第11章带传动课件

1、传动篇传动篇动力机动力机+传动装置传动装置+工作机工作机=机组机组(机器机器)三种基本组成方式三种基本组成方式 传动装置在整台机器中占有相当的比例，如汽车中，制造传动传动装置在整台机器中占有相当的比例，如汽车中，制造传动零件所花费的劳动量约占制造整个汽车的零件所花费的劳动量约占制造整个汽车的50%，而在金属切削机床，而在金属切削机床中则占中则占60%单流传动单流传动全部能量通过每一个零件，故尺寸较大，且要求传全部能量通过每一个零件，故尺寸较大，且要求传 动效率高动效率高分流传动分流传动工作机较多，但总功率不大工作机较多，但总功率不大汇流传动汇流传动工作机的功率大，为减小尺寸重量，采用多个动力工

2、作机的功率大，为减小尺寸重量，采用多个动力 机，一般用于低速重载机，一般用于低速重载动力机动力机一次动力机一次动力机汽轮机，内燃机，水轮机，风力机汽轮机，内燃机，水轮机，风力机二次动力机二次动力机电动机，液压马达，气压马达电动机，液压马达，气压马达传动目的：传动目的：1、能量的分配：工作机构所要求的速度、转矩或力，通常与、能量的分配：工作机构所要求的速度、转矩或力，通常与 动力机不同动力机不同2、转速的改变：工作机构常需改变速度，如采用动力机调速，则、转速的改变：工作机构常需改变速度，如采用动力机调速，则 很不经济很不经济3、运动形式的改变：动力机一般为回转运动，而工作机构往往、运动形式的改变

3、：动力机一般为回转运动，而工作机构往往 需要多样运动，如螺旋传动、直线运动、间歇运动需要多样运动，如螺旋传动、直线运动、间歇运动4、一个动力机有时要带动若干运动形式和速度都不同的工作机构、一个动力机有时要带动若干运动形式和速度都不同的工作机构 间接式间接式 直接式直接式带有中间挠性件带有中间挠性件 摩擦传动摩擦传动 带传动带传动 摩擦轮传动摩擦轮传动机械传动：机械传动： 啮合传动啮合传动 链传动、链传动、 齿轮齿轮 同步带传动同步带传动 蜗杆传动蜗杆传动摩擦传动摩擦传动啮合传动啮合传动电传动电传动由机械能由机械能电能，或电能电能，或电能机械能（可控硅）机械能（可控硅）机械传动：摩擦传动机械传动

4、：摩擦传动带传动（间接式），摩擦轮传动（直接式）带传动（间接式），摩擦轮传动（直接式） 啮合传动啮合传动链传动、同步带传动，齿轮、蜗杆传动链传动、同步带传动，齿轮、蜗杆传动流体传动：液压传动流体传动：液压传动 气压传动气压传动传动的类型传动的类型评价传动的依据评价传动的依据瞬时传动比是否恒定瞬时传动比是否恒定传递功率的大小传递功率的大小速度的高低速度的高低制造的精度要求制造的精度要求尺寸重量的大小尺寸重量的大小环保环保如何选择传动如何选择传动功率的大小功率的大小传动比大小及传动比的精确程度传动比大小及传动比的精确程度结构的限制结构的限制是否需要过载保护是否需要过载保护是否需要缓冲是否需要缓冲环

5、保要求环保要求传动系统举传动系统举例例11.111.1、概述、概述11.1.111.1.1、组成、主要类型及传动形式、组成、主要类型及传动形式组成：主动轮、从动轮、环形带组成：主动轮、从动轮、环形带类型：平带、类型：平带、V带、多楔带、同步带、特殊截面带带、多楔带、同步带、特殊截面带传动形式传动形式: :11.1.211.1.2、带传动的优缺点、带传动的优缺点优点：优点：（1）中心距较大中心距较大 （2）传动平稳）传动平稳 （3）有过载保护作用）有过载保护作用 （4）结构简单）结构简单 缺点：缺点：（1）外形大外形大 （2）传动比不稳定）传动比不稳定 （3）传动效率低）传动效率低11.1.31

6、1.1.3、应用范围、应用范围（1）工作速度：工作速度：5 25m/s （2）传动比：）传动比：3 5（3）传递的功率：）传递的功率：500kW11.211.2、带和带轮、带和带轮11.2.111.2.1、平带和带轮、平带和带轮11.2.211.2.2、V V带和带轮带和带轮平带：胶帆布带、编织带、高速胶带、强力锦纶带平带：胶帆布带、编织带、高速胶带、强力锦纶带带轮：轮缘稍带弧形，防止掉带带轮：轮缘稍带弧形，防止掉带截面：左图截面：左图接头：无接头接头：无接头长度：有系列长度：有系列型号系列：型号系列：Y Z A B C D E角度特点：带与带轮不同角度特点：带与带轮不同 400 320 34

7、0 360 38011.2.311.2.3、带轮结构、带轮结构V带的基准长度带的基准长度 Ld ：在节线上量得的带周长在节线上量得的带周长V带轮的基准直径带轮的基准直径 D：与节线相对应的带轮直径与节线相对应的带轮直径带传动几何尺寸带传动几何尺寸 ：1 小带轮包角小带轮包角2 大带轮包角大带轮包角1 平带和平带和V带的区别：带的区别：楔形增压效应楔形增压效应当包角当包角 180时：时：V 带带 F1 /F2e v5平带平带 F1 /F2e 3由此可见由此可见：相同条件下，相同条件下， V 带的传动能力强于平带带的传动能力强于平带11.4.211.4.2、带传动的应力分析、带传动的应力分析工作时

