模块二 摩擦轮传动和带传动

1、模块二 摩擦轮传动和带传动,主讲 陈登峰 课件制作 陈登峰,菏泽职业学院,主要内容,课题一 摩擦轮传动 课题二 带传动,课题一 摩擦轮传动,知识点： 摩擦轮传动的工作原理和传动比 摩擦轮传动特点 摩擦轮传动的类型和应用场合 技能点 学会正确选用及维护摩擦轮传动,【课题引入】,主动摩擦轮,从动摩擦轮,如图所示为滚筒抛丸清理机，电动机经链轮传动带动主动摩擦轮转动，通过摩擦传动将动力传给滚筒，使之转动。滚筒内装有铸件，清理机内高速旋转的叶轮将弹丸抛向滚筒内不断翻转的铸件，以清理其表面的残余型砂或氧化皮。试分析此处为什么要选用摩擦轮传动，能不能用带传动代替。,摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力

2、来传递运动和动力的一种机械传动。图示为最简单的摩擦轮传动，由两个相互压紧的圆柱摩擦轮组成。,【课题分析】,摩擦轮传动是怎样工作的？常见的类型有哪些？摩擦轮传动有何特点？在生产实际中如何应用？为了保证正常的摩擦传动，对摩擦轮的材料有什么特殊要求？,最简单的两轴平行的摩擦轮传动，它是由两个相互压紧的圆柱形摩擦轮所组成。在正常传动时，主动轮依靠摩擦力的作用带动从动轮转动，并应保证两轮面的接触处有足够大的摩擦力，使主动轮产生的摩擦力矩足以克服从动轮上的阻力矩。,如果摩擦力矩小于阻力矩，两轮面接触处在传动中会出现相对滑移现象，这种现象称为“打滑”。为了克服“打滑”，必须适当增大两轮面接触处的摩擦力。,一

3、、摩擦轮传动的工作原理和传动比 1摩擦轮传动的工作原理,【相关知识】,2、增大摩擦力的途径 增大摩擦力的途径，一是增大正压力，二是增大摩擦系数。 增大正压力可以在摩擦轮上装置弹簧或其它的施力装置。采用增大正压力的方法会增加作用在轴与轴承上的载荷，导致增大传动件的尺寸，使机构笨重。因此，正压力只能适当增加。 增大摩擦系数的方法，通常是将其中一个摩擦轮用钢或铸铁材料制造，在另一个摩擦轮的工作表面粘上一层石棉、皮革、橡胶布、塑料或纤维材料等。轮面较软的摩擦轮宜做主动轮，这样可以避免因传动中产生打滑致使从动轮的轮面遭受局部磨损而影响传动质量。,3传动比 机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动

4、比，用符号“i”表示。 对于摩擦轮传动，其传动比就是主动轮转速与从动轮转速的比值。,式中 n1主动轮转速, r/min ; n2从动轮转速, r/min ; D1主动轮直径, mm ; D2从动轮直径，mm 。,(21）,二、摩擦轮传动的类型和应用场合,摩擦轮传动,两轴平行,两轴相交,圆柱摩擦轮传动,槽形摩擦轮传动,端面摩擦轮传动,锥形摩擦轮传动,1两轴平行的摩擦轮传动 （1）圆柱摩擦轮传动,外接圆柱式摩擦轮传动,内接圆柱式摩擦轮传动,特点及应用：结构简单，制造方便，但压紧力较大。主要用于小功率传动，如回转筒驱动、仪表调节装置等。,（2）槽形摩擦轮传动,特点及应用：压紧力较圆柱摩擦轮传动机构小

5、，几何滑动大，易发热与磨损，效率较低，对加工和安装要求较高。主要用于绞车驱动装置。,两轴相交的摩擦轮传动,滚子平盘式无级变速机构,（1）端面摩擦轮传动,特点及应用：结构简单，制造方便；压紧力大、几何滑动大，易发热和磨损；轴向移动小轮可实现正、反向无级变速。用于摩擦压力机等。,（2）锥形摩擦轮传动,外接圆锥式摩擦轮传动,内接圆锥式摩擦轮传动,特点及应用：结构简单，制造方便；设计安装时应保证轴线的相对位置正确，锥顶重合，否则几何滑动大，磨损严重。常用于大功率摩擦压力机。,三、摩擦轮传动的特点,1结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。 传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。 过载时，在

