《带传动张紧装置》PPT课件.ppt

第 8章 带传动 概述 带传动的张紧装置 普通 V 带传动的设计 带传动的工作情况分析 作业要求 普通 V带轮 课堂练习 第八章 带传动 主动轮 从动轮 传动带 带中间挠性件（传动带）的摩擦传动 带传动的工作原理 8-1 概述 带传动的特点 带传动 优点 ： 1) 传动平稳、噪声小、可以 缓冲吸振 。 2) 过载时打滑 ，有过载保护作用。 3) 适用于 两轴中心距较大 的传动。 4) 结构简单，加工和维护方便、成本低。 带传动 缺点 ： 1) 传动的外廓尺寸较大。 2) 存在弹性蠕动现象， 不能保证固定不变的传动比。 3) 轴及轴承受力较大。 4) 传动 效率较低， V带传动约为 0.94 0.97。带的寿命短 ，仅约 3000 5000小时。 5) 带传动中的摩擦会产生电火花， 不宜用于易燃易爆场合。 6) 一般需要有 张紧装置 。 因此，带传动多用于两轴传动比无严格要求，中心距较大的机械中 。 一般，带速 v=5 25m/s,传动比 i8,传递功率 P45kW。 带传动的类型 (按剖面形状分 ) 平型带 传动 V带 传动 圆形带 传动 同步齿形 带传动 带传动的类型 （按传动方式分） 1 2 3 开口传动 交叉传动 半交叉传动 多楔带 问题： 相同条件下，普通 V带传 动与平带传动相比较，谁 能传递更大的功率？ QV Q NVV F FFF 2 c os 2 s i n 2 答： 极限摩擦力为： 平带传动 V带传动 对于普通 V带， =32 38 。若取 =0.3， 则平均 V =0.51。 相同 条件下，普通 V带传动比平带传动能传递更大的功率。 平带传动和 V带传动的比较 2c o s2s in V QN FFF V带的结构 拉伸层（顶层 ） 强力层 压缩层（底胶） 包布层 V 带的类型与结构 V型带 普通 V带 窄型 V带 帘布结构 线绳结构 V带的结构 普通 V带标准 1、按剖面尺寸分： Y、 Z、 A、 B、 C、 D、 E几种 小 大 2、轮槽基准宽度 (节宽 ) bp 和带轮基准直径 dd(节圆直径 ) 3、 V带基准长度 Ld（节线长度） bp d d V 带的类型与结构 V型带 普通 V带 窄型 V带 bp 关键词： 预 （ 初）拉力 F0 紧边拉力 F1 松边拉力 F2 有效拉力 Fe 8-2 带传动的工作情况分析 )(21 210 FFF f21e FFFF 2001 FFFF F0 F 0 F0 F 0 F2 F 2 （ 紧边 ） （ 松边 ） （ 未 工 作 时 ） （ 工 作 时 ） n1 T1 T2 Ff Ff F1 F 1 带传动的受力分析 紧边拉力 F1与松边拉力 F2之关系 挠性体摩擦的欧拉公式 （ 1）欧拉公式 ： 当 F0一定，且当带在带轮上即将打滑时， F达到 极限值，此时有： 带与带轮的包角 带与带轮间静摩擦系数 自然对数的底 fe F F 2 1 带是理想的挠性体 带在工作时无内摩擦力和离心力。 忽略带的弹性变形、厚度与重量。 （ 2）欧拉公式的假设条件： 1 n1 (3)欧拉公式的力学模型 （以平带为例） 取微段带长为分离体，受力分 析如图： 列力的平衡条件式： 水平方向 : 垂直方向： 忽略二次无穷小量， 并取： 1 2 dco s 2 d 2 dsin 2ds ind2ds ind FFFF N 2dc osd2dc osd FFFF N dN dN F+dF F1 F2 F dd FF N FF N dd 、式联立可得： dd FF 积分 欧拉公式 : e F F FF F FF F 2 1 21 0 lnln d d1 2 d dl 2d 1 1 2 e 0 f f e eFF 2 2 02 01 F FF F FF 由上式可知： 1. F0、 、 f， 则 Fe， 传递的功率愈大。 