。强度高 b.没有接头 c.有楔形增压作用 d.尺寸小5、带传动中，v1、v2分别为主动带轮和从动带轮的圆周速度，v为带速，它们之间的关系为 。v1=v2=v b.v1vv2 c.v1vv26、带传动工作时产生弹性滑动是因为 。 a.带的预紧力不够 b.紧边和松边拉力不等 c.带绕过带轮时有离心力 d.带和带轮间摩擦力不够7、若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在 。a.进入主动轮 b.进入从动轮 c.退出主动轮 d.退出从动轮讨论题8、同一V带传动

19、中，若主动轮转速不变，用于减速（小轮主动）时比用于增速（大轮主动）时所传递功率 。大 b.相等 c.小9、在下列提高带传动功率的措施中， 不合适。适当增大预紧力 b.增大轴间距 c.增加带轮表面粗糙度d. 增大小带轮直径10、带的楔角与带轮轮槽角之间的关系为 。 a. = b. c. 本章小结1、带传动的工作原理、特点；2、V带及V带轮的标准、参数；3、带传动受力情况及应力情况分析； 传动能力的影响因素及应力的影响因素4、带传动的两种滑动现象； 产生原因、造成后果、能否避免5、V带传动设计方法；6、带传动正常使用。大作业：带式输送机传动装置的设计原动机、传动装置、工作机大作业：带式输送机传动装

20、置设计工作条件工作条件：双班制工作，单向运转，有轻微振动。双班制工作，单向运转，有轻微振动。输送带速度允许误差输送带速度允许误差 0.050.05。原始数据原始数据：数据编号数据编号 12345678滚筒直径滚筒直径D（mm） 450400400450400450400400带牵引力带牵引力F（KN）2.62.5传送带速度传送带速度 (m/s)51.71.75使用年限使用年限1010101010101010要求要求：1、每个方案中四位同学所设计的带传动参数取不同数值，以便对设计结果进行比较。2、设计说明书内容应包括：封面（

21、设计题目、班级、姓名等）、目录（标题、页次）、设计任务书、传动方案图（运动简图、原始数据）、主要设计步骤及设计结果、设计小结（体会、优缺点、改进）、参考文献（P7779）。大作业：带式输送机传动装置设计1 1、减速器装配图、减速器装配图1 1张张(A1(A1号图纸，二视图号图纸，二视图) )2 2、设计说明书、设计说明书1 1份（份（20202525页）页）设计工作量：设计工作量：（一）（一）传动装置的总体设计（传动装置的总体设计（P16）：一、传动方案的选择（省）一、传动方案的选择（省）：画出传动方案图（运动简图、原始数据）画出传动方案图（运动简图、原始数据）二、电机的选择二、电机的选择：1

22、. 电机类型的选择：电机类型的选择：一般选择：一般选择：Y系列（常用、三相异步电动机、节能）系列（常用、三相异步电动机、节能）2. 电机容量的确定：（功率、转速）电机容量的确定：（功率、转速）功率的计算：功率的计算：先计算工作机功率先计算工作机功率Pw：各效率查表各效率查表11-9（P 9899）工作机效率工作机效率（P21）wwww1000VFP 95. 094. 0w工作机效率包括什么？工作机效率包括什么？计算电动机所需功率计算电动机所需功率P0：传动装置总传动装置总效率效率w0PP 联滚齿带2各个运动副效率分别是多少？各个运动副效率分别是多少？计算电动机额定功率计算电动机额定功率Pm：0

23、m)3 . 11 (PP电机功率不要取太大，够用就行，越大越贵。（电机功率不要取太大，够用就行，越大越贵。（5.5KW）计算转速：计算转速：？电机转速100060100060mwwwwwwnDvnnDv 根据传动比的合理范围，取根据传动比的合理范围，取i带带24，i齿齿35总传动比的合理范围总传动比的合理范围i620。 电动机转速的可选范围范围为：电动机转速的可选范围范围为：nm(620)nwnm 范围较大，可选几种同步转速的电机，取范围较大，可选几种同步转速的电机，取n1000r/min根据同步转速根据同步转速n和额定功率和额定功率Pm选择电机、查型号（选择电机、查型号（P346）三、计算总

24、传动比及各级传动比的分配三、计算总传动比及各级传动比的分配： 取取i带带2.53，为什么不取到，为什么不取到4（P23 图图4-3）？）？2. 计算各轴计算各轴输入输入的转速、功率、扭矩（的转速、功率、扭矩（P27例题，二例题，二级）级）：1. 总传动比：总传动比：此时查出电机满载转速此时查出电机满载转速nm和额定功率和额定功率Pm（如（如132M2-6），同时），同时查出电机轴的直径查出电机轴的直径D？(P352 ，约，约38mm，套在小带轮上，套在小带轮上)wmnni 如何分配？分配给谁？如何分配？分配给谁？计算计算i齿齿，建议，建议i齿齿45（i一定不要圆整，保留小数）一定不要圆整，保留

