带传动的受力分析文档资料

110-1 概述10-2 带传动的受力分析和应力分析10-3 带传动的弹性滑动及其传动比10-4 普通V带传动的失效形式与计算准则10-5 普通V带和带轮的结构和标准10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法10-7 V带传动的张紧、安装和维护第十章 带传动 2一、带传动的组成一、带传动的组成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。10-1 概述 3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。二、二、带传动的主要类型带传动的主要类型10-1 概述 4二、二、带传动的主要类型带传动的主要类型宽V 带普通V带窄V带平带多楔带同步带按传动带的截面形状分：10-1 概述 5三、三、带传动的特点和应用带传动的特点和应用 传动平稳,噪声小,可缓冲吸振,有过载保护,可远距离传动,结构简单,制造、安装和维护方便,但传动比不准确,效率较低,寿命较短,且对轴的压力大。1、特点：2、应用：常应用于传动比不要求准确、功率P100kW、v=525m/s、传动比i5以及有过载保护的场合.10-1 概述 610-2 带传动的受力分析和应力分析一、一、带传动的受力分析带传动的受力分析为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张紧力套在带轮上。当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，称为初拉力F0。当传动带传动时，由于带与带轮接触面之间摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等，如图所示。一边被拉紧，拉力由F0增大到F1，称为紧边；一边被放松，拉力由F0减少到F2，称为松边。设环形带的总长度不变，则紧边拉力的增加量F1-F0应等于松边拉力的减少量F0-F2。F F1 1-F-F0 0=F=F0 0-F-F22 F F0 0=（F F1 1+F+F2 2）/2/2 7 在带即将打滑的临界紧边拉力和松边拉力的关系符合欧拉公式：可推知带传动有效拉力F的大小为：feFF211120ffeeFF一、带传动的受力分析一、带传动的受力分析由上面的公式可以看出，带传动的最大有效圆周力不仅与摩擦因数和包角有关，而且还和初拉力有关。10-2 带传动的受力分析和应力分析 8二、二、带传动的应力分析带传动的应力分析通过分析可知，带传动时，皮带中存在着三种应力1、由拉力产生的拉应力s s2、由离心力产生的离心拉应力s sC3、由皮带绕过带轮因弯曲而产生的弯曲应力s sb10-2 带传动的受力分析和应力分析 9皮带中的应力最大值为：s smax=s s1+s sc+s sb1 为保证带有足够的疲劳寿命，应使带中的最大应力s smax小于等于带材料的许用应力s s。即 s smax=s s1+s sc+s sb1s s 二、二、带传动的应力分析带传动的应力分析10-2 带传动的受力分析和应力分析 1010-3 带传动的弹性滑动和传动比传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由F1减小为F2,其弹性伸长量也减小。带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度。这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。当带由松边绕过从动轮进入紧边时，拉力增加，带逐渐被拉长，沿轮面产生向前的弹性滑动，使带的速度逐渐大于大于从动轮的圆周速度。打滑是指过载引起的全面滑动 11 随载荷变化而变化。因 是变量，故带传动的传动比不准确。由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为带传动的滑动系数。滑动系数。1 122221211 11 11dddddd nd nd nvvvd nd n 考虑弹性滑动时的传动比传动比为：211221(1)dddnind 一般带传动的滑动系数 ，因值很小，非精确计算时可以忽略不计。02.001.010-3 带传动的弹性滑动和传动比 1210-4 V带传动的失效形式和设计准则一、带传动的失效形式和设计准则一、带传动的失效形式和设计准则带传动的主要失效形式：打滑和疲劳破坏。带传动的设计准则：在保证不打滑的条件下，应具有一定的疲劳强度和寿命。1310-5 V带和带轮的结构和标准一、一、普通普通V V带的结构和尺寸标准带的结构和尺寸标准V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等。其中以普通V带和窄V带应用较广。普通V带已标准化，按截面尺寸从小到大可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。标准V带都制成无接头的环形带，其横截面结构如图所示。抗拉体的结构形式有帘布结构和绳芯结构。14普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记号组成，见如下示例：A1400 GB11544109国标代号基准长度v带型号10-5 V带和带轮的结构和标准 15二、二、普通普通V V带轮的结构带轮的结构带轮的结构：带轮的结构：带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。V带轮按腹板结构的不同分为以下几种型式：实心带轮、腹板带轮、孔板带轮、轮辐带轮。