[测控装置结构设计][课件][第06章][摩擦轮传动和带传动]

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,CHL,测控装置结构设计课件,*,CHL,测控装置结构设计课件,1,第六章 摩擦轮传动和带传动,6.1,概述,6.2,摩擦轮传动,6.3,摩擦无级变速器,6.4,带传动,6.5,同步带传动,6.6,其它带传动简介,CHL,测控装置结构设计课件,2,6.1,概述,基本传动原理,摩擦轮传动,和大部分的,带传动,是,借助摩擦力,来实现运动和转距的传递。,特点及其应用,优点,：,不仅可实现定传动比传动还可实现,变传动比传动,。常制作各种,无极变速器,，能简单方便地实现穿的比地调节；,结构简单，易于制造；,传动平稳，工作时噪声小；,有,过载保护,功能。,缺点,：,传动比难以保持恒定，故传动精度低；,不适合大转矩传动；,传动件磨损较快，寿命低；,传动效率较低。,返回本章首页,CHL,测控装置结构设计课件,3,6.2,摩擦轮传动,机构构成,传动原理,主动轮顺时针转动时，由法向力,Fn,在接触处产生阻止主动轮转动的摩擦轮,Ft,；相应地从动轮上受到,Ft,地反作用力,Ft,；当,Ft,足够大时，从动轮开始旋转。,传动比,传动比概念,弹性滑动,打滑,实际传动比,法向力计算,摩擦轮材料,Fn,Fn,Ft,Ft,n,1,返回本章首页,从动轮,，带滑块。,主动轮,机架,返回第一节,CHL,测控装置结构设计课件,4,主动轮,从动轮,【,注,】,1,、图中,n,1,和,n,2,分别为主动轮和从动轮的转速；,T,1,为主动轮的转矩，,T,2,为从动轮的阻力矩。,2,、灰色部分为压缩区。,A,B,A,2,A,1,B,1,B,2,弹性滑动,摩擦轮接触处的表面弹性变形从入口处开始，到出口处结束，这是个,渐变,的过程。,两轮接触,由于材料的弹性变形而产生的滑动,称为弹性滑动。,打滑,若接触区能产生的最大摩擦力任不能克服阻力矩,T2，,此时,主动轮将无法带动从动轮转动,，此时主动轮将在从动轮表面上产生,全面滑动,，此即打滑。,打滑会引起摩擦力表面严重磨损，降低传动寿命，应,尽量避免,。,弹性滑动可以减轻，不能避免；而打滑可以避免。,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,5,实际传动比,其中，,称为速度损失率，或滑动率,。是指由弹性滑动的存在造成的从动轮圆周速度小于主动轮圆周速度而出现的速度损失。,不同材料的滑动率不尽相同，如：钢钢,为,0.2%,，铸铁铸铁,为,0.2%,，橡胶钢,为,3%,，夹布胶木钢,为,1%,。,圆周摩擦轮的法向力计算,为了正常传动，两轮之间的法向力,Fn,必须足够大，以产生足够大的摩擦力克服从动轮的阻力矩,T,2,。克服从动轮阻力矩所需的最小圆周力,Ft,称为传递的名义载荷。则法向力可计算如下：,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,6,其中,P,为传递的功率；,D,1,为主动轮直径；,n,1,主动轮转速；,f,为摩擦系数；,K,为载荷系数，一般取。,摩擦轮材料,要求：,弹性模量,大：减小弹性滑动,摩擦系数,大：便于以较小的法向力实现正常工作,表面接触强度,大，,耐磨,：获得较长的使用寿命,常见材料,淬火钢淬火钢,淬火钢表面硬化铸铁,铸铁铸铁,钢或铸铁工程塑料,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,7,6.3,摩擦无级变速器,构成及工作原理,构成,传动,机构,加压,装置,调速,机构,工作原理,变速范围,最小速比,i,12min,最大速比,i,12max,变速范围,R,b,分类及其应用,参加教材,P113,图,7,6,。