机械设计带传动PPT课件

.,1,第15章带传动,本章要点：带传动的类型、工作原理及应用带传动的失效及带传动的设计带传动的安装与维护,V带传动的参数选择和设计计算,应掌握内容：,.,2,1、组成固联于主动轴上的带轮1(主动轮)；固联于从动轴上的带轮2(从动轮)；紧套在两轮上的传动带3。,151带传动的类型和特点,.,3,啮合传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的啮合，便拖动从动轮一起转动，并传递动力（同步带传动）。,2传动原理,摩擦传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的摩擦力，便拖动从动轮一起转动，并传递动力（平带和带传动）。,.,4,3、传动特点优点：1）有过载保护作用（过载打滑)2）有缓冲吸振作用，运行平稳无噪音（带有弹性）3）适于远距离传动（中心距大）4）结构简单，制造、安装精度要求不高，维护方便缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大3）结构尺寸较大、不紧凑4）打滑，使带寿命较短5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合6）效率低。,二、带传动的类型,1.应用:带传动传动的功率P100KW，带速v=5-30m/s，平均传动比i7，传动效率为94%-96%。同步齿形带的带速为40-50m/s，传动比i10，传递功率可达200KW,效率高达98%-99%。带传动主要用于要求传动平稳,传动比要求不严格的中小功率的较远距离传动。,.,5,2.类型:1)摩擦式带传动按传动带的截面形状分（1）平带：平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场合应用较多。（2）V带：截面形状为梯形，两侧面为工作表面。应用最广的带传动是带传动，在同样的张紧力下，带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。,.,6,（4）圆形带：横截面为圆形。只用于小功率传动。,.,7,2)啮合式带传动,同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证固定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小;传递功率大。用于要求传动平稳,传动精度较高的场合.(强力层为钢丝绳,变形小;带轮为渐开线齿形),.,8,配气机构,.,9,.,10,3)带传动传动形式,开口传动,交叉传动,半交叉传动,.,11,一、V带的结构和标准1.结构:标准V带都制成无接头的环形带，其横截面结构如图所示。强力层的结构形式有帘布结构(制造方便,抗拉强度高)和线绳结构(柔韧性好,抗弯强度高,适用带轮直径小,转速较高场合)。,152V带与V带轮,.,12,2.标准:按截面尺寸的不同分为Y、Z、A、B、C、D、E共7种型号，其截面尺寸已标准化。在同样的条件下，截面尺寸大则传递的功率就大,3.参数和尺寸:,节宽节面的宽度bp。,相对高度V带高度h与节宽bp之比。约为0.7(窄0.9),带轮基准直径V带轮上与所配V带节宽bp相对应的带轮直径。,基准长度带节面长度(V带在带轮上张紧后，位于带轮基准直径上的周线长度Ld),.,13,.,14,.,15,.,16,.,17,因此，与普通v带传动相比，窄v带传动具有传动能力更大、（比同尺寸普通v带传动功率大50150）能用于高速传动（v=3545m/s）、,效率高（达9296）、结构紧凑、疲劳寿命长等优点。,目前，窄v带传动已广泛应用于高速、大功率的机械传动装置。,.,18,4.带的标记:,Z1400GB11544-89,带型,基准长度,标准编号,2.结构和尺寸,二、带轮的材料与结构1.材料:,转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。,小功率时可用铸铝或塑料。,通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。