机械设计带传动

1、会计学1机械设计带传动机械设计带传动第1页/共52页 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） 。第2页/共52页 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

2、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。第3页/共52页 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：

3、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。 第4页/共52页 (3）多楔带：它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。可传递很大的功率。多楔带传动兼有平带传动和带传动的优点，柔韧性好、摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。（4）圆形带： 横截面为圆形。只用于小功率传动。第5页/共52页 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)第6页/共52页

4、配气机构第7页/共52页第8页/共52页3)带传动传动形式 开口传动 交叉传动 半交叉传动第9页/共52页V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等。其中以普通V带和窄V带应用较广，本章主要讨论普通V带传动。 一、一、V V带的结构和标准带的结构和标准 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)。 15152 V2 V带与带与V V带轮带轮第10页/共52页 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

5、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 )节面当V带受弯曲时， 长度不变的中性层。第11页/共52页第12页/共52页第13页/共52页第14页/共52页第15页/共52页 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

6、已广泛应用于高速、大功率的机械传动装置。第16页/共52页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：椭圆轮幅带轮第17页/共52页第18页/共52页第19页/共52页15153 3 带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析一一. .带传动的受力分析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：F1

7、 F22F0； 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):1000FvP 式中:F圆周力(N) v带速(m/s)第20页/共52页带传动在工作过程中带上的应力有：二、带传动的应力分析二、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。第21页/共52页第22页/共52页为了不使带

8、所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。槽 型ZABCSPZSPASPASPCddmin/mm 50751252006390140224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：11maxcb带的许用拉应力第23页/共52页三、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。第24页/共52页%100121vvv12)1 (vv或)/(6000111smndv)/(6000222smndv其中：因此，传

9、动比为：1221)1 (ddnni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： 1221ddnni理因带传动的滑动率=0.01-0.02,其值不大，可不予考虑。第25页/共52页打滑: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。第26页/共52页第27页/共52页第28页/共52页第29页/共52页第30页/共52页第31页/共52页第32页/共52页第33页/共52页第34页/共52页第35页/共52页第36页/共5

10、2页第37页/共52页第38页/共52页第39页/共52页第40页/共52页第41页/共52页第42页/共52页第43页/共52页第44页/共52页第45页/共52页 (3）多楔带：它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。可传递很大的功率。多楔带传动兼有平带传动和带传动的优点，柔韧性好、摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。（4）圆形带： 横截面为圆形。只用于小功率传动。第46页/共52页第47页/共52页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：椭圆轮幅带轮第48页/共52页%100121vvv12)1 (vv或)/(6000111smndv)/(6000222smndv其中：因此，传动比为：1221)1 (ddnni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：