同步带轮摩擦轮传动

摩擦轮传动、同步带轮传动 1.1 摩擦轮。传动 传动方式： 借助摩擦力传递运动和转矩 传动装置：摩擦轮传动直接接触；带传动靠中 间构件 - 皮带 优点：结构简单 平稳、噪音低 过载 -安全作用（滑动） 无级变速 缺点：传动精度低、无恒定速度比 传动转矩小 效率低 1.2 .摩擦轮传动设计 . 一、工作原理：利用主动轮、从动轮接触处摩擦力 传递运动、转矩 . 二、工作条件：两轮接触面间的摩擦力应大于或等 于带动从动轮回转所需的工作圆周力 tn FfF 1.2 摩擦轮传动设计 三 .传动比 理论计算： 1 2 2 1 12 D D n ni 11 2 2 1 12 r r n n i 考虑弹性滑动时，实际计算： 四、摩擦轮传动特点： (1)传动中的弹性滑动：实际正常工作中，由于 摩擦力的作用，摩擦轮在接触点两侧的弹性变 形量不一样，即主动轮上的表层金属在接触区 由压缩逐渐变为伸长，而从动轮上对应的表层 金属，则由伸长逐渐变为压缩，所以两轮接触 面间就产生了相对滑动，这种由于材料弹性变 形而产生的滑动，称为弹性滑动。 弹性滑动的影响：速度损失，传动精度和效率低，摩 擦轮传动的实际传动比为 摩擦轮传动的弹性滑动率（即速度损失率） 传动轮速度低于主动轮速度 . 11 2 2 1 12 r r n n i %1 0 0 1 21 v vv （ 2） 传动中的打滑：摩擦力矩小于阻力矩，主 动轮不能带动传动轮，两轮面接触处在传动中会 出现相对滑移现象。 （ 3） 影响及消除 ： 传动轮速度低于主动轮速度，选较大的弹性模量， 不能消除。 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 ，应避免。 1.2.2 分类 .; 两轴平行的摩擦轮传动 两轴相交的摩擦轮传动 1.2.3 材料 要求：弹性模量大、摩擦系数大、耐磨 淬火钢： 40Cr(58HRC) 铸铁： QT200 橡胶：做主动轮，防止打滑时候损伤从动轮 1.2.4 摩擦轮传动设计 1、圆柱摩擦轮传动： 主动轮与从动轮接触处的摩擦力 F为 常用 得出： tn KFfFfQF f F K tn F PF t 1 0 0 0 tn nfD KPF 7F101.19 11 6 2、圆锥摩擦轮传动： （ 1）传动比为： （ 2）作用载荷：作用在轴上的载荷为圆周力 Ft和 接触面间的法向力 Fn ， 1 2 2 1 2 1 12 s in s in n ni 法向力 Fn可以分解为径向力 Fr和轴向力 Fa 方向：径向力指向轮心；圆周力主动轮上与回转方向 相反，从动轮上与回转方向相同 主动轮径向力等于从传动轮轴向力；从动轮径向力等 于主动轮轴向力 由于 得出 ，要获得同样大小的法向 力，可移动小轮 , 11 c o s nr FF 11 s in na FF 22 c o s nr FF 22 s in na FF 21 21 aa FF 1.3 摩擦无级变速器 无级调速：在一定传动比范围内能线性的调节传动比 ， 摩擦式机械无级变速器是由变速机构、调速机构以及 加压装置或输出机构三部分组成的一种传动装置 。 1.4 带传动 1.4.1、工作原理及传动比： , 利用中间挠性构件、借助传动带与带轮的摩 擦力或啮合来传递运动和动力。 1、分类： （ 1）按带截面 平带 -结构简单、中心距离大 V带 -摩擦力大 圆带 低速、小功率（家电） 多楔带 大功率、结构紧凑 同步带 -啮合运动、传动比恒定 （ 2）按传动原理 摩擦传动型（普通带） 啮合传动型（同步带、孔齿带） 拖动带传动 2、工作原理： 利用中间挠性构件、借助传动带与带轮的 摩擦力或啮合来传递运动和动力。 3、传动比： 2 1 2 1 12 n n i 1.4.2 特点： （ 1）优点： 传动平稳、噪声小 中心距大的传动 缓和载荷冲击 过载保护 -打滑、防零件损坏 制造安装简单（啮合除外） （ 2）缺点： 传动比不恒定、传动精度低 效率低 -弹性滑动、打滑 带寿命低 1.4.3 带传动张紧装置 静止时传动带应张紧在带轮上，使得带与带轮接触间 产生一定的压力。 