《机械设计》--第八章-带传动解析PPT课件VIP

.,1,带传动,概述带传动工作情况的分析V带传动的设计计算V带轮设计V带传动的张紧装置,.,2,大理石切割机,轿车发动机,拖拉机,.,3,车身冲压机,机器人关节,.,4,1概述,1、带传动的组成2、传动原理摩擦型传动啮合行传动3、带传动的应用：在各类机械中应用广泛，但摩擦式带传动不适用于对传动比有精确要求的场合,.,5,4、带传动的分类平带传动V带传动圆带传动多楔带传动同步带传动普通平带平带片基平带普通V带V带窄V带齿形V带宽V带圆带多楔带同步带,带传动,传动带,.,6,普通平带,平带轮,胶帆布平带、编织带（整卷出售、接头）、高速带（无接头）。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。,.,7,普通V带特点在一般机械传动中应用最为广泛，传动功率大，结构简单，价格便宜。由于带与带轮间是V形槽面摩擦，故可产生比平型带更大的有效圆周力（约为倍）。普通带有包布型带和切边型带两类。普通V带有：Y、Z、A、B、C、D、E等型号，其截面依次增大。,包布型带,切边型带,带轮,.,8,.,9,窄V带特点.与同型号的普通带相比,窄V带的高度为普通V带的1.3倍所以其横向刚度较大；.自由状态下，带的顶面为拱形，受力后绳芯为排齐状，因而带芯受力均匀；.带的侧面为内凹曲面，带在轮上弯曲时，带侧面变直，使之与轮槽保持良好的贴合；.窄带承载能力较普通带可提高50%-150%，使用寿命长。窄V带有：SPZ、SPA、SPB、SPC等型号，其截面依次增大。,包布窄带,窄带轮,.,10,宽V带特点1.宽带主要用于无级变速装置的中间挠性摩擦件，因此常称为无级变速带2.带体宽，可有较大变速的范围的；3.带体较薄，以减小弯曲应力和纵向截面变形，但其横向变形较大，因此比普通带寿命短；4.为使调速机构灵活，使用时应保持良好的润滑。,宽带,.,11,同步带特点综合带传动、链传动和齿轮传动的优点。由于带的工作面呈齿形，与带轮的齿槽作啮合传动，并由带的抗拉层承受负载，故带与带轮之间没有相对滑动，从而使主、从动轮间能作无滑差的同步传动。同步带传动的速度范围很宽，从每分钟几转到线速度40ms以上，传动效率可达99.5，传动比可达10，传动功率从几瓦到数百千瓦。同步带现已在各种仪器、计算机、汽车、工业缝纫机、纺织机和其它通用机械中得到广泛应用。,同步带轮,同步带,同步带传动,.,12,多楔带轮,多楔带,兼有平带和V带的优点，工作接触面数多，摩擦力大，柔韧性好，用于结构紧凑而传递功率较大的场合。解决多根V带长短不一而受力不均。,轿车发动机,.,13,齿形带,.,14,5、传动形式按照传动比分类：定传动比、有级变速、无级变速。,.,15,按照两轴的位置和转向分类：开口传动、交叉传动、半交叉传动、张紧轮传动等。注：交叉传动、半交叉传动适用于平带。,.,16,6、带传动的特点及应用范围优点：带有良好弹性，具有缓冲、减振作用；依靠摩擦力传递，但过载时，带与带轮打滑，可保护其它零件；结构简单、制造、安装、维护方便；适用于中心距较大的两轴间的传递。缺点：弹性滑动（速度损失，传动比不恒定）；轴及轴承受力较大；摩擦大，带寿命短，传动效率低；结构不紧凑。应用范围：不宜于大功率传动，平带传动传递功率小于500kW，V带传动传递功率小于700kW；带的工作速度一般为525m/s。带速不宜过低或过高，否则均会降低带传动的传动能力。