带传动的类型与特点.ppt

皮带传动，皮带传动的类型和特征皮带传动的应力分析v皮带设计的参数决定，计算皮带的紧张和维护，(1)主要内容皮带传动的概要v皮带和v皮带轮的结构v皮带传动的功能分析v皮带传动的设计张紧维护。 (2)了解教学要求、1、皮带传动的类型、特点和应用。 2 .掌握带传动受力分析、应力分析和弹性滑动的概念。 3 .掌握v带传动的设计计算方法。 4 .熟悉皮带传动的张紧和维护。 1、带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动。 2、v型皮带传动的设计计算。 (3)教学重点和难点，皮带传动是常用的机械传动装置。 主要作用：用于转矩的传递和转速的变更。 工作原理：主要通过挠性皮带和皮带轮之间的摩擦力传递运动和动力。 一、概况、工作过程：原动机旋转主动皮带轮，通过皮带轮与皮带轮之间产生的摩擦力使从动皮带轮一起旋转，实现运动和动力的传递。 皮带传动的构成：主动轮、从动轮、紧贴两轮的皮带和框架构成。 (1)传动带传动类型、(1)摩擦带传动： v型传动带传动、平带传动等，通过传动带与带轮之间的摩擦力来实现传动。 1、传动原理不同： (2)啮合带传动：带内侧的凸齿与带轮外缘的齿槽啮合，实现传动，同步带传动等。 传动带传动的分类方法有三种：传动带：用于传动动力的传动带：用于传送物品的传动带： 2、用途： 3、按传动带的剖面形状：平带、v型带、v型带、圆形带、齿形带(同步带)、平带：平带的剖面形状为矩形，工作面1-外侧复盖层2、4-布层3-片层5-工作面复盖层、v带的截面形状为梯形，工作面为两侧面，带轮的带轮槽截面也为梯形。 在相同张力相同摩擦系数的条件下，v带的摩擦力大于平带的摩擦力，因此v带的传动能力强，结构更紧凑，应用最广泛。 v型带：v型肋型带在平带基体上具有若干纵楔形突起，兼具平带和v型带的优点，用于补偿不足的紧凑的动力传动。 v形肋带：圆形带的截面形状为圆形。 仅用于缝纫机、设备等低速小功率的传动。 而圆形传动带：齿形传动带(同步传动带) :同步齿形传动带是啮合型传动带。 同步带的内周有一定形状的齿。 (2)带传动的特点和应用，(1)缓冲振动吸收，传动平滑，噪音小。 (2)具有过载保护作用。 (3)结构简单，易于制造、安装和维护，适用于成本低的(4)两轴距离大的传动，优缺点，(1)不能保证一定的传动比，传动精度和传动效率低。 (2)轴有较大的轴向力。 (3)带传动装置的结构不紧凑。 (4)皮带寿命短。 (5)不适用于有高温、易燃、腐蚀介质的情况。 应用：皮带传动传动平稳，齿轮比不准确，适用于要求100KW以下中小功率的远距离传动。 例如汽车发动机、拖拉机、石材切割机等。 二、v型皮带和v型皮带轮的结构，v型皮带有普通v型皮带、窄v型皮带、宽v型皮带、汽车v型皮带、大楔角v型皮带等。 其中广泛应用于普通的v带和狭窄的v带。 普通v型皮带的结构和尺寸标准，标准v型皮带为无缝环形皮带，横截面结构为：v型皮带的结构，帘布结构和帘线结构不同的：帘布结构拉伸强度高，但由于柔软性和弯曲强度差，适用于帘线结构v型皮带转速高、带轮直径小的情况。 皮带型号：中国普通v型皮带和窄v型皮带标准化。 截面尺寸小而大，普通v带分为y、z、a、b、c、d、e 7种，窄v带分为SPZ、SPA、SPB、SPC种模型。 在相同条件下，截面尺寸越大，传输功率越大。 截面呈楔角等于40的梯形。 应把握的概念： 1、节宽bp :长度不变层。 位置称为中性层。2、截面高度h :相对高度h/bp被标准化(普通v带为0.7，狭窄的v带为0.9 )。 v型皮带截面尺寸、3、基准直径dd:V型皮带安装在皮带轮上，与间距bp对应的皮带轮直径。 (标准值参照表8.3 ) 4、基准长度Ld:V型皮带以规定的张力位于皮带轮基准直径上的周线长度。 它用于带传动的几何计算。 (标准值参照表8.4 )，带的标记：普通v带和狭窄的v带的标记由带、带长和标准编号构成。 例如，a型、基准长度1400的普通v型皮带标记为A-1400GB11544-89。 另外，SPA型、基准长度1250的狭窄v型皮带表示为SPA-1250GB12730-91。 磁带标记通常标记在磁带外表面上，用于选择标识。 (2)普通v形滑轮的结构；(1)滑轮具有足够的强度和刚性，无过大的铸造内应力；(2)质量小，分布均匀，结构工艺性好，易于制造；(3)转速高时，必须经过动平衡；(4)滑轮槽的工作面光滑，皮带磨损1、v形皮带轮的设计要求，2、皮带轮材料、皮带轮材料主要采用铸铁、钢、铝合金和工程塑料等，灰铸铁应用最广。 常用材料的品牌为HT150(v25m/s时)或HT200(v=2530m/s时)转速高时采用球墨铸铁、铸钢、锻钢，钢板冲压后焊接皮带轮。 在小功率的情况下可以使用铝或塑料等材料。 滑轮由法兰、网(辐条)和轮毂三部分组成。 轮圈是皮带轮的工作部分，形成梯形轮槽。 轮毂是皮带轮和轴的连接部分，凸缘和轮毂通过辐条(腹板)连接成一体。 3、皮带轮的结构、法兰、腹板、轮毂、v形皮带轮的分类： v形皮带轮根据腹板(辐条)结构的不同，分为以下类型： (1)实心皮带轮(2)腹板皮带轮(3)孔板皮带轮(4)辐条皮带轮、实心皮带轮、腹板皮带轮、孔板皮带轮辐条皮带轮，三，皮带传动功能分析，(1)为保证皮带传动正常工作，皮带必须以一定的张力挂在皮带轮上。 初始张力F0:过盈张力F1:松弛张力F2:F1-F0=F0-F2有效张力F:F=F1-F2，实质上带传动的有效张力是带与带轮间的摩擦力的总和。 在最大静摩擦力范围内，两者相等。 同时f也是皮带传动的圆周力。 带传动传递功率在P=Fv/1000式中： p为传递功率，单位为KW； f为有效圆周力，单位为n； v是波段的速度，单位是m/s。 皮带的滑动：由于一定的初始张力F0，皮带和皮带轮接触面之间的摩擦力总和有极限值。 皮带传递的周向力超过皮带和皮带轮接触面的摩擦力总和的界限值时，皮带和皮带轮明显相对滑动的现象称为滑移。 皮带打滑时，从动轮的转速急剧下降，传动失效，同时皮带磨损、打滑，必须避免。 皮带传动的最大有效周力：皮带和皮带轮表面之间打滑时摩擦力达到最大值，即有效周力达到最大值。 此时，过盈量与松动量的关系可以用欧拉公式表示。 也就是说，公式中的-搭接角、皮带与小皮带轮的接触弧成对的中心角(rad )。 f-皮带和皮带轮接触面之间的摩擦系数。 将F1-F0=F0-F2和F=F1-F2代入上式后，整理出皮带传动的最大有效周力(阈值):上式表示皮带传动的周力与以下要素有关： (1)初始张力F0:F与F0成正比。 增大F0时，皮带与皮带轮之间的正压增大(F0=fQ )，传动时的摩擦力增大，f增大。 但是，F0过大会后皮带的磨损加剧，皮带过于松弛，寿命缩短。 (2)摩擦系数f:f越大，摩擦力越大，f越大。 (3)由于包角：F随着包角的增大而增大，因此包角增大，传动带的传动能力提高。 对于传动带的情况，传动带中的应力由3个部分构成，式中，a是传动带的截面积，单位为mm2。(2)皮带传动的应力分析、1、拉伸力产生的应力：过盈量拉伸应力1 :松弛量拉伸应力2 :皮带本身的质量使皮带绕过皮带轮时，皮带环绕运动时产生离心力。 离心力牵引皮带，使截面产生离心拉伸应力，式中c为离心拉伸应力，单位为MPa； v是带宽速度，单位是m/s； q为束带长度的质量，单位为kg/m，请参照表8.6。 2、离心力引起的离心拉伸应力，皮带绕过皮带轮时必须弯曲，其弯曲应力近似可由下式决定：式中，e为皮带的弹性模量，单位为MPa； h是胶带的厚度，单位是mm，dd是皮带轮的基准直径，单位是mm。 另外，因为DD 1、DD 2，3、皮带弯曲引起的弯曲应力、皮带动作时的应力分布：max=1 c b1、为了保证皮带具有充分的疲劳强度，在皮带中产生最大应力的是弹性体，在受到拉伸力时弹性伸长皮带从过盈量绕过主动轮进入松弛量时，皮带的张力从F1减少到F2，其弹性伸长量也减少。 这表明，在皮带绕过皮带轮的过程中，相对于皮带轮面后退，在皮带轮与皮带轮面之间产生局部的相对滑动，皮带的速度逐渐小于主动皮带轮的周向速度。 (3)传动带的弹性打滑与齿轮比同样，传动带从松动侧绕过从动轮进入紧固侧时，张力增加，传动带逐渐伸长，发生沿轮面向前方的弹性打滑，传动带的速度逐渐大于从动轮的圆周速度。皮带的弹性折动：皮带的弹性变形引起的皮带和皮带轮之间的折动称为弹性折动。 由弹性折动引起的从动轮的圆周速度降低率称为传动带传动的折动系数。 上式皮带传动齿轮比为：皮带弹性滑动演示，弹性滑动和滑动的差异：弹性滑动和滑动是两个不同的概念。 滑移是指过载引起的全面滑移，是传动带传动的故障形式，可以避免。 