带传动的张紧装置课件

第八章第八章 带传动带传动主动轮主动轮从动轮从动轮传动带传动带带中间挠性件（传动带）的摩擦传动带中间挠性件（传动带）的摩擦传动带传动的工作原理带传动的工作原理带传动的工作原理带传动的工作原理8-1 8-1 8-1 8-1 概述概述概述概述第八章 带传动主动轮从动轮传动带带中间挠性件（传动带1带传动的特点带传动的特点带传动的特点带传动的特点带传动带传动优点优点：1)传动平稳、噪声小、可以传动平稳、噪声小、可以缓冲吸振缓冲吸振。2)过载时打滑过载时打滑，有过载保护作用。，有过载保护作用。3)适用于适用于两轴中心距较大两轴中心距较大的传动。的传动。4)结构简单，加工和维护方便、成本低。结构简单，加工和维护方便、成本低。带传动带传动缺点缺点：1)传动的外廓尺寸较大。传动的外廓尺寸较大。2)存在弹性蠕动现象，存在弹性蠕动现象，不能保证固定不变的传动比。不能保证固定不变的传动比。3)轴及轴承受力较大。轴及轴承受力较大。4)传动传动效率较低，效率较低，V带传动约为带传动约为0.940.97。带的寿命短。带的寿命短，仅约，仅约30005000小时。小时。5)带传动中的摩擦会产生电火花，带传动中的摩擦会产生电火花，不宜用于易燃易爆场合。不宜用于易燃易爆场合。6)一般需要有一般需要有张紧装置张紧装置。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。一般，带速v=525m/s,传动比传动比i8,传递功率传递功率P45kW。带传动的特点带传动优点：2带传动的类型带传动的类型带传动的类型带传动的类型 (按剖面形状分按剖面形状分)平型带平型带传动传动V带带传动传动圆形带圆形带传动传动同步齿形同步齿形带传动带传动带传动的类型带传动的类型带传动的类型带传动的类型（按传动方式分）（按传动方式分）开口传动开口传动交叉传动交叉传动半交叉传动半交叉传动多楔带多楔带带传动的类型(按剖面形状分)平型带传动V带传动圆形带传动3问题：问题：问题：问题：相同条件下，普通相同条件下，普通V带传带传动与平带传动相比较，谁动与平带传动相比较，谁能传递更大的功率？能传递更大的功率？答：答：答：答：极限摩擦力为：极限摩擦力为：平带传动平带传动V带传动带传动 对于普通对于普通V带，带，=3238 。若取。若取=0.3，则平均则平均V=0.51。相同条相同条件下，普通件下，普通V带传动比平带传动能传递更大的功率。带传动比平带传动能传递更大的功率。平带传动和平带传动和平带传动和平带传动和V V V V带传动的比较带传动的比较带传动的比较带传动的比较问题：答：平带传动V带传动 对于普通V带4V带的结构带的结构拉伸层（顶层拉伸层（顶层）强力层强力层压缩层（底胶）压缩层（底胶）包布层包布层V 带的类型与结构带的类型与结构V型带型带普通普通V带带窄型窄型V带带帘布结构帘布结构线绳结构线绳结构V带的结构拉伸层（顶层）强力层压缩层（底胶）包布层V 带的5 V带的结构带的结构普通普通V带标准带标准1 1、按剖面尺寸分：、按剖面尺寸分：Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E几种几种 小小 大大 2、轮槽基准宽度、轮槽基准宽度(节宽节宽)bp和带轮基准直径和带轮基准直径dd(节圆直径节圆直径)3、V带基准长度带基准长度Ld（节线长度）（节线长度）bpddV 带的类型与结构带的类型与结构V型带型带普通普通V带带窄型窄型V带带bp V带的结构普通V带标准1、按剖面尺寸分：Y、Z、A、B6关键词：关键词：关键词：关键词：预预（初）拉力初）拉力F0 紧边拉力紧边拉力F1松边拉力松边拉力F2有效拉力有效拉力Fe8-2 8-2 8-2 8-2 带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析F0F0F0F0F2F2（紧边紧边）（松边松边）（未工作时）（未工作时）（工作时）（工作时）n1T1T2FfFfF1F1带传动的受力分析带传动的受力分析带传动的受力分析带传动的受力分析关键词：8-2 带传动的工作情况分析F0F0F0F07紧边拉力紧边拉力紧边拉力紧边拉力F F F F1 1 1 1与松边拉力与松边拉力与松边拉力与松边拉力F F F F2 2 2 2之关系之关系之关系之关系挠性体摩擦的欧拉公式挠性体摩擦的欧拉公式挠性体摩擦的欧拉公式挠性体摩擦的欧拉公式（1）欧拉公式）欧拉公式：当当F0一定，且当带在带轮上即将打滑时，一定，且当带在带轮上即将打滑时，F达到达到极限值，此时有：极限值，此时有：带与带轮的包角带与带轮的包角带与带轮间静摩擦系数带与带轮间静摩擦系数自然对数的底自然对数的底带是理想的挠性体带是理想的挠性体带在工作时无内摩擦力和离心力。