,.,17,7、V带传动和平带传动的比较在相同条件下，V带较平带能产生更大的摩擦力。因此，V带传动应用更为广泛。本章主要介绍V带传动。,.,18,8、V带的结构特点V带分类：普通V带、窄V带、宽V带、大楔角V带、齿形V带、联组V带等。注：一般多使用普通V带，目前窄V带的使用亦日趋广泛。,.,19,普通V带的结构帘布芯V带：制造方便抗拉体绳芯V带：柔韧性好，抗弯强度大普通V带的截型：Y、Z、A、B、C、D、E七种窄V带的截型：SPZ、SPA、SPB、SPC四种,2.抗拉体,1.顶胶,4.包布,3.底胶,.,20,普通V带采用基准宽度制，即用基准线的位置和基准宽度来定带轮的槽型、基准直径和带在轮槽中的位置。节面：节宽bP：轮槽基准宽度bd：bd=bp带轮基准直径dd：dddp基准长度Ld（公称长度）：,.,21,9、带传动的几何计算,V带传动的主要几何参数有：中心距a、带的计算长度Ld0、带轮的基准直径D1，D2、包角1。,.,22,2带传动工作情况的分析,2.1带传动中的力分析初拉力F0：紧边和松边：如果近似认为带工作时的总长度不变，则带紧边拉力的增加量，应等于松边拉力的减少量，即F1-F0=F0-F2或F1+F2=2F0,.,23,有效圆周力F在带传动中，有效圆周力F并不是作用于某固定点的集中力，而是带和带轮接触面上各点摩擦力的总和，故整个接触面上的总摩擦力Fe即等于带所传递的有效圆周力，则带传动所能传递的功率P为则,.,24,2.2带传动的最大有效拉力及其影响因素1最大有效圆周力FC当带有打滑趋势时，带和带轮间的摩擦力达到极限值，亦即带传动的有效圆周力达到最大值，这时，式中e为自然对数的底；为摩擦系数（对V带，为当量摩擦系数V）；带在带轮上的包角；q每米带长的质量。,Fc与哪些因素有关？,.,25,2影响最大有效圆周力的因素预紧力：包角：摩擦系数：带的单位质量q和带速v,摩擦系数取值,橡胶钢橡胶铸铁,F0越大越好吗？越小呢？,.,26,增大小轮包角的结构措施合理安排松边、紧边的位置,.,27,合理张紧,.,28,2.3带的应力分析带工作时受拉应力、离心应力C及弯曲应力b作用。,.,29,带工作时的应力情况，可得如下结论：带各点的应力不相同；最大应力为最大应力发生在带在紧边刚绕上主动轮处；带是在循环变应力下工作，带的寿命与应力的大小及应力循环次数有关。当应力循环次数达到一定值后，将使带产生疲劳破坏。,.,30,2.4带的弹性滑动和打滑1、带的弹性滑动,产生的原因,带的弹性、松边与紧边拉力差,定义,由于带的弹性而产生的带与带轮之间的相对滑动称为弹性滑动。,弹性滑动的特点,不可避免的弹性滑动率,传动比不准确、效率降低、带的磨损,弹性滑动的后果,.,31,弹性滑动现象分析：紧边在A点绕上主动轮带的拉力逐渐降低，变形量减小带速滞后于带轮即带与轮之间发生相对滑动,A,B,B*,静弧,动弧,.,32,2、带的打滑,产生的原因,外载荷增加，使得,造成的后果,带的磨损急剧增加、从动轮的转速急剧下降，直至传动失效。,打滑的特点,可以避免的,带打滑时的现象？,如何避免带发生打滑？,.,33,3、带的弹性滑动和打滑动弧是接触弧的一部分动弧位于主动轮的出口边欧拉公式适用于动弧当动弧扩展到整个接触弧时发生打滑弹性滑动不可避免，打滑可以避免弹性滑动造成传动比不稳定,A,B,B*,静弧,动弧,.,34,.,35,3V带传动的设计计算,3.1带传动的疲劳强度1.带传动的主要失效形式：打滑，带的疲劳破坏。2.