机械设计基础课件14

13-1 带传动的类型和应用 13-2 带传动工作情况分析13-5 普通带传动的计算13-7 带传动的张紧装置,第十三章 带传动 P.194,工作原理,13-1 带传动的类型和应用,: 带轮1、带轮2、环形带,构成,d2 ，d1大小轮直径 中心距 2 , 1大小轮包角L带长计算公式见p.195,: 靠带与带轮接触弧间的摩擦力 传递运 动和动力,（一）带传动的类型 p.194,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,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,多楔带传动具平、带的优点,同步带传动具带与链传动的特点,图13-2, p.210,（二）带的类型与结构 p.201,(2) 当带弯曲时中性层带长不变节面,图13-13 , p.201,表(13-1) , P.201,1.带的结构组成:(普通),2.带型号:,带楔角变化(减小)带轮轮槽角 040 P.209第1 表(13-8) P.209,(2) 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,(1)基准直径d,3.基准尺寸:,p.201倒2 表(13-7) P.206,表(13-2)P.202,与带节面对应的直径,（三）带轮设计 P.208 13-6,(1)质量小、工艺性好、质量分布均匀、内应力小、 高速应经动平衡,(2)工作面应精细加工,1. 结构组成:,2. 带轮设计要求：,3. 带轮材料,实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式,表13-7 P.206,40，d ,(1)带轮直径,(2)标准直径系列,(3)轮槽角 ,图13-16 , 13-17,4. 基本结构型式:,按带轮直径确定,(二)弹性滑动与打滑(三)带传动最大有效拉力Fec(四)带传动的应力分析(五)带传动的优缺点,13-2 带传动工作情况分析 P.196201,(一)带传动中的力分析 P.196,紧边,松边,一. 初始状态:,二. 工作状态:,拉力增加紧边 01 紧边拉力拉力减少松边 02 松边拉力,1.紧松边的判断,1 1,2 2,带两边拉力相等0 张紧力,带两边拉力不相等,绕出从动轮的一边紧边,绕出主动轮的一边松边,分析: 设带在工作前后带的总长不变， 紧边由01拉力增加，带增长 松边由02拉力减少，带缩短,3.摩擦力的方向:,总长不变带增长量带缩短量,1002 ; 120 (13-4),2. 紧松边力的大小,带传动是靠带与带轮接触弧上的摩擦力传递运动和动力的。f带与轮接触面上 的总摩擦力,取主动轮端的带为分离体(逆转)，则,f12,f12 (13-5) F1 + F2 = 2 F0 (13-4),当初拉力0一定时，1、2的大小,即12之差未定12f随带传动的变化而变化。,未定,分析：,4.1、2、f、的关系 (F有效拉力阻力),O1fd122d121d120,*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,F1 = F0+ F/2F2 = F0F/2,5.带传动的功率 P.196,但f有极限值，,P = F V1000 kw (13-6) F = 1000 P / V N F ，Vm / s,当fmax打滑（后述）,(二）弹性滑动与打滑 P.196201 13-4,1. 什么是弹性滑动, 什么是打滑? 2. 为什么会发生弹性滑动或打滑? 是否可以避免? 3. V1、 V2、V带之间的关系如何?为什么?,原因:,当FFfmax 打滑,分析:,2. 打滑先发生在,3. 打滑带与带轮间的相对滑动剧烈的磨损失效,防止措施:,可以,小带轮处,2. 增大F0Ffmax增大,1. 减小F,1. 打滑 避免,一. 打 滑 p.196倒6,二.弹性滑动 p.200,*带传动在工作时存在有带与带轮间的弹性滑动 V1V带, V带V2V1V带V2 V1V2 实际传动比理论传动比( 减速传动 ) 带传动传动比不稳定,1.带是弹性体, 受载弹变, 变形量与外力 成正比,小带轮处：带由A1绕上由B1绕出，拉力由F1F2 带 边绕进边后缩 带滞后于带轮 V1V带,2.带轮两边拉力不相等, F1F2,大带轮处：带由A2绕上 由B2绕出，拉力由F2F1 带边绕进边伸长 带超前于带轮 V带V2,V1V带V2 V1V2,1.弹性滑动 避免2.弹性滑动发生在,带离开带轮的那段接触弧上,不可,3.F 弹性滑动 弹性滑动范 围, 当弹性滑动扩展到整个接触弧时, FfFfmax,*分析:,三.传动比 p.200,(13-9),(13-10),近似计算取,=0.01-0.02 滑动率,（三）带传动最大有效拉力Fec P.196倒4,P = FV/1000,F F2 1 2,b=2yE/d E带的弹性模量,2.