6、两轮接触处会产生打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起到安全保护作用。 在两轮接触处有产生打滑的可能，所以不能够保持准确的传动比。 传动效率较低，不宜传递较大的转矩，主要适用于高速小功率传动场合。,【课题落实】,调节螺栓,固定螺栓,滚筒,摩擦轮,如图所示抛丸清理机中的摩擦轮传动为圆柱摩擦轮传动，适用于两轴平行的场合。根据摩擦轮传动的特点，为保证滚筒清理机的正常工作，在安装调试设备时，通过旋转调节螺栓，调节摩擦轮与滚筒之间的中心距，保证主动摩擦轮与滚筒之间接触可靠。,与带传动相比，摩擦轮传动适用于两轮中心距较近的场合。抛丸清理机中如采用带传动，为保证工作时不打滑，两轮中心距不能太小，这样会导致机器结

7、构不紧凑。同时由于滚筒清理机工作时会产生粉尘，用带传动易造成带的磨损和老化。而采用摩擦轮传动可克服以上不足，同时由于主动摩擦轮和滚筒直接接触，还起到支承滚筒的作用。,【思考与练习】,1.摩擦轮传动中其传动比如何计算？当摩擦轮传动没有相对滑移时，两摩擦轮的转速与直径有什么关系？ 2.在生产实际中还有哪些场合应用了摩擦轮传动？,课题二 带传动,知识点 V带传动的结构、标准和参数 V带传动的工作特点 平带传动的形式和工作特点 技能点： 学会正确选用及维护带传动,【课题引入】,图示高效微型罗茨增氧机的动力传递采用了V带。电动机的动力通过V带传动传递给增氧机。V带经过一段时间的使用后因磨损老化等原因而不

8、能正常工作，需要进行调试或更换，试合理选择V带类型，并正确安装。,主动轮,V带,从动轮,【课题分析】,V带传动是一种应用广泛的带传动，其传动平稳，承载能力大。V带和V带轮都是标准件，它们的基本参数都已经标准化、系列化。下面就来学习带传动的类型、基本参数及其应用特点，在此基础上达到合理选用、正确安装、张紧和维护的目的。,一、带传动类型、特点和应用 1、带传动的组成及工作原理 如图所示，带传动一般是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传动带及机架组成。当原动机驱动主动带轮转动时，由于带与带轮之间摩擦力的作用，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。,主动轮,从动轮,传动带,【相关知识】,2、带传

9、动的类型 按传动原理分 （1）摩擦带传动 靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带传动、平带传动等； （2）啮合带传动 靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。 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, 主要用于两轴平行, 转向相同的较远距离的传动。如图所示,平带,平带实物,（2）V带： V带的截面形状为梯形, 两侧面为工作面, 带轮的轮槽截面也为梯形。 根据斜面的受力分析可知, 在相同张紧力和相同摩擦系数的条件下, V带产生的摩擦力要比平带的摩擦力大,所以, V带传动能力强, 结构更紧凑, 在机械传动中应用最广泛。如图所示,V带,V带实物

10、,（3）多楔带：多楔带是平带基体上有若干纵向楔形凸起, 如图下所示, 它兼有平带和V带的优点且弥补其不足, 多用于结构紧凑的大功率传动中。,多楔带,多楔带实物,（4）圆形带：圆形带的截面形状为圆形, 如图所示, 仅用于如缝纫机、 仪器等低速小功率的传动。,圆带,缝纫机中的圆带,（5）齿形带（同步带）：,同步齿形带即为啮合型传动带, 如图所示。 同步带内周有一定形状的齿。,同步带传动,同步带实物,传动带实物,3带传动的特点和应用 （1）传动带有弹性，能缓冲、吸振，传动较平稳，噪音小； （2）摩擦带传动在过载时带在带轮上的打滑，可防止损坏其他零件，起安全保护作用。但不能保证准确的传动比。 （3）结

11、构简单，制造成本低，适用于两轴中心距较大的传动。 （4）传动效率低，外廓尺寸大，对轴和轴承压力大，寿命短，不适合高温易燃场合。,带传动广泛应用在工程机械、矿山机械、化工机械、交通机械等。带传动常用于中小功率的传动；摩擦带传动的工作速度一般在525 ms之间，啮合带传动的工作速度可达50ms；摩擦带传动的传动比一般不大于7，啮合带传动的传动比可达10。,1.普通V带的结构和标准 （1）V带的结构 普通V带是无接头的环形带，截面形状为等腰梯形，两侧面为工作面，V带分为帘布结构和线绳结构两种。V带由伸张层1、强力层2、压缩层3和包布层4组成。伸张层和压缩层均为橡胶；包布层由几层橡胶布组成，是带的保护

