带传动链传动.ppt

学习任务一学习任务一 汽车发动机的带传动汽车发动机的带传动 任务描述：汽车发动机由曲轴通过皮带传动进行驱动，掌握带传动的工作原理、张紧方法和同步齿形带在汽车上的应用等有利于帮助学生理解汽车发动机附件的驱动情况。学习目标：了解带传动的特点掌握带传动的工作原理和传动比的定义及计算掌握V带的构造、型号了解V带的受力情况，包角及带速V对带传动的影响掌握带传动的张紧方法掌握V带传动在汽车上的应用了解同步齿形带的传动特点，掌握同步齿形带在汽车上的应用一一 带传动的类型、特点及应用带传动的类型、特点及应用 带传动带传动是由主动轮是由主动轮1 1、从动轮、从动轮2 2及传动带及传动带3 3组成。组成。带是挠性件，张紧在两轮上，通过它将主动轮带是挠性件，张紧在两轮上，通过它将主动轮1 1的运的运动和动力传递给从动轮动和动力传递给从动轮2 2。带传动带传动 1.1.平带传动平带传动 截面形状为矩形，其工作面为内表面。截面形状为矩形，其工作面为内表面。常用的平带为橡胶帆布带。常用的平带为橡胶帆布带。多用于高速和中心距较大的场合。多用于高速和中心距较大的场合。平带2.V2.V带传动带传动V带传动摩擦力带传动摩擦力约为平带的三倍约为平带的三倍V型带型带 V V V V带传动带传动带传动带传动 截面形状为等腰梯形，其工作面为两侧面，截面形状为等腰梯形，其工作面为两侧面，截面形状为等腰梯形，其工作面为两侧面，截面形状为等腰梯形，其工作面为两侧面，V V V V带与平带相比，当量摩擦系数大，能传递较大的功率，带与平带相比，当量摩擦系数大，能传递较大的功率，带与平带相比，当量摩擦系数大，能传递较大的功率，带与平带相比，当量摩擦系数大，能传递较大的功率，且结构紧凑，在机械传动中应用最广。且结构紧凑，在机械传动中应用最广。且结构紧凑，在机械传动中应用最广。且结构紧凑，在机械传动中应用最广。3.3.多楔带传动多楔带传动 在平带基体上由多根V带组成的传动带。多楔带能传递的功率更大，且能避免多根V带长度不等而产生的传力不均的缺点。适用于传递功率较大且要求结构紧凑的场合。4.4.圆形带圆形带 横截面为圆形。只用于小功率传动。带传动的优点主要有：缓冲、吸振，传动平稳，噪声小；摩擦式的带传动，当过载时，带会在带轮上打滑，可防止损坏其他零件。带传动的缺点有：1、材料易老化，寿命较短 2、由于带与带轮之间存在弹性滑动，导传动比不稳定，且传动效率较低。3、外廓尺寸较大，传动比不能过大。V V带和带和V V带轮带轮 1 1 普通普通V V带的结构和尺寸标准带的结构和尺寸标准1 1、组成：、组成：标准普通标准普通V V带的横截面结构由带的横截面结构由抗拉体、抗拉体、顶胶、底胶以及包布层顶胶、底胶以及包布层4 4组成组成。2、型号与截面尺寸：、型号与截面尺寸：普通普通V带已标准化，按截带已标准化，按截面尺寸从小到大可分为面尺寸从小到大可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。（表七种型号。（表4-1）节节 宽宽基准长度基准长度基基准准直直径径普通V带标记由带型、基准长度和标记号组成。示例：A1400 GB1154489国标代号基准长度v带型号3、标记、标记4 4 普通普通V V带轮的结构带轮的结构带轮材料带轮材料 普通V带轮最常用的材料是灰铸铁。带速v25m/s时，可用HT150;带速v=2530m/s时，可用HT200;当v35m/s时，可用铸钢制造。传递功率较小时，可用铸铝或工程塑料。带轮的结构带轮的结构V带轮由轮缘、辐板（或轮辐）带轮由轮缘、辐板（或轮辐）和轮毂三部分组成。和轮毂三部分组成。1.轮缘：轮缘：带轮外圈环形部带轮外圈环形部分。轮缘上有轮槽分。轮缘上有轮槽。2）轮毂：）轮毂：轮毂是带轮与轴配合部分。轮毂是带轮与轴配合部分。3）辐板（或轮辐）辐板（或轮辐）辐板（或轮辐）是带轮用于联接轮缘和轮毂的部分。辐板（或轮辐）是带轮用于联接轮缘和轮毂的部分。S型-实心带轮P型-腹板带轮H型-孔板带轮E型-椭圆轮辐带实心带轮腹板带轮孔板带轮轮辐带轮a)不工作时不工作时 b)工作时工作时 带必须以一定的初拉力带必须以一定的初拉力F0张紧在带轮上。