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。忽略带的弹性变形、厚度与重量。（2）欧拉公式的假设条件：）欧拉公式的假设条件：紧边拉力F1与松边拉力F2之关系挠性体摩擦的欧拉公式81n1(3)(3)欧拉公式的力学模型欧拉公式的力学模型（以平带为例）（以平带为例）取微段带长为分离体，受力分取微段带长为分离体，受力分析如图：析如图：列力的平衡条件式：列力的平衡条件式：水平方向水平方向:垂直方向：垂直方向：忽略二次无穷小量，忽略二次无穷小量，并取：并取：dNdNF+dFF1F2F、式联立可得：式联立可得：积分积分欧拉公式欧拉公式:ddl1n1(3)欧拉公式的力学模型（以平带为例）取微段带长为9由上式可知：由上式可知：1.F0、f，则则Fe，传递的功率愈大。传递的功率愈大。2.但但 F0过大，则拉应力过大，则拉应力,带的工作寿命带的工作寿命,轴和轴承受力轴和轴承受力。3.f过大，则磨损增加，过大，则磨损增加，带轮表面粗糙度要适当。带轮表面粗糙度要适当。由上式可知：10带的应力分析带的应力分析带的应力分析带的应力分析1、传动带工作时，带的横剖面上存在三种应力、传动带工作时，带的横剖面上存在三种应力：、由紧、松边拉力、由紧、松边拉力F1、F2拉应力拉应力1、2（作用于带的全长）作用于带的全长）、由带本身质量引起的离心拉力、由带本身质量引起的离心拉力离心拉应力离心拉应力c（作用于带的全长）作用于带的全长）、带绕过带轮时，因弯曲、带绕过带轮时，因弯曲弯曲应力弯曲应力b1、b2 （作用于弯曲段上）作用于弯曲段上）A带的截面积，带的截面积，mm2q传动带单位长度的质量，传动带单位长度的质量，kg/m,见表见表8-1v带的圆周速度，带的圆周速度，m/sE带的弹性模量，带的弹性模量，MPa；h带的厚度，带的厚度，mm；dd带轮的基准直径，带轮的基准直径，mm；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：11b2b13、结论：、结论：带是在变应力下工作的带是在变应力下工作的带的疲劳损坏。带的疲劳损坏。带的紧边开始进入小带带的紧边开始进入小带轮处应力最大。轮处应力最大。最大应力值为：最大应力值为：max=1+b1+c。2、传动带的应力分布图、传动带的应力分布图b2b13、结论：带是在变应力下工作的带的疲劳损坏12带传动的弹性滑动带传动的弹性滑动带传动的弹性滑动带传动的弹性滑动1 1、弹性滑动、弹性滑动、弹性滑动、弹性滑动由于带的弹性变形不同而引起的微小局部蠕动。由于带的弹性变形不同而引起的微小局部蠕动。设：设：v传动带的带速；传动带的带速；v1主动带轮圆周速度；主动带轮圆周速度；v2从动带轮圆周速度。从动带轮圆周速度。可见可见：由于弹性滑动的存在，使得由于弹性滑动的存在，使得 v2vv1；带传动带传动不能保证固定的传动比不能保证固定的传动比；引起带的磨损并使效率降低。引起带的磨损并使效率降低。F2F1主动轮上：主动轮上：vv1使使同理：从动轮上：同理：从动轮上：v2v使使若：若：v1=v2 则则:静静动动n1C1A1B1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132、打滑、打滑带的弹性滑动遍及全部接触弧，带在带轮上带的弹性滑动遍及全部接触弧，带在带轮上发生了发生了全面滑动全面滑动。3、滑动率、滑动率4、传动比、传动比 i通常取通常取=0.010.02当传动比不要求严格计算时，可忽略当传动比不要求严格计算时，可忽略的影响，即的影响，即问题：问题：问题：问题：弹性滑动和打滑的区别？弹性滑动和打滑的区别？