带传动ppt课件

基本要求及重点、难点9.1概述9.2V带和V带轮14.3带传动的工作情况分析*14.4V带传动的设计计算与实例分析14.5V带传动的张紧、正确安装与维护,1,基本要求:1）掌握带的类型及应用。2）掌握V带传动的特点。3）掌握弹性滑动和打滑的概念及区别。4）了解带传动的传力特性。,重点：1）带的类型及应用。2）弹性滑动和打滑的概念及区别。难点：1）弹性滑动和打滑的概念及区别。2）带传动的传力特性。,2,9.1概述,工作原理和特点：带轮机构主要由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的传动带组成，当原动机驱动主动轮时，借助带轮和带间的摩擦或啮合，传递两轴(或多轴)间的运动和动力。特点：机构简单、传动平稳、造价低廉、不需润滑、可以缓冲。,3,按传动原理分类：摩擦型，啮合型。,9.1.1带传动的类型和传动形式,4,摩擦带传动按带的截面形状分类：平带、V带、多楔带和圆带等。,按带轮轴线相对位置和转动方向分类：开口、交叉和半交叉传动。,5,6,开口传动,7,8,交叉传动,9,10,半交叉传动,11,12,有张紧轮的平行轴传动,13,14,15,多从动轮传动,16,17,应用中注意的问题,18,19,平带的应用1,20,平带的应用2,21,22,V型带的应用,23,24,齿型带的应用,25,9.1.2带传动的优缺点,优点：因带是弹性体，能缓和载荷冲击，运行平稳无噪声；过载时将引起带在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；制造和安装精度不像啮合传动那样严格；可增加带长以适应中心距较大的工作条件。,缺点：带与带轮的弹性滑动使传动比不准确，效率较低，寿命较短；传递同样大的圆周力时，外廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大；不宜用于高温、易燃等场合,寿命较短。,26,9.1.3V带传动,V带的横截面为梯形，高与宽之比约为0.7，楔角为40，带的两侧面是工作面，利用楔形增压原理能产生更大的传动力。,27,平带与V带传动力的比较,平带传动,带与轮缘表面间的极限摩力,V带传动,带与轮缘表面间的极限摩力,令,则,结论：V带传递功率的能力比平带传动大得多。在传递相同的功率时，若采用V带传动将得到比较紧凑的结构。,28,9.2V带和V带轮,9.2.1V带的结构和规格,组成：1）包布层；2）伸张层；3）压缩层；4）抗拉体。,结构：1）帘布结构；2）线绳结构。,性能比较：帘布结构抗拉强度高，制造方便；线绳结构柔韧性和抗弯强度高，可以在较小的带轮上工作。,节面当V带垂直其底边弯曲时，在带中保持原长度不变的任意一条周线称为节线，由全部节线构成的面称为节面。对应的宽度称为节宽(bP)，当带弯曲时该长度保持不变。,29,带轮直径在V带轮上，与所配用的V带节宽(bP)相对应的直径(dd)称为带轮的基准直径。,基准长度V带的节线长度称为基准长度(Ld)。,普通V带型号：有Y，Z，A，B，C，D，E七种型号。,V带是标准件，各型号的截面尺寸见下表。,30,9.2.2带轮,类型：1）实心式：适用于带轮直径较小时2）辐板式：当dd300mm范围内可采用辐板式或孔板式，当d2d1100mm时，为便于吊装和减轻质量可在腹板上开孔；3）轮辐式：适用于dd300mm的大带轮。,31,普通V带楔角为40，带绕过带轮时由于产生横向变形，使得楔角变小。为使带轮的轮槽工作面和V带两侧面接触良好，带轮槽角取32，34，36，38，带轮直径越小，槽角取值越小。,带轮材料：当带速30ms时，常用铸铁HTl50，HT200制造；高速时宜使用钢制带轮，速度可达45m/s；小功率可用铸铝或塑料。,32,9.3带传动的工作情况分析,9.3.1带传动的受力分析,1带传动的有效拉力,张紧力静止时，带在带轮两边的拉力均为初拉力F0。,紧边工作时进入主动轮一边的带被进一步拉紧，称为紧边，拉力由F0增大到F1并称为紧边拉力。,松边进入从动轮一边的带相应被放松，称为松边，拉力由F0减小到F2并称为松边拉力。,33,有效拉力紧边拉力F1和松边拉力F2之差称为有效拉力F，此力也等于带和带轮整个接触面上的摩擦力的总和。,若带的总长不变，紧边拉力的增量应等于松边拉力的减量，即,带传动传递的功率（kW）表示为,式中：F为有效拉力(N)，为带速(m/s)。,34,分析：当传递的功率增大时，有效拉力F也相应增大，即要求带和带轮接触面上有更大的摩擦力来维持传动。但是，当其他条件不变且张紧力F0一定时，带传动的摩擦力存在一极限值，就是带所能传递的最大有效拉力Fmax。当带传动的有效拉力超过这个极限值时，带就在带轮上打滑。即将打滑时F1和F2有下列关系挠性体摩擦的欧拉公式。,包角带与带轮接触弧所对的中心角，称为包角，rad。,从前面公式可得出带所能传递的最大有效拉力Fmax为,35,结论：带传动的最大有效拉力与初拉力、包角以及摩擦系数有关，且与F0成正比。若F0过大，将使带的工作寿命缩短。