带轮的材料：带轮的材料：带轮的材料主要采用 铸 铁，常 用 材 料 的 牌 号 为HT150或HT200,允许的最大圆周速度为25m/s；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。带轮轮槽尺寸见课本P18710-5 V带和带轮的结构和标准 16二、V带传动的设计计算方法设计的已知条件为：传动的工作情况，功率P，转速n1、n2（或传动比i）以及空间尺寸要求设计内容：确定V带的型号、长度L和根数Z、传动中心距a及带轮基准 直径，画出带轮零件图等。1.确定计算功率PKPAC式中：P传递的名义功率（如电动机的额定功率，KW）AK工作情况系数10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法一、参数选择一、参数选择 17工作情况系数KA工作情况KA软启动硬启动每天工作小时数/h1010161610101616载荷变动微小离心式水泵和压缩机、轻型输送机等1.01.11.21.11.21.3载荷变动小压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、木工机械等1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大制砖机、斗式提升机、起重机、冲剪机床、纺织机械、橡胶机械、重载输送机、磨粉机等1.21.31.41.41.51.6载荷变动大破碎机、摩碎机等1.31.41.51.51.61.1010-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 182.选择V带的型号 根据计算功率Pc和主动轮（通常是小带轮）转速n1 由右图选择V带型号。当所选取得结果在两种型号的分界线附近，可以两种型号同时计算，最后从中选择较好的方案10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 193.确定带轮基准直径 1、带轮直径小可使传动结构紧凑，但另一方面弯曲应力大大，使带的寿命降低。2、设计时应取小带轮的基准直径dd1ddmin，ddmin 的值查表3、忽略弹性滑动的影响，dd2=dd1n1/n2，dd1、dd2宜取标准值带型d d minYZABCDE20507512520035550010-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 204.验算带速 10006011ndvd离心力增大，带轮间摩擦力减小，容易打滑 带速不宜过高，否则单位时间内绕过带轮的次数也增多，降低传动带的工作寿命 带速不宜过低，否则当传递功率一定时，传递的圆周力增大，带的根数增多10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 215.初定中心距a和基准带长Ld 210212)(7.0ddddddadd按下式初步确定中心距a0初选a0后，可根据下式计算v带的初选长度L0021221004)()(22addddaLdddd10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 22 根据初选长度L0，由表选取与相近的基准长度Ld作为所选带的长度，然后就可以计算出实际中心距a，即 200LLaad 考虑到安装调整和带松弛后张紧的需要，应给中心距留出一定的调整余量。中心距的变动范围为 ddLaaLaa03.0015.0maxmin10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 236.验算小带轮包角 1小带轮包角可按下式计算 3.57180121adddd 一般要求 ，否则应适当增大中心距或减小传动比，也可以加张紧轮。011207.确定V带根数ZLCCkkPPPPPz)(000 带的根数应取整数。为使各带受力均匀，根数不宜过多，一般应满足z10。如计算结果超出范围，应改V带型号或加大带轮直径后重新设计。10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 248.单根V带的初拉力F0 由于新带易松弛，对不能调整中心距的普通V带传动，安装新带时的初拉力应为计算值的1.5倍 20)15.2(500qvkvzPFC9.带传动作用在带轮轴上的压力FQ 2sin210zFFQF0F0F0F0FQ10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 2510.带轮设计 带轮设计包括以下内容：确定结构类型结构尺寸轮槽尺寸材料画出带轮工作图。10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 2610.7 带传动的张紧、安装与维护1、根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；张紧的目的2、运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须 重新张紧，才能正常工作。常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置、张紧轮张紧装置。1.定期张紧装置一、一、带传动的张紧带传动的张紧 272.自动张紧装置张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。10.7 带传动的张紧、安装与维护 282.安装皮带时，应通过调整中心距使皮带张紧，严禁强行撬入和撬出，以免损伤皮带。3.不同厂家的V带和新旧不同的V带，不能同组使用4.按规定的张紧力张紧（测定方法如右图）5.加防护罩以保护安全，防酸、碱、油及不在60以上的环境下工作1.平行轴传动时，各带轮的轴线必须保持规定的平行度10.7 带传动的张紧、安装与维护