25、小数）注意注意：IIIIInn带innmI计算的一定是计算的一定是输入输入到各轴上的转速和功率；到各轴上的转速和功率；例如：例如：齿innIII带0IPP 滚齿IPP II联滚IPP III带的根数不要超过带的根数不要超过5根；若差一点，调节带轮的中根；若差一点，调节带轮的中心距和直径（一定要取基准直径）；若差很多，要心距和直径（一定要取基准直径）；若差很多，要换带型号；换带型号；按照书上例题的步骤计算，注意已知条件：电机功率按照书上例题的步骤计算，注意已知条件：电机功率P0、电机电机转速转速nm、带传动比、带传动比i带。带。（二）（二）传动零件的设计计算传动零件的设计计算：一、带传动的设计计

26、算一、带传动的设计计算： 注意：注意：（专机）（专机）轴长度轴长度最后查出带轮宽度最后查出带轮宽度B（查（查P 259表表16-2）带轮结构图不需画出。带轮结构图不需画出。1. 选材，选参数，定许用应力选材，选参数，定许用应力关键关键按照书上例题的步骤计算，注意已知条件：第一根轴的输入按照书上例题的步骤计算，注意已知条件：第一根轴的输入功率功率PI、第一根轴的输入转速第一根轴的输入转速nI、齿轮传动比、齿轮传动比i齿齿。（二）（二）传动零件的设计计算传动零件的设计计算：二、齿轮传动设计计算（二、齿轮传动设计计算（6大步）大步）： 步骤：步骤：45钢，热处理方法不一样，影响齿轮尺寸大小：钢，热处

27、理方法不一样，影响齿轮尺寸大小：软齿面软齿面尺寸大，尺寸大，硬齿面硬齿面尺寸相对小一些；尺寸相对小一些；软齿面软齿面：保证等强度（小齿轮硬一些，大齿轮软一：保证等强度（小齿轮硬一些，大齿轮软一些）；些）；硬齿面硬齿面不需硬度差；不需硬度差；2. 按接触（弯曲）疲劳强度设计按接触（弯曲）疲劳强度设计与选材有关与选材有关3. 按弯曲（接触）疲劳强度校核按弯曲（接触）疲劳强度校核4. 几何尺寸计算（画图用）：几何尺寸计算（画图用）：a、d、da、df、b5. 结构设计（空着）结构设计（空着）6. 作用力：作用力：Fr、Ft、软齿面软齿面：z1=2030，m 4；d1100mm 注意：注意：硬齿面硬齿

28、面： z1=1720， m=2.53。一般选择：一般选择：4545钢（正火或调质），查钢（正火或调质），查P182 P182 表表11-111-1，定抗拉强度，定抗拉强度已知条件：各轴的输入功率已知条件：各轴的输入功率P、转速转速n、扭矩扭矩T。（二）（二）传动零件的设计计算传动零件的设计计算：( (三三) ) 轴的设计计算轴的设计计算： 步骤：步骤：一、一、 选材料、定许用弯曲应力：选材料、定许用弯曲应力：Mpa590bb1（查（查P189 P189 表表11-311-3）=54MPa=54MPa二、二、 按扭矩估算轴的最小直径：按扭矩估算轴的最小直径：mm 3nPAd A查表查表P187

29、表表11-2110115 查表查表P275，选，选择联轴器（凸缘、滑块、弹性柱销）标准件，选出牌号择联轴器（凸缘、滑块、弹性柱销）标准件，选出牌号mm 3nPAd 假设计算假设计算d=38.5mm，取多少呢？，取多少呢？轴径根据联轴器孔径尺寸轴径根据联轴器孔径尺寸（P298）确定确定TCA=KAT（P243 表表14-1）nd确定确定d尺寸（可大可小）尺寸（可大可小） 联轴器处轴直径最小联轴器处轴直径最小1. 画结构草图：画结构草图：三、结构设计（参考三、结构设计（参考P184 图图11-7）：）：定位轴肩定位轴肩h=(0.070.1)d。安装轴承盖、密封圈安装轴承盖、密封圈安装轴承安装轴承装

30、配轴肩，装配轴肩，高度不用高度不用算，能圆算，能圆整就行整就行譬如选深沟球轴承譬如选深沟球轴承13mmd1d2d3d4d5d62. 尺寸确定：尺寸确定： 直径确定：直径确定：d1=38mmd2=d1+2h=38+23.5=45mm 密封圈是标准件密封圈是标准件 轴承也是标准件轴承也是标准件d3=d2+2h=50mm装配台阶，不需计算装配台阶，不需计算d4=52mm（齿轮非标准件，轴不可太粗）（齿轮非标准件，轴不可太粗）d5=d4+2h=52+25=62mmd6=d3=50mm2. 尺寸确定：尺寸确定： 长度确定：长度确定：长度长度1：由联轴器：由联轴器长度确定，注意长度确定，注意用短的和轴配合用短的和轴配合的那段长度的那段长度P298；B20长度长度2：不设计箱体