2. 但 F0过大，则拉应力 , 带的工作寿命 , 轴和轴承受力 。 3. f过大，则磨损增加， 带轮表面粗糙度要适当。 )(21 210 FFF f21e FFFF feFF 21 feFF 111e 带的应力分析 1、传动带工作时，带的横剖面上存在三种应力 ： 、由紧、松边拉力 F1、 F2 拉应力 1、 2（ 作用于带的全长） 、由带本身质量引起的离心拉力 离心拉应力 c（ 作用于带的全长） 、带绕过带轮时，因弯曲 弯曲应力 b1、 b2 （ 作用于弯曲段上） A F1 1 A F2 2 A 带的截面积， mm2 A qv A F c c 2 q 传动带单位长度的质量， kg/m, 见表 8-1 v 带的圆周速度， m/s d b d Eh E 带的弹性模量， MPa； h 带的厚度， mm； dd 带轮的基准直径， mm； b2 b1 3、结论： 带是在变应力下工作的 带的疲劳损坏。 带的紧边开始进入小 带轮处应力最大。 最大应力值为： max=1+b1+c。 2、传动带的应力分布图 带传动的弹性滑动 1、弹性滑动 由于带的弹性变形不同而引起的微小局部蠕动。 设： v 传动带的带速； v1 主动带轮圆周速度； v2 从动带轮圆周速度。 可见 ： 由于弹性滑动的存在，使得 v2 v v1； 带传动 不能保证固定的传动比 ； 引起带的磨损并使效率降低。 F2 F1 主动轮上： v v1 使 同理：从动轮上： v2 v 使 若： v1=v2 则 : 1 2 2 1 2211 1 0 0 0601 0 0 060 d d dd d d n n i ndnd 静 动 n1 C1 A1 B1 2、打滑 带的弹性滑动遍及全部接触弧，带在带轮上 发生了 全面滑动 。 3、滑动率 11 22 11 2211 1 21 1 nd nd nd ndnd v vv d d d dd 11 2 2 1 d d d d n ni 4、传动比 i 通常取 =0.01 0.02 当传动比不要求严格计算时，可忽略 的影响，即 1 2 2 1 d d d d n ni 问题： 弹性滑动和打滑的区别？ 带传动的设计准则 打滑 带疲劳拉断 失效形式 设计准则 保证不打滑 带不发生疲劳拉断 VV ff e AeFF 1111 11ec cb cb 11 11m a x 单根 V 带所能传递的功率 （许用功率）为： 100 011100 0 1ec0 AvevFP Vfbc （ kW） 但需注意实验条件： 载荷平稳，包角为 180 ，传动比 i=1, 特定带长，承载层材质为化学 纤维，规定的循环次数。当设计条件与实验条件不符时，应作修正： 与带的材质和应力循环总次数有关， 由实验得到 单根 V 带的基本额定功率表 LKKPPP 00r 长度系数 包角修正系数 功率增量 单根 V带额定功率 普通 V带传动的设计步骤及方法： 一、已知条件：传递的名义功率 P，转 速 n1， n2（或传动比 i），传动用途，载 荷性质，工作环境和外廓尺寸要求等。 二、设计计算任务： V型带：型号、长度和根数 带轮：直径、结构尺寸 传动：中心距、带速等 三、设计步骤及参数选择：见例题 设计计算和参数选择 1、确定计算功率 Pca 计算功率： Pca=KAP kW 工作情况系数， 传递的名义功率 2、选择 V带的型号 粗实线 虚线 3、确定带轮的基准直径 dd1和 dd2 要求： dd1 ddmin dd1 、 dd2满足标准直径系列 （一般要求保证 i 5%） 理由： dd1 b1 承载能力 dd1 dd2 ，外廓尺寸 4、验算带速 v 10 0060 11 ndv d （ m/s） 要求： v =5 25 m/s（推荐 v =10 20 m/s） 理由： P=Fv，当 P一定时， v则 Fz v， c 摩擦力 ，承载能力 v，单位时间内应力循环次数 寿命 5、计算传动的中心距 a和带的基准长度 Ld 初取中心距 a0 要求 ： a0（ 0.7 2）（ dd1 +dd2） 理由 ： a 结构紧凑 a 包角 （两带轮直径不变的条件下），传动能力 a 外廓尺寸 ，且 Lp较长，速度高时易颤动。 