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14带传动的设计准则带传动的设计准则带传动的设计准则带传动的设计准则打滑打滑带疲劳拉断带疲劳拉断失效形式失效形式设计准则设计准则保证不打滑保证不打滑带不发生疲劳拉断带不发生疲劳拉断单根单根V 带所能传递的功率带所能传递的功率（许用功率）为：（许用功率）为：（kW）但需注意实验条件：但需注意实验条件：载荷平稳，包角为载荷平稳，包角为180，传动比，传动比 i=1,特定带长，承载层材质为化学纤特定带长，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：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，由与带的材质和应力循环总次数有关，由实验得到实验得到单根单根V 带的基本额定功率表带的基本额定功率表长度系数长度系数包角修正系数包角修正系数功率增量功率增量单根单根V带额定功率带额定功率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15普通普通普通普通V V带传动的设计步骤及方法：带传动的设计步骤及方法：带传动的设计步骤及方法：带传动的设计步骤及方法：一、已知条件：传递的名义功率一、已知条件：传递的名义功率P，转，转速速n1，n2（或传动比（或传动比 i），传动用途，载），传动用途，载荷性质，工作环境和外廓尺寸要求等。荷性质，工作环境和外廓尺寸要求等。二、设计计算任务：二、设计计算任务：V型带：型号、长度和根数型带：型号、长度和根数 带轮：直径、结构尺寸带轮：直径、结构尺寸 传动：中心距、带速等传动：中心距、带速等 三、设计步骤及参数选择：见例题三、设计步骤及参数选择：见例题设计计算和参数选择设计计算和参数选择设计计算和参数选择设计计算和参数选择1 1、确定计算功率、确定计算功率Pca计算功率：计算功率：Pca=KAP kW工作情况系数，工作情况系数，传递的名义功率传递的名义功率普通V带传动的设计步骤及方法：设计计算和参数选择1、确定计162 2、选择、选择V带的型号带的型号粗实线粗实线虚线虚线2、选择V带的型号粗实线虚线173 3、确定带轮的基准直径、确定带轮的基准直径 dd1和和dd2要求：要求：dd1 ddmin dd1、dd2满足标准直径系列满足标准直径系列 （一般要求保证（一般要求保证i5%）理由：理由：dd1b1承载能力承载能力 dd1 dd2，外廓尺寸，外廓尺寸4 4、验算带速、验算带速v（m/s）要求：要求：v=525 m/s（推荐（推荐v=1020 m/s）理由：理由：P=Fv，当，当P一定时，一定时，v则则Fz v，c 摩擦力摩擦力，承载能力，承载能力 v，单位时间内应力循环次数，单位时间内应力循环次数 寿命寿命 3、确定带轮的基准直径 dd1和dd2要求：dd1 d185 5、计算传动的中心距、计算传动的中心距a和带的基准长度和带的基准长度Ld 初取中心距初取中心距a0 要求要求：a0（0.72）（）（dd1+dd2）理由理由：a结构紧凑结构紧凑 a包角包角（两带轮直径不变的条件下），传动能力（两带轮直径不变的条件下），传动能力 a外廓尺寸外廓尺寸，且，且Lp较长，速度高时易颤动。较长，速度高时易颤动。求带的基准长度求带的基准长度Ld 查表选标准长度查表选标准长度Ld求实际中心距求实际中心距a或按公式近似计算。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：最大、最小值。通常取：amin=a0.015Ld （mm）amax=a0.015Ld （mm）6 6、验算小轮包角、验算小轮包角1要求要求：1120（90）理由理由：1 总摩擦力总摩擦力传动能力传动能力 1 易打滑易打滑应应 a 或加张紧轮。或加张紧轮。5、计算传动的中心距a和带的基准长度Ld 初取中心距a0 197 7、确定带的根数、确定带的根数z要求：要求：z 取取计算值的整数，通常，计算值的整数，通常，z=3510，若若z6，可改选型，可改选型号。号。理由：理由：z载荷分布不均载荷分布不均8 8、计算张紧力、计算张紧力F0F0FPF0F0F0FP9、作用在轴上的载荷（压轴力）、作用在轴上的载荷（压轴力）FQ长度系数长度系数包角修正系数包角修正系数功率增量功率增量单根单根V带额带额定功率，查定功率，查表可得表可得7、确定带的根数z要求：z 取计算值的整数，通常，z=3201 1、对带轮材料的要求、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。