第5章挠性传动设计_机械设计(华中科技大学).ppt

1、第五章 挠性传动设计,一、概述,中心距较大的传动 采用 环形曵引元件传动,减少零件数量,降低成本,简化传动装置,挠性传动,带传动,链传动,摩擦型 普通 V 型带,V 带传动的设计,啮合型,胶带：,带的型号 Y Z A B C D E,带的根数,相应带轮:,尺寸参数,结构,带的基准长度,二、V带传动的工况分析,1. 带的受力分析,工作前,张紧才能工作,工作时,紧边,松边,紧边伸长量 = 松边缩短量,带两边所受拉力相等, 为初拉力,-摩擦力总和,-带所传递的圆周力,摩檫力,(带的有效拉力),2. 带的应力分析,(2) 离心拉应力,V越大，带往外甩得越厉害， 承载能力下降, 所以 v25m/s,(1

2、) 拉应力,紧边,松边,为了控制带中 的弯曲应力不 宜过大，必须 限制小带轮的 最小直径dd1,(3) 弯曲应力,小带轮处,大带轮处,带受变应力,最大应力,位置,数值,带的紧边开始绕上 小轮处,取一段樑来研究,3. 带传动的弹性滑动和打滑,弹性滑动,主动轮: 胶带边走边缩短,从动轮: 胶带边走边伸长,丢转速,速度相等,速度相等,传递圆周力,胶带弹性变形量,滑动,弹性滑动不可避免,弹性滑动的大小滑动率,令传动比,则,一般情况取,打滑,弹性滑动,，带与带轮发生相对滑动,打滑,即所传递的最大圆周力,（张紧力）,（摩擦系数）,（包角）,所能传递的圆周力,打滑是可以避免的,对于同样的材质,平带,V 带,

3、当量摩擦系数,在相同情况下V 带传递转矩比平带要大,4. 带传动的失效形式及设计准则,打滑,疲劳破坏,不打滑,不发生疲劳破坏,确定单根带所能传递的许用功率,根据带传动的设计功率,确定带安全工作的根数,具体做法：,确定单根带所能传递的许用功率,实验条件,特定长度,单根带所能传递的功率,实际工作中单根带所能传递的许用功率,长度系数,包角系数,时的功率增量,不打滑,不疲劳破坏,三、普通 V 带传动设计,1. 原始数据,2. 设计内容,原动机型号,对传动尺寸的要求,带轮结构,载荷性质,传动参数,作用于轴上的力,3. 设计步骤,工况系数,(2) 选择带的型号,(3) 确定带轮基准直径,(1) 确定设计功

4、率,选型 Y Z A B C D E,满足,取标准值,靠标准值,(4) 验算带速,在 525 m/s,V越大，带往外甩越 厉害，承载能力下降,带传动宜放高 速级，且吸振 缓冲,初选中心距,初算带长,计算实际中心距,验算包角,靠标准带长,(6) 确定带的根数,(7) 计算压轴力,根数不宜过多、否则各带受力不均,方案1 6.05 A 112 355 8.44 510 1800 1.61 3.76 (4),方案2 6.05 A 75 236 5.65 530 1600 0.73 8.3 过多,方案3 6.05 B 125 4 00 9.4 2 530 2000 2.10 2.88 (3),4. 带传

5、动的张紧装置,调节螺钉,绕小轴摆动,张紧轮,5. 带轮结构,实心式,辐板式,轮辐式,轴上受力较小,传动装置复杂,过载无保护,缓冲性不好,靠摩擦传动,靠啮合传动,缓冲、吸振,过载保护,传动装置简单,轴上受力较大,传动比恒定,传动比不恒定,外廓尺寸较小,外廓尺寸较大,寿命较长,寿命较短,带传动的基本现象,张紧才能工作,丢转速,方案比较,1. 概述,挠性传动,带传动,链传动,套筒滚子链,与带传动相比、链传动具有：,(1) 没有滑动，平均传动比准确,(2) 张紧力小，故轴上受力小,(3) 能在高温、潮湿、油污等恶劣环境下工作,(4) 工作时有冲击和噪音，不宜在高速中使用,(5) 价昂,四、链传动工作情

6、况分析,滚子链的规格：节距 p (链号),链传动的设计,链条,链号,排数,链节数,16A - 180 GB1243.1-83,80节,单排,链号16， p25.4,链轮,链轮分度圆直径,节距 p ：滚子链上相邻两滚子中心的距离,2. 链传动的平均传动比,链节与链轮相啮合，可看成是 链条绕在正多边形的链轮上,每分钟小轮上链条转过的长度,每分钟大轮上链条转过的长度,链的平均速度,平均传动比,3. 链传动运动的不均匀性,分析主动轮链条销轴轴心A的速度,水平分速度,垂直分速度,变化范围：,每一链节从进入到脱离啮合，链条前进的瞬时速度 周期性由小大小,变化范围,瞬时速度变化,垂直分速度亦周期性变化，链条

7、抖动,则有：,瞬时传动比：,4. 链传动的动载荷,链轮转速越高,节距越大(齿数越少),链传动的动载荷越大,5. 链传动的失效及其设计准则,失效形式：,(3) 多次冲击破断,(5) 过载拉断,(4) 胶合,(2) 链的疲劳破坏,(1) 铰链磨损,与带传动设计类似，确定不发生失效的链条规格(链号),设计准则：,链号,转速,链额定功率,该曲线图表是在实验条件下测试绘制的,单排数,链长,齿数,齿数系数,链长系数,多排链系数,实验条件下链条所能传递的功率,实际情况下链条所能传递的功率,链传动的计算功率,由,将实际功率 P 转化为图表纵坐标值,五、链传动的设计,1. 设计步骤,(1) 确定链轮齿数,易脱链,最好选奇数(链节数为偶数，磨损均匀),(防脱链),(2) 选择链条型号、确定链节距和排数,由,链号(节距)，,尽量选用小节距,高速重载宜用小节距、多排数,低速重载宜用大节距、较少排数,(3) 确定中心距和链节数,初定中心距,计算链长,节数,圆整为偶数链节数,计算实际中心距,(4) 计算轴压力,低速链链条失效为静力拉断，校核安全系数,为单排链极限拉伸载荷,其中,方案1 3.08 25 28.6 40P 134 1 19.76 16A 25.4 202.7 1032.7 10.3 1