第8章++带传动

第8章带传动 主要内容 带传动的类型及参数带传动的工作情况分析V带传动的设计带传动的张紧及维护 重点 难点 带传动的工作情况分析带传动的弹性滑动 1带传动的类型和应用 主动带轮1 从动带轮2 环形带 静止时 两边拉力相等 传动时 拉力大的一边称为主动边 紧边 拉力小的一边为从动边 松边 靠带与带轮接触面间的摩擦力传递运动和动力 一 带传动组成 二 工作原理 开口传动 两轴平行 同向回转 交叉传动 两轴平行 反向回转 半交叉传动 两轴交错 不能逆转 三 带传动的类型 平带传动 底面是工作面 可实现多种形式的传动 带传动 带两侧面是工作面 承载力大 只用于开口传动 多楔带传动 具有平带和 带的优点 同步带传动 具有带与链传动的特点 三 带传动的类型 圆形带传动 汽车发动机 带被张紧时 带与带轮接触弧所对的中心角叫带在带轮上的包角 四 带传动的参数 1中心距a 在规定的张紧力下 两带轮轴线间的距离 2包角 3带轮 基准 直径dd 带轮上与 带节面对应的直径 节线 带受纵向弯曲时 保持长度不变的周线节面 全部节线构成的面节面宽度 纵弯宽度不变 4带 基准 长度 d 带在规定的张紧力下 位于带轮基准直径上的周线长度 已知带长时 中心距为 五 带传动的优缺点 优点 远距离传动可缓冲 减振 运转平稳过载保护结构简单 精度低 成本低 缺点 外廓尺寸大弹性滑动 传动比不固定 效率低轴与轴承受力大寿命短需要张紧装置不宜用于高温 易燃场合 一 带传动的受力分析二 带传动的最大有效拉力三 带的应力分析四 带的弹性滑动和打滑 2带传动工作情况分析 一 带传动的受力分析 静止时 两边拉力相等 F0 初拉力工作时 拉力增加 紧边 F0 F1紧边拉力拉力减少 松边 F0 F2松边拉力工作状态 带两边拉力不相等 紧松边判断 绕进主动轮的一边 紧边 紧边 松边 动画 分析 取主动轮端的带为分离体 则 1 紧松边力的大小 紧边由F0 F1 拉力增加 带增长松边由F0 F2 拉力减少 带缩短总长不变 带增长量 带缩短量F1 F0 F0 F2 F1 F2 2F0Fe F1 F2有效拉力 f f不是作用于某点的集中力 而是带与轮接触面上各点摩擦力的总和 静摩擦力 f e o1 2 带传动的功率 分析 v一定 Fe P v 需要的 fmax大于Fe f一定时 P Fev fv 若要P 可 v 故宜将带传动布置在高速级 P Fe Ffmax 正常工作 Fe Ffmax 打滑 当Fe Ffmax Fec 最大有效拉力 1 Fec的大小 2 Fec的影响因素 1 张紧力F0 F0愈大Fec愈大2 包角 1 愈大Fec愈大3 摩擦系数f f愈大Fec愈大 Fe v 二 最大有效拉力 由离心力产生的离心拉应力 c 带传动工作时 作用于带上有哪些应力 它们的分布及大小有什么特点 最大应力发生在什么部位 为什么要限制带速 带的应力 拉应力 弯曲应力 离心拉应力 由拉力产生的拉应力s1 s2 由带弯曲产生的弯曲应力 b1 b2 变应力 疲劳破坏最大应力 smax s1 sb1 sc发生位置 小带轮与紧边接触处 三 带的应力分析 为限制 b不过大 限制dmin 为限制离心拉应力 c不过大 限制V 5m S v 25m S一般以v 20m s为宜 1 弹性滑动 定义 由于带的两边弹性变形不等所引起的带与带轮之间的微量相对滑动 产生的原因 带的弹性 松边与紧边拉力差 变形量改变 