张紧在带轮上。二、二、带传动的受力分析和传动比计算带传动的受力分析和传动比计算 带传动时：紧边和松边的拉力差形成有效拉力Fe以传动动力和运动。在带传动过程中，有效拉力不能超过带与轮面间F摩擦力综合的极限值，否则带传动会发生打滑，导致传动失效。带传动有效拉力F的大小为：表明，带所传递的圆周力表明，带所传递的圆周力F与下列因素有关：与下列因素有关：初拉力初拉力F0 0摩擦系数摩擦系数f f包角包角a a指带与带轮接触弧所对的指带与带轮接触弧所对的圆心角圆心角。包角的大小，反映带与带轮轮圆。包角的大小，反映带与带轮轮圆表面间接触弧的长短表面间接触弧的长短 (1)(1)初拉力初拉力F F0 0 F F与与F F0 0成正比，初拉力成正比，初拉力F0 0越大，越大，F就越大。就越大。但但F F0 0过大会加剧带的磨损，致使带过快松弛，缩短其工作寿过大会加剧带的磨损，致使带过快松弛，缩短其工作寿命。命。(2)(2)摩擦系数摩擦系数f f f f越大，摩擦力也越大，越大，摩擦力也越大，F F就越大。就越大。V V带传递能力远高于平带。带传递能力远高于平带。(3)(3)包角包角 F F随随的增大而增大。打滑首先发生在小的增大而增大。打滑首先发生在小带轮上。带轮上。分析：分析：带传动的传动比为从动轮的转速为不考虑弹性变形时：不考虑弹性变形时：2、带传动的传动比、带传动的传动比1、弹性滑动：、弹性滑动：由于带的弹性变形而引起由于带的弹性变形而引起带在轮面上滑动的现象。带在轮面上滑动的现象。带传动时，带与轮面之间带传动时，带与轮面之间存在着弹性滑动存在着弹性滑动,所以所以 v2v1。补充补充3 V带传动的设计步骤和方法设计的已知条件为：传动的工作情况，功率P，转速n1、n2（或传动比i）以及空间尺寸要求设计内容:1).1).确定确定V V带的型号、长度带的型号、长度L L和根数和根数Z Z、2).2).带轮直径、结构和材料（画出带轮零件图）等。带轮直径、结构和材料（画出带轮零件图）等。3).3).传动中心距传动中心距a a；4 4）单根带的初拉力、带作用在轴上的压轴力）单根带的初拉力、带作用在轴上的压轴力Q Q等。等。1.平行轴传动时，各带轮的轴线必须保持规定的平行度三三 带传动的安装与维护带传动的安装与维护（1）V带在轮槽中的安装位置要正确。（2）安装带轮时，各带轮的轴线应互相平行。2.安装皮带时，应通过调整中心距使皮带张紧，严禁强行撬入和撬出，以免损伤皮带。3.不同厂家的V带和新旧不同的V带，不能同组使用4.按规定的张紧力张紧（测定方法如右图）6.加防护罩以保护安全，防酸、碱、油及不在60以上的环境下工作5.新带运行24h48h后应进行一次检查和调整初拉力。四四 同步带传动简介同步带传动简介1 1 1 1：同步带传动的特点及应用：同步带传动的特点及应用：同步带传动的特点及应用：同步带传动的特点及应用同步带与同步带传动同步带与同步带传动 同步带传动是将啮合传动原理应用于带传动领域的一种传动，具有带传动、齿轮传动的优点。组成：由1强力层、2带齿、3带背组成强力层：多股钢丝绳或玻璃纤维组成；带齿、带背：聚氨酯或氯丁橡胶浇铸而成。1同步带的特点无打滑现象，能保证准确的传动比。带的厚度小，质量轻 带的柔性好，所以带轮的直径可以较小。传动带的耐油、抗老化性好。同步带的缺点：制造、安装精度要求高、成本高同步带的用途：主要用于要求传动比准确的中、小功率传动中.如计算机、录音机、磨床和纺织机械等2：同步带的参数：节距pb：在规定张紧力下，相邻两齿中心线的直线距离称为节距，以p表示。节距是同步带传动最基本的参数。节线长节线长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称为节线，节线长以Lp表示。同步带的失效形式主要是强力层的疲劳断裂、带齿的磨损及带齿被剪切破坏或压溃。3同步齿形带在汽车上的应用举例 一汽大众奥迪100型轿车用的齿形带传动，用以实现曲轴与凸轮轴之间的定时传动。