,返回本章首页,CHL,测控装置结构设计课件,8,传动,机构：滚轮,1,和圆盘,2,加压,装置：弹簧,3,调速,机构：丝杠,4,和螺母,5,需调速时，转动丝杠,4,，通过螺母,5,和夹套,6,带动滚轮,1,沿着轴,7,移动，,改变滚轮与圆盘之间的接触位置,，从而实现,可连续变化的不同的速比,，即无级调速。,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,9,6.4,带传动,工作原理,构成,：由,主动轮,、,从动轮,和张紧在两轮上的,环形带,组成。,原理,：由于张紧，带在静止时受到,初拉力,F,0,，故带与带轮接触处产生压力，当主动轮回转时，接触处出现,摩擦力,，从而传递运动和转矩。,带传动类型,带传动的张紧,V,带和带轮,带传动的几何关系,带传动的受力分析,弹性滑动、打滑和滑动率,普通,V,带的设计计算,返回本章首页,CHL,测控装置结构设计课件,10,带传动类型,平带传动,：,工作面,是与轮面接触的内表面,V,带传动,：,工作面,是与轮槽接触的两侧面，由于,楔行效应,，同样的初拉力下，能产生较平带更大的拉曳力。,圆带传动,：,工作面,很小，牵引能力也最小，常用于低速小功率传动中。,多楔带传动,：,工作面,是各个楔侧面，同时又向平带一样有较好的弯曲应力，故常用于传动功率大而又要求结构紧凑的场合。,带传动的张紧,常用的张紧方法是,调节中心距,。,常见张紧装置（教材,P115,图,7,9,）,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,11,带传动原理及类型,返回本节首页,返回第一节,返回类型,F,0,F,0,F,0,F,0,1,3,2,D,1,D,2,O,1,O,2,CHL,测控装置结构设计课件,12,V,带和带轮,V,带,构成,：由,强力层,1,、,填充物,2,和,外包层,3,构成。,几何尺寸,：参见相关标准。,普通,V,带的,楔角,为40，,相对高度,（,h / b,p,）,为0.7，按照横截面几何尺寸的不同分为七种型号。,普通,V,带采用,基准宽度制,。,带轮,带轮有三种,典型结构,：,实心式,、,辐板式,和,孔板式,。,带轮的,几何尺寸,亦可根据配合,V,带类型，参见相关标准加以选用。,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,13,带传动的几何关系,带传动的主要几何参数,带轮直径,D,1,和,D,2,；,中心距,a,；,带长,L,；,包角,。,近似几何关系,：,参见以下公式。,对,V,带传动，带轮直径为,基准直径,，带长也为,基准带长,。,2,1,D,1,D,2,O,1,O,2,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,14,带传动的受力分析,静止时,带两边的拉力即为,初拉力,F,0,；,传动时,主动轮,：,绕进端,F,0,增大至,F,1,，称之为,紧边拉力,；绕出端,F,0,减小至,F,2,，称之为,松边拉力,；,从动轮,：,绕进端,F,0,减小至,F,2,；绕出端,F,0,增大至,F,1,有效圆周力,F,t,F,t,=F,1,F,2,有效圆周力,F,t,（,N,）与带速,v,（,m/s,）和传递功率,P,（,Kw,）之间的关系,2,1,O,1,O,2,1,2,有效圆周力,F,t,与初拉力,F,0,的关系,式中，,fv,为,当量摩擦系数,，,为,包角,（,rad,），通常取小带轮的包角。,fv,计算如下：,返回本节首页,F,0,F,0,F,0,F,0,F,2,F,2,F,1,F,1,CHL,测控装置结构设计课件,15,弹性滑动、打滑和滑动率,弹性滑动,打滑,当,弹性滑动区增大至遍及全部接触区时,，此时若外负荷继续增大，则带与带轮之间出现,全面滑动,，将不能实现正确运动和力矩传动，此即打滑。,滑动率,由于带的弹性滑动引起的,从动轮速度的降低率,。