带两边拉力相等，为初拉力 F0 常用张紧 ：定期装紧、自动张紧、张紧轮张紧 1.4.4 V带传动 1.V带 结构：强力层、填充物、外包层 型号：普通 V带、 窄 V带、 宽 V带 普通 V带的型号按横截面从小到大分为 7类 2、带轮 结构：轮缘、轮毂、轮辐 带轮轮槽角： 32 、 34 、 36 、 38 问题 1：带轮槽角小于带楔角？ 带受力弯曲，外层受拉、横向收缩变窄；内侧受压、截 面变宽，保证良好接触。 问题 2：大小带轮轮槽角如何选择？ 带轮型式： 实心式、腹板式、轮辐式 1.4.5 带传动的设计 1、相关几何参数： 中心距 带长 包角 带轮直径 2、带传动的几何关系 211 180 57.3DDa 小带轮上的包角 221122 24 DDL a D D a 带的基本长度 222 1 2 1 2 12 2 8 8 L D D L D D D Da 中心距 1.4.6 带传动的受力分析 紧边拉力 F1：带在进入主动轮一边被拉紧为紧边， 拉力由 F0增加为 F1。 松边拉力 F2：带在 .进入从动轮一边被放松称为 松边。拉力由 F0减少为 F2。 有效拉力 Ft：带传动所能传递的有效圆周力。 Ft= F1-F2 正常工作时 最大有效拉力： 201 tFFF 202 tFFF 02 ( 1 ) 1 V V f t f Fe F e 当传递的圆周力超过此极限值时，带将在轮面上 打滑 。 避免打滑的条件： （圆周力决定因素）： 材料 -fv 包角 -值 初拉力 -F0值 材料不变， 值、 F0值增大 -圆周力增大 值、 F0值不变， fv增大 -圆周力增大 . 1.4.7 弹性滑动和打滑 弹性滑动 ：带是弹性体，受拉力作用后产生拉伸 弹性变形，工作时由于存在紧边拉力，松边拉 力，带在通过带轮时拉伸变形发生变化，使带 与带轮之间产生相对滑动， 这种滑动与带的弹性变形有关。 弹性滑动是由拉力 差引起的，只要传递 圆周力，弹性滑动就 不可避免。 打滑 ：当外载荷大到一定值时，带与带轮间产 生全面滑动； 打滑是由过载引起的全面滑动，只要限制载 荷，就可以避免，而且应当避免。 滑动率从动轮速度的降低率 带传动的实际传动比 %1 0 0 1 21 V VV )1(1 2 2 1 D D n n i 1.4.8 带传动的应力分析 带传动工作时的应力 ：由紧边和松边拉力所 产生的应力；由离心力产生的应力以及由于带 在带轮上弯曲产生的应力。 由紧边和松边拉力产生的应力 由离心力产生的应力作用于带的全长 12 12 FF AA 2 c c F qv AA 带在带轮上弯曲产生的弯曲应力 最大应力发生在带紧边进入 小带轮处。 /2 ( ) / 2b E y E E DD cb 11m a x 五、带传动设计 带轮的结构设计，主要是根据带轮的节圆直径、轴 间距及安装形式确定结构形式及尺寸。 1）确定型号 :根据计算功率和主动轮转速 KA查表 1-8，选型号图 1.19 2）带轮直径： D1、 D2 3）验算带速：最适宜范围（ 1015） m/s Ad PKP 1000 vFP t 五、带传动设计 4）中心距和带长 中心距 a0无限制时： 公式（ 1-30）、（ 1-31） 公式（ 1-13）计算带长并取标准值 中心距有限制时： 公式（ 1-12）、（ 1-13）、（ 1-14） 五、带传动设计 5）计算小包角 公式（ 1-12） 通常 1120 6） V带的根数 公式（ 1-32） 7）其他参数计算 1.5 同步带传动 1.5.1同步带的特点及应用 同步带综合了带传动和齿轮传动的优点 1.5.2同步带 1.种类 图 1.21 有梯形齿同步带、弧形齿同步带 2.尺寸、标准及表示方法 关键参数是节距 按节距不同分 7种型号 有标准的标记方法 1.5.3同步带轮 带轮有齿槽和挡圈，其余跟普通带轮类似 常见材料：钢、铸铁、铝合金、塑料等 1.5.3同步带设计与计算 . 紧边拉力： 松边拉力： 有效拉力： 参看计算例题 1-1 ct FFFF 01 cFFF 01 21 FFF t