带必须在预张紧后才能正常工作；张紧的目的运转一定时间后，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。五五 带传动的张紧与调整带传动的张紧与调整带传动的张紧装置带传动的张紧装置 1.1.调整中心距调整中心距 (1)定期张紧;(2)自动张紧 2.2.采用张紧轮采用张紧轮 2.自动张紧装置自动张紧装置一、调节中心矩一、调节中心矩 1.定期张紧装置定期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。二.张紧轮装置适合顶置凸轮轴式采用。适合顶置凸轮轴式采用。特点：齿形带传动噪声小，不需要润滑。特点：齿形带传动噪声小，不需要润滑。1曲轴正时齿形带轮曲轴正时齿形带轮 2齿形带齿形带 3张紧轮张紧轮4凸轮轴正时齿形带轮凸轮轴正时齿形带轮 5中间轮中间轮 6水泵传动齿形带轮水泵传动齿形带轮六、六、V带在汽车上的应用举例带在汽车上的应用举例学习任务二学习任务二 汽车发动机中的正时链传动汽车发动机中的正时链传动 任务描述：汽车发动机的一些附件，如空调压缩机、风扇等需要由曲轴驱动，特别是进排气门有严格的时刻要求，如何能够予以保证则需要靠链传动来解决。学习目标：了解链传动的特点熟悉链传动的类型掌握链传动传动比的计算方法熟悉链传动在汽车上的应用 链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。动和动力。一、一、链传动的组成、特点、分类及应用链传动的组成、特点、分类及应用 链传动广泛应用于矿山链传动广泛应用于矿山机械、农业机械、起重运输机械、农业机械、起重运输机械、机床传动及轻工机械机械、机床传动及轻工机械中。中。链传动由主动链轮链传动由主动链轮1 1、从、从动链轮动链轮2 2和绕在链轮上的链条和绕在链轮上的链条3 3及机架组成。通过链条与链及机架组成。通过链条与链轮轮齿相啮合传递运动和动轮轮齿相啮合传递运动和动力。力。链传动链传动1、链传动的类型：、链传动的类型：按用途不同，链可分为：按用途不同，链可分为：传动链传动链、起重链和输送链三类。、起重链和输送链三类。输送链输送链汽车发动机汽车发动机链条链条传动链传动链传动链可分为：套筒链、传动链可分为：套筒链、滚子链滚子链、弯板链和齿形链等。、弯板链和齿形链等。2 2、链传动的传动比链传动的传动比 设n1 1、n2 2分别为两轮的转速，z1、z2分别为主、从动链轮的齿数，p为链节距。则链条的平均速度为 v v=z z1 1pnpn1 1/(60/(601000)=1000)=z z2 2pnpn2 2/(60/(601000)1000)链传动的平均传动比为 i i1212=n n1 1/n2 2=z z2 2/z z1 1=常数常数 3链传动的应用特点链传动的应用特点与带传动相比，链传动具有如下优点。啮合传动，没有弹性滑动和打滑现象，其平均传动比准确，效率较高。无须较大的初拉力，对轴的作用力较小。传递相同载荷时，结构更紧凑，装拆方便。能在高温、油污、粉尘和泥沙等恶劣的环境下工作。(1)链传动的链传动的优点优点。与齿轮传动相比，链传动具有如下优点。制造和安装精度要求低。由于链传动工作时啮合齿数较多，所以链轮轮齿受力较小，强度较高，磨损也较轻。适用于较大中心距传动。(2)链传动的缺点。链传动的主要缺点是仅能用于平行轴间的传动，且瞬时链速和瞬时传动比是变化的，故传动不平稳，振动冲击和噪声较大，不适于载荷变化很大和急速反转的传动。通常传递功率通常传递功率P100kW，传动比，传动比i8，链速，链速v15m/s，效率约为效率约为0.950.98。传动链的结构特点1滚子链有单排链、双排链、多排链。多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多一般不超过4排。4 4、滚子链的结构特点滚子链的结构特点滚子链是由滚子、滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链套筒、销轴、内链板和外链板组成；板和外链板组成；内链板与套筒之间、内链板与套筒之间、外链板与销轴之间外链板与销轴之间为为过盈联接，过盈联接，构成构成内、外链节。