第五章带传动和链传动..ppt

第5章带传动和链传动,5-1带传动的类型和应用5-2V带和V带轮5-3带传动的受力分析和应力分析5-4带传动的弹性滑动和传动比5-5普通V带传动的设计5-6带传动的张紧和维护,第5章带传动和链传动,5-7链传动的特点和应用5-8滚子链和链轮5-9链传动的运动特性5-10滚子链传动的设计计算5-11链传动的布置、张紧和润滑,5-1带传动的类型和应用,带传动的特点,1、适用于远距离传动；2、能缓冲和吸收振动，传动平稳、噪音小；3、过载时，带传动打滑可以防止其他零件损坏；4、结构简单，制造、安装和维护均较方便；5、不能保证准确的传动比，对轴压力大；6、相对于链传动寿命短；7、摩擦生电，一般不宜用于有易燃物场所；一般带传递的功率P100KW，=5-25m/s（最大60m/s），I7。,组成带传动是由主动带轮1，从动带轮2和封闭环形带3所组成当原动机驱动主动带轮回转时，由于带和带轮间的摩擦(或啮合)，便拖动从动带轮一起回转，并传递一定的运动和动力。,带的类型根据传动原理不同，带传动可分为摩擦型和啮合型两大类。,摩擦式,啮合式,5-1带传动的类型和应用,根据带的截面形状，可分为平带传动、V带传动、圆形带传动、多楔带传动和同步带传动等。,平带的横截面为扁平矩形，其工作面是与轮面相接触的内表面；V带的横截面为等腰梯形，其工作面是与轮槽相接触的两侧面，而V带与轮槽槽底并不接触。由子轮槽的楔形效应，初拉力相同时，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，故具有较大的牵引能力。,5-1带传动的类型和应用,多楔带以其扁平部分为基体，下面有几条等距纵向槽，其工作面是楔的侧面。这种带兼有平带的弯曲应力小和V带的摩擦力大等优点，常用于传递动力较大而又要求结构紧凑的场合。圆带的牵引能力小，常用于仪器和家用器械中。带传动多用于两轴平行，且回转方向相同的场合。这种传动亦称为开口传动。当带的张紧力为规定值时，两带轮轴线间的距离a称为中心距。带与带轮接触弧所对的中心角称为包角。包角是带传动的一个重要参数。,图13-2带传动的主要类型,5-1带传动的类型和应用,图中橘黄色所示即为带传动包角，即带与带轮接触的部分。大带轮包角和小带轮包角之和为360。两带轮中心之间的间距为中心距。,5-1带传动的类型和应用,5-2V带和V带轮,V带由顶胶、抗拉体、底胶和包布四部分组成。抗拉体有帘布芯结构和绳芯结构两种,V带绕带轮弯曲时,其长度.宽度均保持不变的面层,称为V带的中性层.其宽度称为节宽。,5-2V带和V带轮,5-2V带和V带轮,1.列出了带轮的一些结构。2.和节宽相对应的带轮直径称为基准直径。3.V带在规定的张紧力下位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度。,5-2V带和V带轮,V带传动的机构简图不做说明一般都为V带的公称长度，所表示的带轮直径一般也为基准直径。,5-2V带和V带轮,5-3带传动的受力分析和应力分析,1、初拉力F0-工作前，带两边承受相等的拉力。2、工作时：紧边（绕入主动轮一边）-拉力由F0F1；松边（绕入被动轮一边）-拉力F0F2。3、带传动的有效拉力：F=F1-F传递功率：P=FV/1000(KW),F0F1,F0F2,5-3带传动的受力分析和应力分析,打滑一定初拉力F0下，带与带轮面间的摩擦力总和有一极限，当传递的圆周力超过该极限时，带将沿带轮全面打滑。,打滑是带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时，带与带轮发生的显著的相对滑动现象。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，应当避免。,5-3带传动的受力分析和应力分析,1、由拉力产生的应力1=F1/A，2=F2/A;2、由带本身离心力产生拉应力c=qv2/A；3、带越过带轮时产生弯曲应力b=Eh/dd;max=1+c+b1(带紧边和小带轮接触处）保证带有一定寿命。,5-3带传动的受力分析和应力分析,5-4带传动的弹性滑动和传动比,弹性滑动由于带的弹性变形而引起带与带轮间的局部相对滑动。,弹性滑动由于带的弹性变形而引起带与带轮间的局部相对滑动。,5-4带传动的弹性滑动和传动比,由于带的弹性变形而引起的带在带轮上的滑动称为弹性滑动。