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 2、常用材料、常用材料一般传动（一般传动（v25m/s时）：时）：HT150重要传动（重要传动（v=2530m/s时）：时）：HT200高速传动：铸钢或钢板焊接或球墨铸铁高速传动：铸钢或钢板焊接或球墨铸铁小功率传动：铸铝或工程塑料小功率传动：铸铝或工程塑料普通普通普通普通V V V V带轮带轮带轮带轮3 3、典型结构、典型结构轮毂轮毂轮辐轮辐轮缘轮缘选择题：选择题：1、V带传动中，带横截面的带传动中，带横截面的楔角为楔角为 ，带轮的轮槽角，带轮的轮槽角应应 该度数。该度数。a)34 b)36 c)38 d)40 e)大于大于 f)等于等于 g)小于小于dg带轮轮缘尺寸见表带轮轮缘尺寸见表8-101、对带轮材料的要求普通V带轮3、典型结构轮毂轮辐轮缘选择21实心轮实心轮腹板轮腹板轮实心轮腹板轮22孔板轮孔板轮椭圆辐轮椭圆辐轮孔板轮椭圆辐轮23带传动的张紧装置带传动的张紧装置带传动的张紧装置带传动的张紧装置1 1、中心距可调张紧装置、中心距可调张紧装置（定期张紧装置定期张紧装置-滑道式）滑道式）滑轨滑轨电动机电动机调整螺钉调整螺钉带传动的张紧装置1、中心距可调张紧装置（定期张紧装置-24带传动的张紧装置带传动的张紧装置带传动的张紧装置带传动的张紧装置摆动轴摆动轴1 1、中心距可调张紧装置、中心距可调张紧装置（定期张紧装置定期张紧装置-摆架式）摆架式）托板托板调整螺钉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25带传动的张紧装置带传动的张紧装置带传动的张紧装置带传动的张紧装置2、中心距可调张紧装置、中心距可调张紧装置（自动张紧装置）自动张紧装置）托板托板带传动的张紧装置2、中心距可调张紧装置（自动张紧装置）托板26带传动的张紧装置带传动的张紧装置带传动的张紧装置带传动的张紧装置张紧轮张紧轮3、中心距不可调张紧装置（加张紧轮）、中心距不可调张紧装置（加张紧轮）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）27作业：作业：作业：作业：试设计一带式运输机试设计一带式运输机 中的中的普通普通V带传动。已知电动机的额定功率带传动。已知电动机的额定功率P=7.5 kW，电动机型号为，电动机型号为Y132M-4，转速，转速n1=1440 r/min。要求传动比。要求传动比 i=2.1，两班制工作，要求中心距，两班制工作，要求中心距900mm左右。左右。电动机电动机V带传动带传动单级齿轮单级齿轮减速器减速器联轴器联轴器Fv带式运输机带式运输机作业：试设计一带式运输机 28作业要求：作业要求：作业要求：作业要求：1、采用标准作业格式：、采用标准作业格式：2、分组作业：、分组作业：34人一组（自由组合），每人选一组参数设计，然后将设计结果统人一组（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。计列表并进行分析讨论。25mm计算结果计算结果计算项目和计算过程计算项目和计算过程1、计算功率、计算功率PC PC=KAP=1.17.5=8.25 kWPC=8.25kW作业要求：1、采用标准作业格式：2、分组作业：29首页格式首页格式一、协作小组组员：一、协作小组组员：级级 专业专业 班班学号姓名二、设计参数汇总表二、设计参数汇总表A型带B型带90mm100mm125mm140mmdd1计算项目三、设计结果比较分析三、设计结果比较分析四、对本次作业形式的看法四、对本次作业形式的看法首页格式一、协作小组组员：级 3052 课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习:补充下列标注。补充下列标注。注：注：键槽尺寸及偏差查键槽尺寸及偏差查课程设计课程设计P119表表14-24。键槽的位置公差查键槽的位置公差查课课程设计程设计P165表表18-11和表和表18-12（其中公称尺寸指键宽（其中公称尺寸指键宽b）。）。+0.025 052 课堂练习:补充下列标注。+0.031