,分析：包角越大传动的最大有效拉力Fmax越大：1）计算时要用小轮上包角1；2）理论上应松边在上；3）打滑一定发生在小轮上；3）通常1120，最小为90；4)包角不能过小限制了带传动的传动比。摩擦系数越大传动的最大有效拉力Fmax越大：1）对于V带计算时要用当量摩擦系数v；2)V带的传动能力大于平带。初拉力F0越大传动的最大有效拉力Fmax越大：1）F0过大将使磨损加剧，加速带的松弛，使带的工作寿命降低；2）F0过小则不能充分发挥带的传动能力；3）F0按国家标准推荐方法确定；4）F0为一定值，限制了带的传动能力。,36,2离心拉力,当带在带轮上作圆周运动时，将产生离心力。虽然离心力只产生在带做圆周运动的部分，但由此产生的离心拉力Fc却作用在带的全长上，离心拉力使带压在带轮上的力减少，降低带传动的工作能力。离心拉力Fc(N)的大小为,式中，q为传动带每米长的质量(kgm)；为带速(m/s)。,37,9.3.2带传动的应力分析,1由紧边和松边的拉力产生的拉应力,紧边拉应力：,松边拉应力：,式中：A为带的横截面积(mm2)。,2由离心拉力产生的拉应力,3弯曲应力,带绕过带轮时将产生弯曲应力，弯曲应力只产生在带绕过带轮的部分，假设带是弹性体，则,式中：E为带材料的弹性模量(MPa)；y为带的最外层到节面的距离(mm)，一般用h/2近似代替y；dd为带轮基准直径(mm)。,38,带的最大应力发生在紧边开始绕进小轮处的横截面上。,结论：由于交变应力的作用，将引起带的疲劳破坏。,39,9.3.3带的弹性滑动、打滑和传动比,1弹性滑动和打滑,弹性滑动由于带是弹性体，受力不同时，带的变形量也不相同，这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动，称为弹性滑动。,40,41,42,降低了传动效率；引起带的磨损；使带的温度升高。,结论：弹性滑动将引起下列后果：丢转，从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度；,43,打滑当传递的有效拉力大于极限摩擦力时，带与带轮间将发生全面滑动，这种滑动称为打滑。,结论：打滑将造成带的严重磨损并使从动轮转速急剧降低，致使传动失效。带在大轮上的包角一般大于在小轮上的，所以打滑总是先在小轮上开始。,44,2传动比,弹性滑动与打滑的区别：带的弹性滑动和打滑是两个完全不同的概念，打滑是因为过载引起的一种失效形式，因此打滑可以避免。而弹性滑动是由于带的弹性和拉力差引起的，是带传动正常工作中固有的特性，是不可避免的现象。,滑动率由弹性滑动引起从动轮圆周速度的相对降低率，用表示。,传动比,带传动的滑动率通常为0.010.02，在一般计算中可忽略不计。,从动轮转速,45,9.3.4带传动的失效形式和设计准则,主要失效形式：打滑和带的疲劳破坏(脱层、撕裂、拉断)。,设计准则：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳寿命，即满足以下强度条件：,或,单根带既不打滑且具有足够疲劳强度时所能传递的功率P,46,*9.4V带传动的设计计算,已知条件：传动用途、工作条件、带轮转速（或传动比）及外廓尺寸要求等。,设计内容：V带的型号、长度和根数、中心距、带轮的基准直径、材料、结构以及作用在轴上的压力等。,47,工况系数KA,注：类直流电动机、Y系列三相异步电动机、汽轮机、水轮机。类交流同步电动机、交流异步滑环电动机、内燃机、蒸汽机。,1确定设计功率Pd,根据传递的名义功率，考虑载荷性质和每天运行时间等因素来确定,式中，KA为工况系数；P为V带传递的名义功率，kW。,48,2初选带的型号,根据计算功率Pd和小带轮转速n1，由选型图初选带的型号。,49,3确定带轮的基准直径dd1和dd2，验算带速,1)选择带轮的基准直径：dd1小，则带传动外廓空间小，但dd1过小，则弯曲应力过大。所以应使dd1ddmin，并取为标准值。从动轮基准直径dd2可由式dd2=idd1计算，并相近圆整。,2)验算带速：带速过高则离心力大，从而降低传动能力；带速太低，由P=F1000可知，要求有效圆周力力就越大，使带的根数过多。带速一般应在525ms之内选取，否则应调整小带轮的直径或转速。,4确定中心距a和V带的基准长度Ld,1)初定中心距a0：中心距不宜过大，否则将由于载荷变化引起带的抖动，使工作不稳定而且结构不紧凑；中心距过小，在一定带速下，单位时间内带绕过带轮的次数增多，带的应力循环次数增加，会加速带的疲劳损坏。,50,2)确定带的基准长度Ld：近似计算带的基准长度Ld0并圆整成标准值Ld。,3)确定中心距a：实际中心距a可用下式近似计算,中心距变动范围为：,5验算小带轮包角1,1过小传动能力降低，易打滑。一般要求1120，若不满足，应适当增大中心距或减小传动比来增加小轮包角,51,6确定V带的根数z,式中，P0为1=2=180(i=1)、特定带长、载荷平稳条件下，单根V带所能传递的功率（kW）；P0为考虑i1时，单根V带所传递的功率增量(kW)；K为包角修正系数，考虑到180时，对传动能力的影响；Kl为长度修正系数，考虑带不为特定长度时的修正系数。带的根数不宜过多，