12、层。帘布结构抗拉强度高，制造方便，一般场合采用帘布结构；而线绳结构比较柔软，适用于转速较高、带轮直径较小场合。,二、V带传动,（2）普通V带标准： 普通V带应用最广，其截面呈楔角等于40的梯形，其相对高度 。工作面是带的两侧面。普通V带的规格尺寸、性能、测量方法及使用要求等均已标准化。普通V带按截面大小分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，各型号代表的截面尺寸及具有的长度查表21。在同样的条件下，横截面尺寸越大则传递的功率就越大。,表21 普通V带截面尺寸和单位带长质量(GB/T 11544-1992),V带绕在带轮上产生弯曲，伸张层受拉伸长，压缩层受压缩短，其中必有一处既不受拉也不受压，周

13、长不变。在V带中这种保持原长度不变的任一条周线称为节线(图a)，由全部节线构成的面称为节面(图b)，节面宽度称为节宽 。,在V带轮上，与所配用V带节面处于同一位置的槽形轮廓宽度称为基准宽度 。基准宽度处的带轮直径称为基准直径 。V带在规定张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度 。普通V带的基准长度系列见表22。V带的型号和基准长度都压印在胶带的外表面上，以供识别和选用，例如“B2500”即表示B型V带，基准长度为2500 mm。,表22普通V带的基准长度系列和带长修正系数,V带实物,2. V带轮结构和材料 （1）带轮材料 带轮常采用灰铸铁制造。常用的牌号为HT150或HT200。转

14、速较高时，用铸钢或轻合金，以减轻重量。小功率传动时，常采用铸造铝合金或工程塑料。,（2）带轮结构 V带轮通常由轮缘、轮辐和轮毂组成。带轮的外圈是轮缘，在轮缘上有梯形槽，与轴配合的部分称为轮毂，连接轮毂与轮缘的部分称为轮辐。,轮毂,轮辐,轮缘,带轮的结构形式有四种，分别为实心式、腹板式、孔板式和轮辐式结构。如右图所示 一般当 （ 为轴的直径）时，采用实心式； 时，采用腹板式； 时，采用孔板式； 时，采用轮辐式。,腹板带轮,孔板带轮,轮辐式 带轮,实心带轮,表23 V带轮的最小基准直径及基准直径系列（摘自GB/T13575-1992）,（3）带轮基准直径 带轮直径愈小, 传动所占空间愈小, 但弯曲

15、应力愈大, 带愈易疲劳。 表23列出了普通V带轮的最小基准直径。 设计时, 应使小带轮基准直径不小于最小基准直径。,安装前V带两侧面夹角为 ，安装后V带在带轮上弯曲，外周受拉而变窄，内周受压而变宽，因而使带两侧面夹角变小，且带轮基准直径越小，这种变化越显著，所以，为了保证带的两侧面和轮槽接触良好，带轮轮槽槽角应小于 。 常取 、 、 。 小带轮上V带变形严重槽角取较小值，大带轮的槽角则取较大值。具体数值见表24 。,（4）V带轮轮缘和轮槽尺寸,槽型,对应的dd,表24 V带轮轮缘和轮槽尺寸,32,34,36,38,3普通V带传动的主要参数 （1）传动比i 传动比就是主动带轮转速n1与从动轮转速

16、n2之比。如果不计带与带轮间打滑因素的影响，则,普通V带传动的传动比 ，常用25,（2）小带轮的包角1 就是带与带轮接触弧所对的圆心角。如下图所示。包角越大，接触弧就越长，带能传递的功率就越大；反之，所能传递的功率就越小。为了使带传动可靠，一般要求小带轮上的包角1120。,包角的大小可按下式计算 式中:a-带传动的中心距， mm ; dd1 -小带轮的基准直径，mm ; dd2 -大带轮的基准直径，mm 。 （3）带的基准长度Ld 带的基准长度Ld按设计中心距ao进行计算 计算基准长度Ld0确定后，按表22规定系列确定普通V带的基准长度Ld 。,4.带传动主要失效形式 靠摩擦工作的带传动，当传