,S型：实心带轮P型：腹板带轮H型：孔板带轮E型：椭圆轮幅带轮,.,19,.,20,.,21,153带传动的受力分析和应力分析,一.带传动的受力分析,设带的总长度不变，根据线弹性假设：F1F0F0F2；或：F1F22F0；,记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为Ff，其值由带传动的功率P和带速v决定。,带传动尚未工作时，传动带中的预紧力为F0。,带传动工作时，一边拉紧，一边放松，记紧边拉力为F1和松边拉力为F2。,F1-F2=有效拉力F=摩擦力总和Ff,传递的功率(KW):,式中:F圆周力(N)v带速(m/s),.,22,带传动在工作过程中带上的应力有：,二、带传动的应力分析,拉应力：紧边拉应力、松边拉应力；,离心应力：带沿轮缘圆周运动时的离心力在带中产生的离心拉应力；,弯曲应力：带绕在带轮上时产生的弯曲应力。,.,23,.,24,为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。,工作时带在变应力工作状态下工作，随着位置的不同，应力大小在不断地变化，带将产生疲劳破坏。由疲劳强度条件：,带的许用拉应力,.,25,三、带的弹性滑动和打滑,带传动在工作时，从紧边到松边，传动带所受的拉力是变化的，因此带的弹性变形也是变化的。,带传动中因带的弹性变形变化而引起的带与带轮间的局部相对滑动，称为弹性滑动。,.,26,或,其中：,因此，传动比为：,弹性滑动导致：从动轮的圆周速度v2主动轮的圆周速度v1，速度降低的程度可用滑动率来表示：,因带传动的滑动率=0.01-0.02,其值不大，可不予考虑。,.,27,打滑:,若带的工作载荷加大，有效圆周力达到临界值Fmax后，则带与带轮间会发生明显显著全面的相对滑动，即产生打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，带传动失效，这种情况应当避免。,弹性滑动与打滑的区别A.现象：弹性滑动发生在绕出带轮前带与轮的部分接触长度上打滑发生在带与轮的全部接触长度B.原因：弹性滑动：带两边的拉力差，带的弹性打滑：过载C.结论：弹性滑动不可避免打滑可避免,.,28,15.4普通V带传动的设计计算,15.4.1设计准则和单根V带的额定功率,根据带传动工作能力分析可知，带传动的主要失效形式有：带在带轮上打滑，不能传递动力；带发生疲劳破坏（经历一定应力循环次数后发生拉断、撕裂、脱层）。因此带传动的设计准则为：带在传递规定功率时不发生打滑。具有一定的疲劳强度和寿命。,.,29,普通V带传动的设计计算,.,30,普通V带传动的设计计算,15.4.2带传动设计步骤和参数选择,已知条件：传动的用途和工作情况，传递功率，主动轮和从动轮的转速以及对外廓尺寸的要求等。,设计内容：确定V带的型号，长度和根数，带轮的材料，结构和尺寸，中心距以及作用在轴上的力等。,.,31,普通V带传动的设计计算,1确定计算功率PcPCKAP,2选择带的型号根据计算功率和主动轮（通常是小带轮）转速选择V带型号。,设计步骤：,.,32,普通V带传动的设计计算,.,33,普通V带传动的设计计算,.,34,普通V带传动的设计计算,3确定带轮基准直径通常小轮直径dd1不应小于表15-5所示的最小直径，并应符合带轮直径系列。带轮直径系列见表15-5。,4验算带速v,大带轮直径dd2应按直径系列进行圆整。,dd2idd1,.,35,普通V带传动的设计计算,5确定中心距a和胶带长度Ld,初步确定中心距ao，,计算出实际中心距a,aao（LdLdo）2mm,由表选取和Ld0相近的标准胶带基准长度Ld。,0.015Ld0.03Ld,中心距的变化范围,.,36,普通V带传动的设计计算,.,37,普通V带传动的设计计算,6验算小带轮包角1,7确定胶带根数z,8计算预拉力F0和轴上压力FQ,.,38,普通V带传动的设计计算,.,39,普通V带传动的设计计算,.,40,15.6带传动安装、张紧和维护,15.6.1带传动的张紧和调整,1.定期张紧,浮动式,张紧轮式,2.自动张紧,滑道式,张紧轮式,.,41,带传动的安装、张紧和维护,初拉力的测定,.,42,带传动的安装、张紧和维护,.,43,带传动的安装、张紧和维护,.,44,（1）安装时，为避免带的磨损，两带