由带弯曲产生的弯曲应力:b1,b2,d1 d2 b1 b2,一.带传动工作时,作用于带上应力,为限制弯曲应力b不过大限制ddmin表(13-7) p.206,3.由带弯曲运动而产生的离心拉应力,3.由带弯曲运动而产生的离心拉应力: FC C,发生在带作圆周运动部分, 作用于带的全长,FC=qV2,为限制离心拉应力C不过大限制V, Vmax25m/S,但Vmin5 m/S (P=FV/1000),为限制b不过大限制dmin, 5m/S Vmax 25m/S,为限制离心拉应力C不过大限制V,i1 (小轮主动) : i1 (大轮主动) :,发生位置:,带绕进小轮处,带绕出小轮处,max?,二.带传动工作时最大应力: p.199,max 1+ b1+ c,N = 3600 kTV/L,V带速(m/S)L带长(m) V/L 绕转次数/秒K带轮数 (K次/周) T带的寿命(h),三. 应力循环次数: p.199第4,（五） 带传动的优缺点 p.195倒3,缺点: 1.不能保持准确的传动比, 效率低 2.传递相同圆周力所需的轮廓尺寸和轴上 压力均比啮合传动的大 3.带的寿命短 4.需要张紧装置 5.不宜用于高温, 易燃场合,优点: 1.缓冲吸振, 传动平稳 2.过载具安全保护作用 3.适用于中心距较大的传动 4.结构简单, 要求精度低, 成本低,13-5普通带传动的计算 P.201,(一)带传动的失效形式及设计准则,失效形式 设计准则,当fmaxec ,当max ,带传动的设计准则：,保证带传动不打滑及具有一定的疲劳寿命。,设计方法：,求 0 0,p.202 第7,max1b1C,带疲劳破坏,ec,打滑,(二)单根普通带的许用功率0,一.0计算式,0 ec1000 单根带可传递最大功率,ec1（11f ） 不打滑,1 1,1b1c 足够的疲劳强度 单根带可传递功率0: (13-13),0(b1c)(11f )1000 kw,二. 单根带的基本额定功率0（特定条件）,1. 0: 按1、1、型号查表(13-3) p.203,2. 特定条件： 包角1=(=1); 载荷平稳; 特定基准长度,工作系数A 非平稳载荷A 1 表(13-6)p.205,包角修正系数: 表(13-5) P.204,当1 (1)承载力 11 K,长度系数L : 表(13-2) P.202,当L特定条件绕转次数N传动功率L 1当L特定条件绕转次数N传动功率L 1,表（13-4）P.204当1d2b2 承载力传动功率 P0 0,4. 单根带功率增量P0,3. 非特定条件下的修正系数 P.203,P0= (P0+P0) KKL (13-14) PC = KA P Z= PC / P0 (13-15) 书Z10,建议Z6,三.单根带的许用功率0,一. 设计方法：,作业：13-6 p.223,已知:选择:求: 验算：,1.C0 2. FQ (压轴力) p.200 第9, 1120 、V (25m/s Vmax5 m/s ),、工作条件,带的型号(按PC、n1查图)d , d , a = (0.72)(d1+d2),(三) V带传动的设计计算,(图13-15),二 . V带传动的设计步骤 例13-2 p.207,13-7 带传动的张紧装置 p.195第14,F1000 调整F0 增大F,定期张紧（定期调整中心）图(13-4a)自动张紧（靠自重）,(一)原因:,(二)张紧方法:,使增大或使带张紧,但安装制造误差 工作后的塑性变形, F0不保证设张紧装置,2.张紧轮装置,带传动：张紧轮设置在,松边内侧靠大轮处 (带只能单向弯曲，避免过多减小包角）,平带传动：张紧轮设置在,松边外侧靠小轮处 (平带可以双向弯曲，应尽量增大包角),利用张紧轮使带张紧,图(13-4c),平带,带,2.张紧轮装置,（三）注意事项：,1.中心距应可调: p.206第19,max(0.03)d min(0.015)d,2.带传动一般松边在上(边)(可增大包角),3. 带传动作用于轴上的径向力F较大(f0),F0500PC/(VZ)(2.5/k1)qV2 N (13-17)F Q2ZF0sin(12) N,4.带传动应设置在高速轴,(图13-11),小结：1.带传动类型、特点、应用 2.带传动中的力分析初始状态: 带两边拉力相等0 张紧力工作状态: 两边拉力不等紧边F0F1 紧边拉力 松边F0F2松边拉力 F1F2 = F = Ff ； F1 + F2 = 2 F0 考虑FC F0=0.5(F1+F2)+FC P = F V1000 kw,3.当 F1/F2=efa F = Ffmax = Fec 最大有效拉力张紧力F0 ;包角 ;摩擦系数f Fec愈大,4.带传动工作时最大应力 :max 1+ b1+ 发生位置: i1 (小轮主动) :带绕进小轮处 i1 (大轮主