高职《机械设计基础》带传动.ppt课件

1、第八章皮带传动，8-1型皮带传动的工作原理、类型、特点及应用8-3型皮带及皮带轮结构8-4普通V型皮带传动8-5型皮带传动张紧器的计算、安装及维护，学习要求：(1)了解皮带传动的特点、类型及受力分析方法；(2)掌握三角带的标准、应力分析和设计计算；(3)理解弹性滑动和滑移的概念和区别；教学重点：掌握皮带传动的主要应用场合和设计基本步骤。带传动的特点和设计的基本步骤。8-1皮带传动的工作原理、类型、特点及应用，一般由紧套在两个车轮和车架上的主动皮带和从动皮带组成。根据不同的工作原理，皮带传动的主要类型分为摩擦带传动、啮合带传动、平带传动、三角带传动、多楔带传动。(1)摩擦传动：当主动轮转动时，由

2、于皮带和滑轮之间的摩擦，从动轮被拖动一起转动并传递动力(平皮带和皮带传动)。摩擦传动带的横截面形状(1)平带(1)特点：(2)平带的主要类型：结构最简单，常用于高速和大距离的传动中心。皮革平带、帆布芯平带和复合平带；(2)三角皮带传动；(1)特点：三角带传动是皮带传动的主要形式，传动能力大，广泛应用于要求结构紧凑的场合。(2)三角带类型：普通三角带、窄三角带和宽三角带；(3)三角带传动具有平带和三角带传动的特点，主要用于高功率传动和结构要求紧凑的场合，而圆带传动传动传动能力小，一般用于轻型和小型机械。(4)圆带传动，(5)啮合带传动，优点：传动比恒定，结构紧凑，带速可达40米/秒，传动比可达1

3、0，传动功率可达200千瓦，效率高。缺点：结构复杂，价格高，制造和安装要求高。啮合皮带传动，大理石切割机，应用皮带传动，三角带减速器，发动机(1)，缝纫机，3。皮带传动的特点和应用，优点：传动平稳、噪音低、缓冲减震和过载打滑、防止其他部件损坏等。结构简单，成本低，适用于两轴中心距大的传动。缺点：由于其外部尺寸大，不能保证准确的传动比，效率低，皮带寿命短，不适合高温、易燃易爆的场合。应用：通常用于传动比不要求精度、功率为100千瓦、v=525m米/秒、传动比为1/5和过载保护的情况。8-2V皮带和滑轮结构，受拉体的结构有绳芯结构和帘布芯结构两种。帘子布芯结构的三角带制造方便，抗拉强度高，用途广泛

4、；绳芯结构的三角带具有良好的柔韧性和较高的抗弯强度，适用于转速高、滑轮直径小的场合。1.三角带结构和标准。三角带工作时会弯曲变形，上胶会拉伸，下胶会缩短，但两者之间有一层长度相同的胶，称为节面，其宽度称为节宽BP；与带的节距宽度一致的带槽的宽度称为带槽的参考宽度bd，BD=BP凹槽参考宽度所在的圆称为参考圆，其直径dd称为滑轮的参考直径；皮带的节距称为皮带的参考长度Ld，也称为皮带的标称长度。二、普通V型滑轮的材料和结构。滑轮通常用灰铸铁铸造，有时使用铸钢、铝合金或非金属材料。使用HT150当滑轮圆周速度为v25m/s时；使用HT200当v=2530m/s时；当v2545m/s时，使用铸钢或锻

5、钢；铝合金或工程塑料可以在低功率下使用。2.滑轮结构，1。皮带轮材料，8-3皮带传动工况分析，1。皮带传动的受力分析。安装皮带时，当皮带两侧的初始张力相等时，皮带必须以一定的初始张力F0张紧在皮带轮上。当皮带被驱动时，由于摩擦力，皮带轮两侧的张力不再相等。当它进入从动轮的一侧，拉力从F0减小到F2，这称为松边。紧边和松边之间的张力差称为有效张力f，即皮带可以传递的圆周力f。有效拉力实际上是皮带和皮带轮接触面之间摩擦力的总和，因此当拉力F0不变时，摩擦力的总和有一个极限值。如果在皮带传动过程中传递的圆周阻力超过该极限值，皮带和皮带轮将显著滑动，这称为滑动。打滑加剧了皮带的磨损，皮带和皮带轮运动不

6、稳定，导致传动故障。(7-1)，有效张力，n；v带速度m/s，P带传递的功率，kw，当皮带即将打滑时，紧边和松边张力之间的关系可用欧拉公式表示，f带与皮带轮之间的摩擦系数；小滑轮的包角(弧度)；e自然对数的基数，e2.718.(7-2)，(7-3)，其可以从公式(7-1)和(7-3)，(7-4)获得。因此，增加包角和摩擦系数可以提高由皮带传动传递的圆周力。皮带传动中有三种应力。其次，皮带传动的应力分析，(1)紧边和松边引起的拉应力。紧边1的拉应力=F1/A(兆帕)松边2的拉应力=F2/A(兆帕)皮带的横截面积。(2)离心力引起的拉应力。当带围绕滑轮循环运动时，产生离心力，这使得带受到离心拉力F