8、，带横截面上的应力由三部分组成：工作时，带横截面上的应力由三部分组成：由紧边和松边拉力产生的拉应力；由紧边和松边拉力产生的拉应力；由离心力产生的拉应力；由离心力产生的拉应力；由弯曲产生的弯曲应力。由弯曲产生的弯曲应力。1、拉力、拉力F1、F2 产生的拉应力产生的拉应力1 、2 紧边拉应力：紧边拉应力：1 F 1/A MPa松边拉应力：松边拉应力：2 F2 /A MPaA 带的横截面积带的横截面积MPaAqvAFCC2虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段，虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段，由离心拉力由离心拉力 Fc 产生的拉应力为：产生的拉应力为：注意：注意：但其产生的离心拉力（或拉应力

9、）却作用于带但其产生的离心拉力（或拉应力）却作用于带的全部，且各剖面处处相等。的全部，且各剖面处处相等。3、带弯曲而产生的弯曲应力、带弯曲而产生的弯曲应力b带绕过带轮时发生弯曲，由材力公式：带绕过带轮时发生弯曲，由材力公式：MPaDyEb2节线至带最节线至带最外层的距离外层的距离带的弹性带的弹性模量模量显然：显然： D b 故：故： b 1 b 2带绕过小带轮带绕过小带轮时的弯曲应力时的弯曲应力带绕过大带轮时带绕过大带轮时的弯曲应力的弯曲应力与离心拉应力不同，与离心拉应力不同，弯曲应力只作用在弯曲应力只作用在绕过带轮的那一部绕过带轮的那一部分带上分带上 。2、离心应力、离心应力cD带横截面的应

10、力为三部分应力之和。带横截面的应力为三部分应力之和。各剖面的应力分布为：各剖面的应力分布为：最大应力发生在最大应力发生在 紧边开始进入小带轮处紧边开始进入小带轮处:11maxbc由此可知，带受变应力作用，这将使带产生疲劳破坏。由此可知，带受变应力作用，这将使带产生疲劳破坏。两种滑动现象：两种滑动现象：11.4.311.4.3、带传动的弹性滑动、打滑和滑动率、带传动的弹性滑动、打滑和滑动率1、弹性滑动、弹性滑动打打 滑滑 是带传动的一种失效形式，应避免是带传动的一种失效形式，应避免弹性滑动弹性滑动 正常工作时的微量滑动现象，不可避免正常工作时的微量滑动现象，不可避免弹性滑动是如何产生的？弹性滑动

11、是如何产生的？因因 F1 F2故松紧边单位长度上故松紧边单位长度上的变形量不等。的变形量不等。带绕过主动轮时，由带绕过主动轮时，由于拉力逐渐减小，所于拉力逐渐减小，所以带逐渐收缩，使带以带逐渐收缩，使带相对于主动轮的转向相对于主动轮的转向向后滑动。向后滑动。同样的现象也发生在同样的现象也发生在从动轮上。但情况有从动轮上。但情况有何不同？何不同？由此可见：弹性滑动由此可见：弹性滑动是由弹性变形和拉力是由弹性变形和拉力差引起的。差引起的。弹性滑动引起的不良后果：弹性滑动引起的不良后果： 使从动轮的圆周速度低于主动轮使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，即，即 v2 1 从动轮直径增大，从动轮直径增大，传

12、动能力提高，则额定功率增加传动能力提高，则额定功率增加额定功率增量为：额定功率增量为： P0 查表查表11-10 带长不等于特定带长带长不等于特定带长 带越长，单位时间内的应力循环次数越少，带越长，单位时间内的应力循环次数越少，则带的疲劳寿命越长。相反，短带的寿命短。则带的疲劳寿命越长。相反，短带的寿命短。为此，引入带长修正系数为此，引入带长修正系数 KL 。(表表11.12) 包角包角不等于不等于 小带轮包角小于小带轮包角小于，传动能力有所下降，引，传动能力有所下降，引入包角修正系数入包角修正系数K 。 K1(表表11.7)b2减小，减小，在实际工作条件下，单根在实际工作条件下，单根V带的额

13、定功率为：带的额定功率为：kWKKPPPL)(0011.5.311.5.3、V V带传动的设计计算带传动的设计计算1. 已知条件及设计内容已知条件及设计内容传递的名义功率传递的名义功率P P ；已知条件已知条件主动轮转速主动轮转速n1 1 ；从动轮转速从动轮转速n2 2 或传动比或传动比 i ；传动位置要求传动位置要求 ；工况条件、原动机类型等；工况条件、原动机类型等；V V带的型号、长度和根数；带的型号、长度和根数；设计内容设计内容带轮直径和结构；带轮直径和结构；传动中心距传动中心距 a ；验算带速验算带速 v 和包角和包角 ；计算初拉力和压轴力；计算初拉力和压轴力；2. 设计步骤和方法设计

14、步骤和方法1、确定计算功率、确定计算功率 Pc KAP2、根据、根据n1、 PC选择带的型号选择带的型号工况系数，工况系数，查表查表11.5。3、确定带轮基准直径、确定带轮基准直径D1、D2带轮愈小，弯曲应力愈带轮愈小，弯曲应力愈大，所以大，所以D1 dmin D2 = i D1(1 -）圆）圆整成标准值整成标准值4、验算带速、验算带速v （v525m/s）N5、确定中心距、确定中心距 a 及带长及带长 Ld6、验算主动轮的包角、验算主动轮的包角1 0012011203 .57180aDD7、计算带的根数、计算带的根数 zN 1000LCCKKPPPPPz z ？NY8、确定初拉力、确定初拉力 F0 205 . 2500qvzvKPKFC9、计算压轴力、计算压轴力 FQ2sin210zFFQ10、带轮结构设计、带