弹性折动是由张力差引起的，由于圆周力传递时一定会产生弹性折动，所以弹性折动是不可避免的。 注意：一般皮带传动的滑动系数值较小，不严格计算就可以忽略。 四、v型皮带传动的设计、故障形式：滑动和疲劳破坏(分层、断裂等)。 设计标准：无滑动条件下，应具有一定的疲劳强度和寿命。 (二)单条v型皮带允许传递的功率；(一)皮带传动的故障形式和设计标准；包角=1800；特定皮带长度；工作平稳的条件下，单条普通v型皮带的基本额定功率Po如表8.7-8.15所示。 实际工作条件与确定订单值的特定条件不同时，修正调查的订单值。 修正的实际操作条件为：订购了v带可传递的功率的Po :表达式中的：K包角系数，表8.11； 带KL-长度修正系数，调查表8.4 k b -弯曲影响系数，调查表8.18 n1-小皮带轮转速ki-齿轮比系数，调查表8.20。 P0电力的增加、i121时普通v带的传递电力的增加、(3)v带传动的设计顺序和方法、已知条件要求一般为带传动的工作状况的动力传动双带轮的转速n1、n2(或齿轮比i12 )外形尺寸。 设计内容： 1、确定普通v型皮带型号、基准长度Ld和根数z2.基准直径dd1、dd2； 3 .确定传动的中心距离a4.绘制皮带轮的零件作业图。设计步骤和方法： (1)确定计算功率，(式中： PC-计算功率(kW) ka-工作情况系数，查看表8.21传输的额定功率(kW )。 (2)选择v型皮带的型号，根据计算功率Pc和小皮带轮转速n1，如下图所示选择普通v型皮带的型号。 而一般来说，过小则传动带的弯曲应力过大而使传动带的寿命降低，相反，传动带的外廓尺寸变大。 普通v型皮带轮的最小基准直径如表8.6所示。符合皮带轮基准直径、皮带轮基准直径尺寸的系列， 下表为2022.4252831.535.540455352535253535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353 53535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353535353 000(3)确定皮带轮的基准直径dd1、dd2，大皮带轮的基准直径通过下式计算： 另外，式中：dd1小皮带轮的基准直径(mm) n1小皮带轮的转速(r/min )，如果没有特别的要求，则通过下式决定中心距离a0，(5)决定中心距离a和皮带的基准长度Ld，决定0.7(dd1 dd2)a02(dd1 dd2)， 基准长度计算：根据皮带传动的几何关系求出皮带的计算公式：求出l0皮带的基准长度计算值，在表8.4中选定Ld，决定实际的中心距离a:(6)管理小皮带轮的搭接角，如果不能满足一般的要求，应加大中心距离或设置张紧皮带轮(7)决定传动带的根数z，考虑安装、拉伸的调整，将中心距离设计为可变式amin=a-0.015Ldamax=a 0.03Ld，(8)决定一根传动带的初始张力F0，维持适当的初始张力是传动带传动正常动作的必要条件。 初张力过小时，传动时的摩擦力过小时，容易滑动的过大时，皮带的寿命降低，轴和轴承的压力增大。 单根v型皮带的初始张力可通过下式计算，n、q为每米皮带长度的质量(kg/m )，调查表8.6，皮带根数为整数。 为了使各传动带均匀地受力，传动带的根数不应过多，但一般优选为25根，最大为8-10根以下。 增大皮带轮的基准直径或选择大型皮带，重新设计。 (9)为了计算作用于带轮轴的压力FQ，设计轴和轴承，必须求出v型皮带作用于轴的压力。 可用下式计算。 确定n、(10 )皮带轮结构设计、皮带轮结构，制作皮带轮部件图。 若确定了、1、计算功率，则选择2、传动带，根据Pc=13kW、n1=1450r/min，根据图8.13选择b型普通v传动带。 根据已知的动作条件表8.21，取KA=1.3，设计了送风机用的普通v带传动。 已知电机的额定功率P=10kW、转速n1=1450r/min、从动轴转速n2=400r/min、中心距离约1500mm，每天工作24小时。 3、选择小皮带轮数z1和皮带轮直径d1、d2、时，根据从动皮带轮的转速误差率为(406-400)/400=1.5%、4、止回皮带速度v、5、确定中心距离a和皮带长度Lp、机械的结构要求，初始中心距离a0=1 带宽速度在5-25m/s的范围内。 另外，由于传