相对轮滑动弹性滑动的特点 弹性滑动不可避免F 弹性滑动 弹性滑动范围 后果 带速滞后于主动轮 超前于从动轮 v1 v带 v2 v1 v2带传动传动比不稳定 弹性滑动率 四 带的弹性滑动和打滑 0 01 0 02 2 打滑 定义 带沿带轮面发生全面滑动 产生的原因 Fe Ffmax 弹性滑动扩展到整个接触弧 显著滑动 打滑 特点 打滑可以避免 而且应当避免短时打滑起到过载保护作用打滑先发生在小带轮处后果 打滑 带的剧烈磨损 从动轮转速剧烈降低 传动失效 一 V带的结构二 普通V带标准三 V带传动设计计算 3普通V带传动的设计计算 一 V带的结构 伸张层 顶胶 强力层 抗拉体 压缩层 底胶 包布层 二 V带规格 普通V带 Y Z A B C D E七种窄V带 SPZ SPA SPB SPC四种 截面尺寸见表8 1 三 V带传动设计计算 1带传动失效形式及设计准则2单根V带能传递的功率3普通V带的型号和根数的确定4设计步骤 1带传动失效形式及设计准则 失效形式 打滑 带的疲劳损坏设计准则 Fe Ffmax smax s1 sb1 sc s 或s1 s sb1 sc设计依据 保证不打滑的条件下 使带具有一定的疲劳强度或寿命 具体做法 确定单根带所能传递的许用功率根据带传动的设计功率确定带安全工作的根数 2单根V带能传递的功率 保证不打滑的条件下 使带具有一定的疲劳强度或寿命 单根普通v带的基本额定功率可查表8 4a基本额定功率确定条件 i 1 特定带长 工作平稳实际工作中单根带所能传递的许用功率 不打滑 不疲劳破坏 带长修正系数 表8 2 包角修正系数 表8 5 时的功率增量 表8 4b 图8 11 KA工况系数见表8 6 3普通V带的型号和根数的确定 3设计步骤 已知条件及设计内容 已知条件 设计内容 传递的名义功率P主动轮转速n1从动轮转速n2或传动比i传动位置要求工况条件 原动机类型等 选择 V带的型号 dd d a 0 7 2 dd1 dd2 计算 根数 压轴力验算 带速v 包角 120 d2 id1 1 圆整成标准值 表8 8 带轮愈小 弯曲应力愈大 所以d1 dmin表8 6 7 计算带的根数z 2 根据n1 Pca选择带的型号 3 确定带轮基准直径d1 d2 具体步骤 1 确定计算功率Pca KAP 工况系数 查表8 7 4 验算带速v v 5 25m s N 5 确定中心距a及带长Ld 6 验算主动轮的包角 1 N z 7 N Y 8 确定初拉力F0 9 计算压轴力Fp 10 带轮结构设计 根据图8 10 套基准长度 表8 2 a过小 带短 易疲劳a过大 易引起带的扇动 确定中心距 初定中心距a0式8 200 7 dd1 dd2 a0 2 dd1 dd2 初算带长L0式8 20 计算实际中心距a 圆整 取基准带长Ld 表8 2 轮缘 安装带轮辐 联接轮缘与轮毂轮毂 与轴联接 灰铸铁HT150 HT200 常用铸钢 焊接 钢板 高速铸铝 塑料 小功率 1 结构组成 2 带轮材料 4 带轮的结构 按带轮直径确定 实心式 腹板式 孔板式 椭圆轮辐式 3 基本结构型式 实心式 腹板式 辐轮式 孔板式 4 结构尺寸 表8 10 1 标准直径系列 表8 8 2 轮槽角 0 40 定期张紧 定期调整中心 图 8 15a 图 8 15b 自动张紧 靠自重 使中心距增大或使带张紧 安装制造误差 工作后的塑性变形 F0不保证 设张紧装置 1 调整中心距 带传动