,实际传动比,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,16,普通,V,带的设计计算,步骤：,根据给定计算功率,Pd,和小带轮转速,n1,，查选型图，选择,V,带型号；,确定带轮直径,D1,和,D2,；,验算带速；,确定带长,Ld,确定实际中心距,a,；,验算小带轮包角；,计算,V,带根数；,计算作用在轴上的载荷；,确定带轮的结构尺寸。,举例,：,P126,例题,7,1,。,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,17,6.5,同步带传动,工作原理,同步带,构成,强力层,基体,：包括,带齿,和,带背,主要参数,节距,P,b,：在规定张紧力下，同步带纵向截面上相邻两齿中心轴线间节线上的距离。,节线长度,L,p,：,节线,是指当同步带垂直其底边弯曲时，在带中保持原长度不变的周线，通常位于承载层的中线上。节线的传递亦称为,公称长度,。,基准带宽,b,s0,材料,：,强力层,：要求有高的抗拉强度和抗弯曲疲劳强度，弹性模量要大，故多采用,钢丝绳,或,玻璃纤维,。,返回本章首页,CHL,测控装置结构设计课件,18,基体,：要求有良好的耐磨性、强度、抗老化性以及与强力层的粘结性。常用材料有,聚氨酯,和,氯丁橡胶,。,分类,按节距,：最轻型,MXL,、超轻型,XXL,、特轻型,XL,、轻型,L,、重型,H,、特重型,XH,、超重型,XXH,共七种。其参数可查看相关标准。,按齿形,：,梯形齿,、,半圆弧齿,、,双圆弧齿,等。其中，梯形齿同步带又可分为,单面带,和,双面带,两种。,带轮,结构,除了有轮齿之外，与其它带轮结构相似。轮齿齿形一般有,渐开线齿形,和,直边齿形,两种。,材料,一般用,钢,或,铸铁,，轻载场合用,轻合金,或,塑料,。大批量生产时也用,粉末冶金材料,。,返回本章首页,CHL,测控装置结构设计课件,19,同步带传动,同步带内的,钢丝绳,在承受载荷之后仍能保持同步带,节距不变,，故同步带与带轮间传动时,无相对滑动,，做的是,同步传动,，因此称为同步带传动。,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,20,Dp,Da,a,b,s,h,t,2,p,b,F,绳芯,基体,a,）梯形齿,b,）半圆弧齿,c,）双圆弧齿,带背,带齿,同步带构成,及其参数,返回本节首页,返回分类部分,CHL,测控装置结构设计课件,21,6.6,其它带传动简介,齿孔带传动,构成,齿孔带的齿孔,采用,35mm,电影胶卷齿孔,的标准，常用厚度为的涤纶或三醋酸纤维素制造。,齿孔带的带轮轮齿,齿形,有渐开线和圆弧两种，,几何尺寸,由与其相配合的齿孔参数来定。,材料,常用硬铝、超硬铝、优质碳素结构钢和碳素工具钢及塑料等。为增加轮齿寿命，齿面可镀铬、渗氮硬化或用表面淬火的方法增强其性能。,返回本章首页,CHL,测控装置结构设计课件,22,拖动式带传动,构成,主要特点,不存在,相对滑动,，故传动准确，精度高；,要,改变传动比,，只要适当改变主、从动件的形状即可；,主从动件,转动范围,受到限制，一般不超过,360,；,应用,：,多用于精密机械及仪器中精密读数等场合。,材料,主、从动件,：,优质碳素结构钢、铝合金、黄铜及塑料等,挠性传动件,：,精密传动,用碳素工具钢或弹簧钢轧制的薄带或细丝；,精度要求低,的用丝绵线、锦纶丝制成的薄带或绳；,有特殊要求时,，也有采用铍青铜或磷青铜带。,返回本章首页,CHL,测控装置结构设计课件,23,有特殊轮齿的带轮,有等距孔的传动带,返回本节首页,CHL,测控装置结构设计课件,24,主动件,从动件,挠性传动件,从动件,主动件,挠性传动件,构成,将,挠性传动件,的两端直接固定在,主动件,和,从动件,上，主动件转动则拖动挠性传动件，从而带动从动件。,返回本节首页,