7、c，从而产生离心拉伸应力。C=Fc/A=qv2/A(兆帕)每单位长度传动带的质量(千克/米)，见表7-1。(3)皮带弯曲时产生的弯曲应力。bEh/d(MPa)h带的高度，mm；e带的弹性模量，MPa；从上述公式可以看出，皮带在小滑轮上的弯曲应力相对较大。(7-5)，最大值=1 B1c(MpA)保证一定的使用寿命。从图中可以看出，作用在某一截面上的应力随着皮带的工作位置而变化。当皮带在可变应力状态下工作时，很容易产生疲劳损伤。皮带的最大应力在紧侧的小皮带轮周围，即3。皮带传动的弹性滑动和传动比。当皮带传动工作时，它会从紧的一侧移动到松的一侧。在皮带传动中，由皮带弹性变形的变化引起的皮带和皮带轮之

8、间的局部相对滑动称为弹性滑动。当皮带被驱动时，皮带和轮表面之间存在弹性滑动，这使得从动带轮的圆周速度v2总是低于主动带轮的圆周速度v1。v2相对于v1的下降率称为皮带传动的滑动率：皮带传动的传动比为，随负载变化。因为它是一个变量，皮带传动的传动比是不准确的。弹性滑动是皮带传动不可避免的特征，它不同于滑动失效。(7-6)，(7-7)，8-4普通三角皮带传动的计算，1。皮带传动的主要失效形式是打滑和疲劳失效。1.皮带传动的失效形式和设计准则。(1)打滑加剧了皮带磨损，并使驱动失效。(2)皮带的应力随着皮带的运行而变化，为交变应力。转速越高，单位时间内皮带缠绕皮带轮的次数越多，皮带的应力变化越频繁。

9、长时间工作后，皮带在交变应力的反复作用下会分层撕裂，最终导致疲劳断裂，从而使皮带传动失效。第二，在包角为180度、特定皮带长度和稳定运行的条件下，单根普通三角带的基本额定功率P0见表7-3。当实际工作条件与上述具体条件不同时，P0值应进行修正，修正后的值称为允许功率P0。2.皮带传动设计准则：在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命。P0功率增量，i1，在相同的使用寿命下，皮带传动功率可以增加K包角修正系数，而在11800时，修正系数KL为皮带长度修正系数。第三，带传动的设计计算和参数选择，以及已知的设计条件：传动目的、工况、传动功率P、皮带轮转速n1、n2(或传动比I)和外形尺寸

10、1.确定计算功率，其中：由p传输的标称功率(kw ), ka工作条件系数，2。选择v带的型号，3。确定皮带轮的参考直径，(1)皮带轮的小直径使传动结构紧凑，但另一方面，弯曲应力增加，降低了皮带的使用寿命。(2)设计时，应取小滑轮的参考直径dd1ddmin，并在表中查找ddmin值；(3)应忽略弹性滑动的影响，dd2=dd1(1-)n1/n2，dd1和dd2应作为表7-8中的标准值；4.检查皮带速度，离心力增大，滑轮间摩擦力减小，容易打滑，皮带速度为V25m/。当皮带速度为V5m/s时，当传递功率不变时，传递的圆周力增加，皮带数量增加；否则，重新选择dd1，5。初步确定中心距离A和参考带长度Ld

11、，并根据以下公式初步确定中心距离a0。初级选择a0后，三角皮带的初级长度L0和L0可根据以下公式计算。根据初级长度L0，标准长度Ld从表7-2中调整为选定的皮带长度。中心距的变化范围为，6。检查小皮带轮1的包角。小滑轮的包角可按下式计算，一般要求为1120。否则，应适当增加中心距离或减小传动比，或增加张紧轮。7.确定V带的根数Z，V带的根数应为整数。为了使每条皮带的受力均匀，根数不宜过多，一般满足z10。如果计算结果超出范围，则应改变三角皮带模型或扩大皮带轮直径，然后重新设计。单个三角皮带的初始张力F0很容易放松，因此对于中心距离无法调整的普通三角皮带传动，安装新皮带时的初始张力应为计算值的1.5倍。9.皮带传动对皮带轮轴施加的压力FQ。10.滑轮设计包括以下内容：确定结构类型、结构尺寸、轮槽尺寸，绘制滑轮工作图。S型实心皮带轮、P型辐条皮带轮、H型孔板皮带轮、E型椭圆辐条皮带轮、皮带轮结构、8-5皮带传动张紧器、安装和维护，(1)根据皮带摩擦传动原理，皮带在正常工作前必须先张紧；1。张紧的目的，(2)运行一段时间后，皮带会松弛。为了保证皮带传动的能力，在正常工作前必须再次张紧。2。普通张紧器，1。皮带传动张紧器、(1)定期张紧器，(2)自动张紧器，张紧器一般应放在松边的内侧，这样皮带只能向一个方向弯曲。同时，张紧轮应尽可能靠近大滑轮，以免过度影响小滑轮的包角。张