带传动的设计准则在保证带传动不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。,.,36,3.单根普通V带的许用功率P0V带的疲劳强度条件为由上两式得：则单根普通V带所允许传递的功率为在包角=1800、特定长度、平稳工作条件下，单根普通V带的基本额定功率P0见表4.6。当实际工作条件与上述特定情况不同时，应对P0加以修正。,.,37,3.2传动参数的选择带传动的原始数据及设计内容：,功率P主动轮转速n1从动轮转速n2（或传动比i）传动位置要求（水平传动或倾斜传动）工作条件,带型号带轮直径D1，D2带根数z中心距a带长Ld初拉力F0压轴力Fr带轮结构,.,38,设计步骤和方法1确定计算功率PcPc=KAP式中P传动的功率；KA工作情况系数。,每天工作小使数（h）,16,1016,16,1016,7.5kW）,发电机,金属切削机床,印刷机,旋转筛,锯木机和木工机械,载荷变动小,1.8,1.6,1.5,1.5,1.4,1.3,破碎机(旋转式,颚式等),磨碎机(球磨,棒磨,管磨),载荷变动很大,1.6,1.3,1.4,1.1,负载启动,1.3,1.1,1.5,1.4,1.2,制砖机,斗式提升机,往复式水泵和压缩机,起重机,磨粉机,冲剪机床,橡胶机械,振动筛,纺织机械,重载输送机,载荷变动较大,1.2,1.2,1.0,液体搅拌机,通风机及鼓风机（7.5kW）,离心式水泵和压缩机,轻负荷输送机,载荷变动最小,软启动,KA,工况,.,39,2选择带型根据计算功率Pc和小带轮转速n1，选定带型。,.,40,3确定带轮的基准直径D1和D2初选小带轮的基准直径D1；验算带的速度v；普通V带，vmax=2530m/s。若vvmax，则离心力过大，则应减小D1；如v过小，则表示所选D1过小，这将使所需的有效拉力过大，即所需带的根数z过多，于是带轮的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大。一般以v10m/s为宜。计算从动带轮的基准直径D2,.,41,4确定中心距a和带的基准长度Ld初定中心距a0分析：若a，则带长，带在工作时会抖动，外廓尺寸；但a不宜过小，否则包角，传动能力下降，带长，当v一定时，单位时间内绕转次数。带的计算长度Ld0由Ld0确定V带的基准长度Ld。,.,42,实际中心距a考虑安装调整和补偿预紧力，中心距的变动范围为,.,43,5验算小带轮上的包角1（至少900）6确定带的根数z式中K包角系数，考虑包角不同时的影响系数；KL长度系数，考虑带的长度不同时的影响系数；P0单根普通V带的许用功率；P0计入传动比的影响时，单根V带额定功率的增量。在确定V带的根数时，为了使各根V带受力均匀，根数不宜太多（通常z1012），否则应该选带的截型，重新计算。,.,44,7确定单根V带的初拉力F0预紧力的大小是保证带传动正常工作的重要因素。预紧力过小，摩擦力小，容易发生打滑；预紧力过大，则带寿命低，轴和轴承承受的压力大。单根V带所需的预紧力为8计算带传动作用在轴上的力（简称压轴力）FQ,.,45,4V带轮设计1、带轮的组成典型的带轮由轮缘（用以安装传动带）、轮毂（用以安装在轴上）、轮幅或幅板（联接轮缘与轮毂）。2、V带轮的设计要求质量小；结构工艺性好；工作面和尺寸保持一定精度3、带轮的材料HT150、HT200（低速）、钢（高速，带速小于45m/s）、铝或塑料（小功率）。4、带轮的结构轮槽尺寸结构尺寸,.,46,实心式带轮,.,47,腹板式带轮,.,48,孔板式带轮,