注意：带的弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以是带传动工作时的固有特性，是不可避免的。而打滑是由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动，是可以避免的。在带传动中，应该尽量避免打滑的出现。打滑现象的负面影响：导致皮带加剧磨损、使从动轮转速降低甚至工作失效。打滑现象的好处在于：过载保护，即当高速端出现异常（比如异常增速），可以使低速端停止工作，保护相应的传动件及设备。,5-4带传动的弹性滑动和传动比,带由紧边进入松边时，拉力减小，带逐渐缩短，带速落后于主动轮圆周速度；带由松边进入紧边时，拉力增大，带逐渐伸长，带速超前于主动轮圆周速度。滑动率：=（1-2）/1=(d1n1-d2n2)/d1n1(1-)d1n1=d2n2,带传动比：I=n1/n2=d2/d1(1-)d2/d1一般传动=0.01-0.02,F0F1,F0F2,5-4带传动的弹性滑动和传动比,5-5普通V带传动的设计,一、带传动的失效形式和设计准则带传动的失效形式：打滑、带疲劳破坏（脱层、撕裂或拉断）设计准则：足够的传动力和足够的抗疲劳寿命。,二、主要参数的选择带轮直径和带速小轮的基准直径dl应大于或等于dmin。若dl过小，则带的弯曲应力将过大而导致带的寿命降低；反之，虽能延长带的寿命，但带传动的外廓尺寸却随之增大。,带速不宜过小，也不宜过大，一般应使v在525m/s的范围内，最适宜的速度为1020m/s。由P=Fv可知，传递同样的功率P时，若带速太低(如vFf时带就要打滑。若带速太高，又会因离心力太大而降低带与带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力。此外，随着离心力的增大，离心拉应力也增大，使带的疲劳强度有所降低。所以带速v要适宜。2.中心距、带长和包角如果中心距未限定，可根据传动的结构需要初步确定中心距a0,一般取0.7(d1d2)a02(d1d2),5-5普通V带传动的设计,一般应使1120，否则可加大中心距或增设张紧轮。3.初拉力保持适当的初拉力是带传动正常工作的首要条件。初拉力不足，会出现打滑；初拉力过大将增大轴和轴承上的压力，并降低带的寿命。,5-5普通V带传动的设计,5-6带传动的张紧和维护,5-6带传动的张紧和维护,为使V带只受单向弯曲，张紧轮应安置在带松边的内侧，且靠近大带轮处，以免小轮包角减小太多。反之，张紧轮应安置在带的外侧，且靠近小带轮处，以免大带轮包角减小太多。,1、带型号与带轮轮槽尺寸相符合；,2、两带轮相对应轮槽的中心线应重合；,3、带的张紧程度以大拇指按下15mm为宜；,4、多根带更换时应全部更换；,5、带传动应加防护罩；,6、带工作温度600；,7、拆卸带时，应先缩小中心距,5-6带传动的张紧和维护,5-7链传动的特点和应用,适用范围：功率P100KW，I8，中心距a6m，链速15m/s，传动效率=0.95-0.98。,链传动特点：1、传动中心距范围大；2、准确的平均传动比；3、张紧力小，故对轴的压力小；,4、可在高温、油污、潮湿等恶劣环境情况下工作；5、传动平稳性差、噪音大、制造成本高。,链传动的种类,5-8滚子链和链轮,滚子链链节数因取偶数,节距P=链号数25.4/16mm标号：链号排数链节数标准号10A-186GB1243.1-83,5-8滚子链和链轮,链轮,5-8滚子链和链轮,链的平均速度：=Z1P1n1/601000=Z2P2n2/601000(m/s)=常数平均传动比：i12=n1/n2=Z2/Z1=常数链的瞬时速度:变化=1cos=d11cos/2-变化范围1800/Z结果：瞬时传动比变化,多边形效应由于多边形啮合传动而引起传动速度不均匀性。=1sin=周期变化,5-9链传动的运动特性,1、链速变化使链产生加速度，从动轮产生角加速度，引起动载荷。2、链在垂直链条边的横向分速度周期性变化，引起链条上、下抖动。3、链节进入链轮的瞬时，以一定相对速度相啮合，使链轮受到冲击。4、链传动不可避免产生振动、冲击和动载荷，因此不宜用在高速级。,5-9链传动的运动特性,1、链传动的主要失效形式。链板疲劳破坏，多次冲击破断，链条铰链的磨损，轴销和套筒的胶合，静强度的拉断2、链传动的主要参数：链节距：尽量选择小节距，减少动载荷。物体在运动过程中受到震动、环境等因素影响下，所受的载荷。链轮齿数：小链轮17;大链轮120;链节数取偶数。,5-10链传动