河科大机械零件教案第8章 带传动

河北科技大学教案用纸PAGEPAGE1第10次课2学时上次课复习：键联接本次课题（或教材章节题目）：第8章带传动§1～2带传动工作情况的分析教学要求：1）掌握带传动的特点及类型；2）掌握带传动的受力分析、应力分析；3)掌握带传动的弹性滑动、打滑。重点：应力分析，弹性滑动、打滑难点：弹性滑动、打滑教学手段及教具：多媒体课堂讲授讲授内容及时间分配：1）带传动的特点及类型；１５分钟2）带传动的受力分析、应力分析；４５分钟３）弹性滑动、打滑。３０分钟课后作业参考资料《机械设计》谈家祯主编中国标准出版社《机械设计》董刚主编机械工业出版社注：本页为每次课教案首页第八章带传动§8～1概述带传动的传动原理：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Ｖ带传动）。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）。带传动的特点：①传动平稳、噪音小、可缓冲和吸振；②过载时，带在带轮上打滑，对其它零件起过载保护作用；③适用于两轴中心距较大的场合；④结构简单、制造、安装和维修成本较低⑤存在弹性蠕动现象，传动比不恒定；⑥效率低、寿命短，不宜用在易燃、易爆场合；⑦一般需要有张紧装置等。带传动的类型：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。Ｖ带传动：在一般机械传动中，应用最广的带传动是Ｖ带传动，在同样的张紧力下，Ｖ带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。多楔带传动：兼有平带传动和Ｖ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。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。带传动的应用：P≤45kW；平带i<5，V带i<8；平带v≤30m/s，V带v≤5~25m/s；平带h＝0.96~0.98，V带h＝0.94~0.97。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。§8-2带传动工作情况的分析（一）带传动中的力分析Fe=F1-F２=ΣFfi=Ff预拉力F0、紧边拉力F1及松边拉力F2间的关系：F1－F0＝F0－F2（二）带传动的最大有效拉力及其影响因素总结：１）预紧力F0增大；２）包角α↑３）摩擦系数f↑，f过大，则磨损增加，∴带轮表面粗糙度要适当当已知带传递的载荷时，可根据欧拉公式确定应保证的最小初拉力F0。（三）传动带的应力分析大小：σmax=σ1+σc+σb1位置：小带轮上带的切入点（四）带传动的弹性滑动与打滑1．弹性滑动现象当传动带绕过主动轮时，其上拉力由紧边拉力逐渐减小为松边拉力，与此同时，传动带的单位伸长量也逐渐减小；而带轮是匀速转动的，于是，就使得带与带轮之间产生了微量的蠕动，称之为弹性蠕动。从动轮上的现象恰好相反。2．弹性滑动造成的后果由于弹性滑动的产生，使得V1>V>V2。这种速度的变化随载荷的变化而变化的，从而导致带传动传动比的不恒定；同时也加速了传动带的磨损，降低了传动带的使用寿命。3．弹性滑动产生的原因带传动是依靠摩擦来实现运动和动力传递的，所以摩擦力就是带传动必不可少的。摩擦力的存在导致带在带轮两侧产生拉力差，使带发生弹性变形，引起带与带轮之间产生微量弹性蠕动即弹性滑动。因此，弹性滑动是带传动本身固有的一种特性，是不可避免的现象。４．打滑打滑是带传动的主要失效形式之一。打滑是由过载引起的，打滑是必须避免的。弹性滑动打滑相同点带是弹性体，受力后产生弹性伸长，使带与带轮在接触弧上产生相对滑动不同点受力正常工作时，受紧边拉力F1与松边拉力F2作用要求带所传递的圆周力超过了带与带轮间的摩擦力极限值，即过载现象带受力后产生弹性伸长，带相对于带轮在接触弧上局部的滑动（只发生在滑动角）带受力后产生弹性伸长，带相对于带轮在接触弧上全面滑动（即由滑动角扩大到几何包角）性质是正常现象，不可避免是失效形式，必须避免影响不能保证准确的传动比，因为v1>v>v2降低传动效率，因为有速度损失引起带的磨损引起带发热，容易疲劳，寿命短使带的磨损加剧从动轮转速急剧降低，使传动失效可防止损坏其他零件，起保安作用第11次课2学时上次课复习：带传动的弹性滑动与打滑本次课题（或教材章节题目）：§3～6带传动的设计计算等教学要求：1）掌握带传动的设计计算；2）掌握带传动的张紧；重点：带传动的设计计算难点：参数选择教学手段及教具：多媒体或课堂讲授讲授内容及时间分配：1）设计计算；６５分钟2）带传动的张紧。２５分钟课后作业6-16参考资料《机械设计》谈家祯主编中国标准出版社《机械设计》董刚主编机械工业出版社注：本页为每次课教案首页§8～3V带传动的设计计算（一）设计准则和单根V带的基本额定功率1．Ｖ带传动的主要失效形式和设计准则主要失效形式：打滑和疲劳破坏。设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。2．单根V带的基本额定功率P0不打滑：不发生疲劳破坏：带传动的承载能力取决于传动带的材质、结构、长度，带传动的转速、包角和载荷特性等因素。单根V带的基本额定功率P0是根据特定的实验和分析确定的。实验条件：传动比i=1、包角α＝180°、特定长度、平稳的工作载荷。当实际工作条件与上述特定情况不同时，应对P0加以修正。（二）原始数据及设计内容原始数据为：功率P，转速n1、n2（或i），传动位置要求及工作条件等。设计内容：确定带的类型和截型、长度L、根数Z、传动中心距a、带轮基准直径及其它结构尺寸等。（三）设计步骤和方法1、确定计算功率Pca2、选择带型根据计算功率Pca和小带轮的转速n1。3、确定带轮的基准直径dd1、dd21）初选dd1dd1≥ddmin（目的：避免弯曲应力过大）2）验算带速vv的取值范围：5～25m/s3）大带轮的直径dd2注意：dd1、dd2均取标准值。4、确定中心距a和带的基准长度Ｌd1）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α↓，传动能力下降，带长↓，当v一定时，单位时间内绕转次数↑。2）初带的计算长度L/d由L/d确定接近V带的基准长度Ld。3）确定带的实际中心距a5、验算主动轮上的包角、传动比ｉ通常限制传动比ｉ＝2~56．确定Ｖ型带根数z由于传动带的制造误差与每根带的张紧程度不同，根数过多将导致传动带的载荷分配不均匀。因此，传动带的根是最多不超过10根。7．确定预拉力Ｆ０8．作用在轴上力Fp§8-4V带轮的结构1．V带轮设计的要求各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使带的载荷分布较为均匀。结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。2．带轮的材料通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。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。3．结构与尺寸V带轮的典型结构有：实心式、腹板式、孔板式和轮辐式。带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择结构形式。§8-5V带传动的张紧装置1、中心距可调张紧装置（定期张紧装置）2、中心距可调张紧装置（自动张紧装置）3、中心距不可调张紧装置（加张紧轮）带传动的使用和维护1.两带轮轴平行、轮