内、外链节。滚子与套筒之间、滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均套筒与销轴之间均为间隙配合，动联为间隙配合，动联接。接。链条的接头处的固定形式有：用开口销固定，多用于大节距链弹簧卡片固定，多用于小节距链滚子链的标准链轮链轮链传动的张紧链传动的张紧链传动的张紧链传动的张紧二、链传动在汽车上的应用二、链传动在汽车上的应用曲轴与凸轮轴的传动方式有：齿轮传动、链传动和带传动。曲轴与凸轮轴的传动方式有：齿轮传动、链传动和带传动。（1）正时齿轮传动装置）正时齿轮传动装置1摇臂摇臂 2摇臂轴摇臂轴 3推杆推杆 4挺柱挺柱 5凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮 6曲轴正时齿轮曲轴正时齿轮适合下置及中置凸轮轴式采用。适合下置及中置凸轮轴式采用。一般采用一对正时齿轮传动，必要时加一般采用一对正时齿轮传动，必要时加装中间齿轮，装中间齿轮，正时标记必须对正正时标记必须对正。大多采用斜齿轮且材料不同。大多采用斜齿轮且材料不同。特点：特点：结构简单，传动平稳可靠，不需调整，结构简单，传动平稳可靠，不需调整，传动噪声小。传动噪声小。（2）正时链传动装置）正时链传动装置适合顶置凸轮轴式采用。适合顶置凸轮轴式采用。特点：工作可靠，使用寿命长，但传动噪声大，润滑、维修不便。特点：工作可靠，使用寿命长，但传动噪声大，润滑、维修不便。10万公里，但也带来了动力噪音变大以及需要周期性调整的后果。1曲轴正时链轮曲轴正时链轮 2张紧器导板张紧器导板 3链条张紧器链条张紧器 5进气凸轮轴进气凸轮轴 7排气门排气门 8进气门进气门 9导链板导链板 10凸轮轴正时链轮凸轮轴正时链轮（3）正时齿形带传动装置）正时齿形带传动装置适合顶置凸轮轴式采用。适合顶置凸轮轴式采用。特点：齿形带传动噪声小，不需要润滑。特点：齿形带传动噪声小，不需要润滑。一般使用寿命在一般使用寿命在4万万-8万公里万公里正时皮带的材质的确不如正时链条结实耐磨，但他技术成熟，普及率高，正时皮带的材质的确不如正时链条结实耐磨，但他技术成熟，普及率高，静音效果也很好静音效果也很好 1曲轴正时齿形带轮曲轴正时齿形带轮 2齿形带齿形带 3张紧轮张紧轮4凸轮轴正时齿形带轮凸轮轴正时齿形带轮 5中间轮中间轮 6水泵传动齿形带轮水泵传动齿形带轮螺旋传动螺旋传动 螺旋传动机构(如下图所示)是由螺杆和螺母以及机架组成，它的主要功用是将回转运动转变为直线运动，从而传递运动和动力。螺旋传动机构简图螺旋传动按其用途可分为如下四类：1.传力螺旋。主要用于传递轴向力。用较小的力矩转动运动副中的一个构件，而使另一构件产生轴向运动和较大的轴向力如螺旋千斤顶和螺旋压力机中用螺旋等（见下a、b图）。a 螺旋千斤顶b 螺旋压力机2.传导螺旋。主要用于传递运动，并要求具有很高的运动精度。如车床的进给螺旋、丝杠螺母等（见下图）车床进给螺旋丝杆螺母3.调整螺旋。主要用于调整、固定零件的位置。如车床尾架、卡盘爪的螺旋等（见下图）；车床尾架调整螺旋4.测量螺旋。主要用于测量仪器。如千分尺用螺旋等（见下图）。千分尺用螺旋螺旋传动的方式螺旋传动的方式1.滑动螺旋传动：螺杆与螺母螺旋面间的摩擦为滑动摩擦，故摩擦损耗大、磨损严重、效率低。滑动螺旋又可分为普通滑动螺旋和静压滑动螺旋等。结构最简单而且应用最广泛的是普通滑动螺旋。1.减速比大。螺杆转动一周，螺母只移动一个导程。2.机构效益大。在主动件上施加一个不大的扭矩，就可在从动件上得到很大推力。3.承载能力强，可以使机构具有自锁性。4.结构简单、传动平稳、无噪音。2.滚动螺旋传动 为提高传动精度和传动效率，减少摩擦和磨损，在螺杆和螺母的螺旋面上制出弧形螺旋槽，在螺旋副间形成滚道，放入滚珠，形成滚动摩擦式的螺旋机构，称为滚动螺旋机构。滚动螺旋 滚动螺旋与滑动螺旋相比具有摩擦损失小，传动效率高；磨损小，工作寿命长；灵敏度高，且运动有可逆性等优点，故其在数控机床、汽车中广泛应用汽车循环球式转向器汽车循环球式转向器(a)构造图构造图:(b)实物图实物图