河海大学机械设计 带传动.ppt

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,13,章 挠性传动,挠性传动：,带有中间挠性件的传动方式。包括：带传动、链传动和绳传动,13-1,带传动概述,1,带传动的组成,开口传动,交叉传动,半,交叉传动,3,带传动的特点,优点：,1,）有过载保护作用,2,）有缓冲吸振作用,3,）运行平稳无噪音,4,）适于远距离传动（,a,max,=15m,）,5,）结构简单，制造、安装精度要求不高,缺点：,1,）有弹性滑动使传动比,i,不恒定,2,）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大,3,）结构尺寸较大、不紧凑,4,）打滑，带的寿命较短,5,）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。,啮合传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的啮合，便拖动从动轮一起转动，并传递动力（同步带传动）。,2,传 动 原 理,摩擦传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的摩擦力，便拖动从动轮一起转动，并传递动力（平带和带传动）。,普通,V,带传动,同步带传动,平带,传动,多楔带,传动,4,带传动的类型,带传动一般是由主动轮、从动轮和紧套在两轮上的传动带组成。,原动机转动,主动轮转动,驱动主动轮,从动轮转动,带与轮的摩擦,工作原理：利用中间挠性件,(,带,),，靠摩擦力,(,或啮合,),在主、从动轴,间传递旋转运动和动力。,带的传动过程,：,分类：,按,工作原理分,摩擦式带传动,啮合式带传动,按带的截面形状分,平,带,按,传动的布置形式分,V,带,多楔带,同步齿形带,圆带,平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场合应用较多。,在一般机械传动中，应用最广的带传动是带传动，在同样的张紧力下，带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。,多楔带传动兼有平带传动和带传动的优点，柔韧性好、摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。,同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证固定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小。,点击小图看运动图,优点：,1.,缓冲，吸振，平稳，无噪音；,2.,过载保护；,3.,制造和安装精度要求不高，成本低；,4.,中心距大。,缺点：,应用范围,带和带轮的结构,平带和带轮,平带,胶帆布,(,应用广泛,),编织带,高速胶带,强力锦纶带,带的长度：可变化；带轮：见表,11.3,V,带结构,包布,层,(,胶帆布,),：保护作用,伸张层,(,橡胶，或称顶胶,),：,弯曲变形受拉,压缩层,(,橡胶，或称底胶,),：,弯曲变形受压,承载层,(,胶帘布或胶绳芯,),：受拉,带和带轮的结构,普通,V,带型号：,Y Z A B C D E (,窄带型号,4,种见表,11.4),长度：无端、环形，基准长度,L,d,见图,11.4,V,带轮槽尺寸标准,带和带轮的结构,带轮轮辐的计算,带轮,轮,缘,(,装带,),轮毂,(,装轴,),轮辐和腹板,(,联接缘和毂,),S,型,-,实心带轮,P,型,-,腹板带轮,材料：,其他内容：自阅,H,型,-,孔板带轮,E,型,-,椭圆轮辐带轮,当,v,25m/s,时，用,HT150,；当,v,=25,30m/s,时用,HT200,；当,25,45m/s,时用球墨铸铁、铸钢或锻钢；小功率时可用铸铝或塑料,.,带和带轮的结构,主要几何参数：,带传动的几何计算,代入,上式，得：,1,2,13-2,带传动工作情况分析,一、,带传动中的力分析,不,工作时,工作时,F,0,F,0,F,0,F,0,带必须以一定的拉力张紧在带轮上，此时，传动带两边的拉力相等，都等于,F,0,。,n,2,n,1,F,1,F,2,F,1,F,2,带绕上主动轮的一边被拉紧，该边拉力,紧边拉力,F,1,；,带绕上从动力的一边被放松，该边拉力,松边拉力,F,2,。,F,1,-F,0,=,F,0,-F,2,F,1,+F,2,=2,F,0,带传动的计算基础,工作前：带全长受,F,0,(,张紧力,),作用,工作后：带的紧边受力由,F,0,变为,F,1,，,松边由,F,0,变为,F,2,以轮,1,为例：,带传动的计算基础,欧拉公式,(,取一段,dl,，,后积分,)(,计入质量后,),(,甲,),带传动的计算基础,若由此式计算有效拉力,dF,，,则,(3)(11.6),描述各种状态下,F,1,与,F,2,定量关系,F,2,F,1,带传动的有效拉力,F,F=F,1,-F,2,圆周力,F(N),、带速,v(m/s,),和传递功率,p(kW,),之间的关系,F,F+dF,dF,N,fdF,N,F,1,F,2,带传动中的最大有效拉力及其影响因素,带在轮上的包角。