求带的基准长度 Ld 查表选标准长度 Ld 求实际中心距 a或按公式近似计算。 考虑安装调整和补偿因带的伸长导致张紧力减小，实际中心距还需给出 最大、最小值。通常取： amin=a 0.015Ld （ mm） amax=a 0.015Ld （ mm） 6、验算小轮包角 1 要求 ： 1120 （ 90 ） 理由 ： 1 总摩擦力 传动能力 1 易打滑 应 a 或加张紧轮。 3.57180 121 a dd dd 7、确定带的根数 z LA KKPP PK P Pz 00r ca 要求： z 取 计算值的整数，通常， z =3 5 10， 若 z 6，可改选 型号。 理由： z载荷分布不均 8、计算张紧力 F0 20P 1s in2 zFF F0 FP F0 F0 F0 FP 9、作用在轴上的载荷（压轴力） FQ 2ca2ec 0 5.25 0 0 1 1 2 qvK K vz Pqv e eFF f f 长度系数 包角修正系数 功率增量 单根 V带额定功率，查 表可得 1、对带轮材料的要求 重量轻，质量分布均匀，结构工艺性好，易于制造等。 轮槽工作表面应精加工以减少带的磨损，其表面粗糙度 Ra1.6m。 2、常用材料 一般传动（ v25m/s时）： HT150 重要传动（ v =25 30m/s时）： HT200 高速传动：铸钢或钢板焊接或球墨铸铁 小功率传动：铸铝或工程塑料 普通 V带轮 3、典型结构 轮毂 轮辐 轮缘 选择题： 1、 V带传动中，带横截面的 楔角为 ，带轮的轮槽 角应 该度数。 a)34 b)36 c)38 d)40 e)大于 f)等于 g) 小于 d g 带轮轮缘尺寸见表 8-10 实心轮 腹板轮 孔板轮 椭圆辐轮 带传动的张紧装置 1、中心距可调张紧装置 （ 定期张紧装置 -滑道式） 滑轨 电动机 调整螺钉 带传动的张紧装置 摆动轴 1、中心距可调张紧装置 （ 定期张紧装置 -摆架式） 托板 调整螺钉 带传动的张紧装置 2、中心距可调张紧装置 （ 自动张紧装置） 托板 带传动的张紧装置 张紧轮 3、中心距不可调张紧装置（加张紧轮） 作业： 试设计一带式运输机 中的 普通 V带传动。已知电动机的额定功率 P=7.5 kW，电动机型号为 Y132M-4，转速 n1=1440 r/min。要求传动比 i=2.1，两班制工作，要求中心距 900mm左右。 电动机 V带传动 单级齿轮 减速器 联轴器 F v 带式运输机 作业要求： 1、采用标准作业格式： 2、分组作业： 3 4人一组（自由组合），每人选一组参数设计，然后将设计结果统 计列表并进行分析讨论。 25mm 计算结果 计算项目和计算过程 1、计算功率 PC PC=KAP=1.1 7.5=8.25 kW PC=8.25kW 首页格式 一、协作小组组员： 级 专业 班 学号 姓名 二、设计参数汇总表 A型带 B型带 90mm 100mm 125mm 140mm dd1 计算项目 三、设计结果比较分析 四、对本次作业形式的看法 52 课堂练习 : 补充下列标注。 注：键槽尺寸及偏差查 课程设计 P119表 14-24。 键槽的位置公差查 课 程设计 P165表 18-11和表 18-12（其中公称尺寸指键宽 b）。 +0.025 0