第8章--带传动

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,：,传动平稳、噪声小、可以,缓冲吸振,。,过载时打滑,，有过载保护作用。,适用于,两轴中心距较大,的传动。,结构简单，加工和维护方便、成本低。,带传动,缺点,：,传动的外廓尺寸较大。,存在弹性蠕动现象，,不能保证固定不变的传动比。,轴及轴承受力较大。,传动,效率较低，,V,带传动约为0.940.97。带的寿命短 ，仅约30005000小时。,带传动中的摩擦会产生电火花，,不宜用于易燃易爆场合。,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,=525m/s,传动比,i,8,传递功率,P,45kW。,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）,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？,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,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,),b,p,和带轮基准直径,d,d,(,节圆直径,),3,、,V,带基准长度,L,d,（节线长度）,b,p,d,d,V,带的类型与结构,V,型带,普通,V,带,窄型,V,带,b,p,关键词：,预,（初）拉力,F,0,紧边拉力,F,1,松边拉力,F,2,有效拉力,F,e,8-2 带传动的工作情况分析,F,0,F,0,F,0,F,0,F,2,F,2,（,紧边,）,（,松边,）,（未工作时）,（工作时）,n,1,T,1,T,2,F,f,F,f,F,1,F,1,带传动的受力分析,紧边拉力,F,1,与松边拉力,F,2,之关系挠性体摩擦的欧拉公式,（1）欧拉公式,：,当,F,0,一定，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,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,n,1,(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：,d,N,d,N,F+,d,F,F,1,F,2,F,、式联立可得：,积分,欧拉公式:,d,d,l,由上式可知：,F,0,、,、,f,，,则,F,e,，,传递的功率愈大。,但,F,0,过大，则拉应力, 带的工作寿命, 轴和轴承受力。,f,过大，则磨损增加，带轮表面粗糙度要适当。,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,F,1,、,F,2,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,b,1,、,b,2,（,作用于弯曲段上）,A,带的截面积，,mm,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,E,带的弹性模量，,MPa；,h,带的厚度，,mm；,d,d,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,+,b,1,+,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；,v,1,主动带轮圆周速度；,v,2,从动带轮圆周速度。,可见,：,由于弹性滑动的存在，使得,v,2,v,v,1,；,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。,F,2,F,1,主动轮上：,v,v,1,使,同理：从动轮上：,v,2,v,使,若：,v,1,=,v,2,则:,静,动,n,1,C,1,A,1,B,1,2,、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,4,、传动比,i,通常取,=0.010.02,当传动比不要求严格计算时，可忽略,的影响，即,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,单根,V,带所能传递的功率,（许用功率）为：,（,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,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,n,1,，,n,2,（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,P,ca,计算功率：,P,ca,=,K,A,P,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,d,d,1,和,d,d,2,要求：,d,d,1,d,d,min,d,d,1,、,d,d,2,满足标准直径系列,（一般要求保证,i,5%）,理由：,d,d,1,b,1,承载能力,d,d,1, ,d,d,2,，外廓尺寸,4,、验算带速,v,（,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,F,z,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,L,d, 初取中心距,a,0,要求,：,a,0,（0.72）（,d,d,1,+,d,d,2,）,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,L,p,较长，速度高时易颤动。,求带的基准长度,L,d,查表选标准长度,L,d,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：,a,min,=,a,0.015,L,d,（mm）,a,max,=,a,0.015,L,d,（mm）,6,、验算小轮包角,1,要求,：,1,120,（,90,）,理由,：,1,总摩擦力传动能力,1, ,易打滑应,a,或加张紧轮。,7、确定带的根数,z,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,F,0,F,0,F,P,F,0,F,0,F,0,F,P,9,、作用在轴上的载荷（压轴力）,F,Q,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,R,a,1.6m,。,2,、常用材料,一般传动（,v,25m/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,n,1,=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,P,C,P,C,=K,A,P=,1.17.5=8.25,kW,P,C,=8.25,kW,首页格式,一、协作小组组员：,级,专业,班,二、设计参数汇总表,d,d1,计算项目,三、设计结果比较分析,四、对本次作业形式的看法,精品课件,！,精品课件,！,52,课堂练习,:,补充下列标注。,注：键槽尺寸及偏差查,课程设计,P,119,表,14-24,。 键槽的位置公差查,课程设计,P,165,表,18-11,和表,18-12,（其中公称尺寸指键宽,b,）。,+0.025,0,