,欧拉,公式,增大包角和增大摩擦系数,f,，都可以提高带传动所能够传递的圆周力。,平带的摩擦力为：,V,带的摩擦力为：,f,当量摩擦系数,，,因为,f,f,相同条件下，,V,带的摩擦力大于平带，传动能力更大,带传动在工作过程中带上的应力有：,拉应力：紧边拉应力、松边拉应力,离心应力：带沿轮缘圆周运动时的离心力,在带中产生的离心拉应力,弯曲应力：带绕在带轮上时产生的弯曲应力,13-3,带的应力分析,1,、离心应力,2,、拉应力,3,、弯曲应力,最大应力,为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。,槽 型,Z,A,B,C,SPZ,SPA,SPA,SPC,d,dmin,/mm,50,75,125,200,63,90,140,224,13-4,带传动的弹性滑动和传动比,带绕入主动轮时，带中所受拉力由,F,1,逐渐降低到,F,2,，,带的弹性变形随之逐渐减小，因而沿带轮的运动逐渐低于主动轮的圆周速度。,带绕入从动轮时，带中所受拉力由,F,2,逐渐增大到,F,1,，,带的弹性变形随之逐渐增大，因而沿带轮的运动逐渐高于从动轮的圆周速度。,由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动,弹性滑动。这是带传动正常工作时不可避免的现象。,弹性滑动,弹性滑动将使从动轮的圆周速度,v,2,低于主动轮的圆周速度,v,1,，,其降低量,带传动的滑动率,。,当弹性滑动区段扩大到整个接触弧时，即带传动的有效拉力达到最大值，此时若工作载荷再进一步增大，则带与带轮间将发生显著的相对滑动,打滑,。,普通,V,带及,V,带轮,结构：,顶胶、抗拉体、,底胶、包布。,型号：,Y,、,Z,、,A,、,B,、,C,、,D,、,E,13-5,带传动的设计计算,一、普通,V,带的参数,节,面,当,V,带受弯曲时，,长度不变的中性层。,节,宽,节面的宽度,b,p,。,相对高度,V,带高度,h,与,节宽,b,p,之比。约为,0.7,带轮,基准直径,V,带轮上与所配,V,带节宽,b,p,相对应的带轮直径。,带的,基准长度,V,带在带轮上张紧后，位于,带轮基准直径上的周线长度,L,d,。,二、带传动的设计,1,、设计的原始数据：,功率,P,，,转速,n,1,、,n,2,（,或传动比,i,），,传动位置要求及工作条件等。,2,、设计内容：,确定带的类型和截型、长度,L,、,根数,Z,、,传动中心距,a,、,带轮基准直径及其它结构尺寸等。,3,、设计准则,主要失效形式,：,打滑、疲劳破坏,设计准则：,保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。,特定实验条件,包角,=180,；,i=D,2,/D,1,=1;,特定带长；,工作条件平稳；,4,、基本额定功率,P,0,在特定实验条件下单根,V,带所能传递的功率。,单根,V,带所能传递的功率,由：,单根,V,带所能传递功率,、确定计算功率,P,c,、选择带型，由,n,1,和,P,c,查图,选取,、确定带轮的基准直径,D,1,和,D,2,、确定中心距,a,和带长,L,d,、确定带的根数,z,、确定带的预紧力,F,0,及压轴力,Q,、设计带轮,、设置张紧装置,5,、带传动设计步骤,P,c,=,K,A,P,计算功率的确定,P,传递的额定功率。,K,A,工作情况系数。,带型号的选择,根据计算功率,P,c,及,小带,轮转速,n,1,由下图选定带型,带轮基准直径的确定,初选小带轮基准直径,D,1,；,计算从动轮基准直径,D,2,D,2,=iD,1,*,D,1,、,D,2,均应符合带轮基准直径系列,验算带速,v,5,m/s,v,2530,m,/,s,中心距及带长的确定,初定,中心距,a,0,0.7(,D,1,+D,2,),a,0,350,5,）冲压式,13-6 V,带轮,设计,带轮结构型式,实心式,D,（,2.53)d,腹板式,D300,mm,孔板式,D,1,-d100,mm,带轮结构型式,轮辐式,D350,mm,13-7,带传动的张紧装置,根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；,运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才,能正常工作。,常见的有,定期张紧装置、自动张紧装置、张紧轮张紧装置,。,1,、定期张紧装置,一、张紧装置,3,、采用张紧轮张紧装置,张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。,2,、自动张紧装置,二、带的维护,安装时不能硬撬（应先缩小,a,或顺势盘上）,带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀带，不能曝晒,不能新旧带混用（多根带时），以免载荷分布不匀,防护罩,定期张紧,安装时两轮槽应对准，处于同一平面,