17、递的载荷超过带与带轮之间的最大摩擦力时，带传动将出现打滑，这是带传动的主要失效形式之一； 另外因为带在传动中，带承受的是变应力。当应力超过极限值时，传动带的局部将出现帘布（或线绳）与橡胶脱离现象，即脱离，以至断裂，丧失传动能力，这种现象称疲劳损坏，它将引起带传动失效，严重的疲劳损坏可导致胶带断裂。,5、V带的使用特点 V带与平带传动一样，都是依靠传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的。 V带是利用带和带轮梯形槽面之间的摩擦力来传递动力的，所以传递能力比平带大，一般在相同条件下，可增大三倍。 在同样条件下，V带传动的结构较平带传动紧凑，故一般机械传动中广泛使用V带传动。 V带传动的效率低于平

18、带传动，且价格较贵，寿命较短。,三、平带传动,1平带传动的形式及使用特点 传动形式 平带的横截面为扁矩形，工作时，带的环形内表面与轮缘接触，结构简单，带轮易制造，成本较低，且平带较薄，挠曲性好，适于高速传动，又因平带的柔性较好，故又适于平行轴的交叉传动和相错轴的半交叉传动，其传动形式有三种，即：开口传动、交叉传动和半交叉传动。平带传动形式和有关参数计算如表所示。,使用特点 通常使用的平带是橡胶帆布带，另外还有皮革带、棉布带等。 平带的接头一般应用图示的几种方法。,经胶合和缝合的接头，传动时冲击小，传动速度可以高一些。 铰链带扣的接头传递的功率较大，但速度不能太高，否则会引起强烈的冲击和振动。

19、当速度超过30ms时，可采用轻而薄的高速传动带，通常是用涤纶纤维绳作强力层，外面用耐油橡胶粘合而成的无接头的环形带。,四、带传动的张紧装置,带传动的张紧装置可采用调整中心距和使用张紧轮两种方法。 1.调整中心距 一般利用调整螺钉来调整中心距。在水平传动（或接近水平）时，电动机装在滑槽上，利用调整螺钉调整中心距（图a）；图b所示为垂直传动。电动机可装在托架座上，利用调整螺钉来调整中心距；也可利用电动机自身的重量下垂，以达到自动张紧的目的（图c），这种方法多用在小功率的传动中。,调整螺钉,调整螺钉,滑道式张紧装置,摆架式张紧装置,调整中心距,自动张紧装置,销轴,2.使用张紧轮 当中心距不能调整时可

20、采用张紧轮装置。 图a所示，为平带传动时采用的张紧轮装置，它是利用重锤使张紧轮张紧平带，平带传动时的张紧轮应安放在平带松边的外侧，并要靠近小带轮处，这样小带轮的包角得以增大，提高了平带的传动能力。 图b所示，为V带传动时采用的张紧轮装置，对于V带传动的张紧轮，其位置应安放在V带松边的内侧，这样可使V带传动时只受到单方向的弯曲，同时张紧轮应尽量靠近大带轮的一边，这样可使小带轮的包角不至于过分减小。,张紧轮,采用张紧轮,五、同步带传动,同步带的工作面有齿，如图所示，带轮的轮缘表面有相应的齿，带与带轮依靠啮合进行传动。因为是啮合传动，带与带轮间没有相对滑动，故称同步带传动。,同步带通常以钢丝绳或玻璃

21、纤维绳为抗拉体，氯丁橡胶或聚氨脂为基体。由于抗拉体受载后变形很小，仍能保持同步带周节不变，传动比恒定。此种带薄而轻，可用于较高速度，传动时线速度可达50m/s80m/s，传动比可达1020，传动效率高（可达98%）；缺点是带与带轮的制造工艺复杂，成本较高，安装精度要求较高。 同步带适合于中小功率、传动比要求精确的场合，如数控机床、绘图仪、录像机、打印机、放映机等精密机械。,对于V带传动的选用，主要是确定使用V带的型号、长度、根数，对于两带轮的基准直径，中心距等也都要选用恰当，使V带不产生过大的弯曲应力，速度、包角等在允许的范围内。 V带传动的选用方法，一般可按以下几个步骤进行。 （1）确定计算功率 （2）确定型号 根据计算功率和主动轮转速，查V带选型图。,【课题落实】,一、合理选择V带传动,EE,E,V带选型图,（3）选用带轮基准直径dd1 、dd2 ，要符合基准直径系列及最小基准直径允许值要求。 （4）验算V带速度 （5）初定中心距，初算基准长度 （6）按标准选取基准长度，计算实际中心距。 （7）验算小带轮包角 （8）确定V带根数,二、V带传动的安装和维护 （1）选用的V带型号和长度不要搞错，以