2022年机械设计基础常用机械传动课件 .pdf

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1、机械设计基础常用机械传动课件带传动的传动方式第 3 章常用机械传动传动装置将能量由原动机传递到工作机的一套装置原因 1 工作机的工作机构所需要的速度常常与原动机的输出速度不一致 2 工作机的工作机构的速度经常需要变换而直接通过变换原动机的速度不经济甚至不可能 3 工作机的工作机构在工作时常要改变运动形式传动方式机械传动液压传动气压传动电气传动 3 3-1 带传动 带传动的组成主动轮 1 从动轮 2 环形带 3 工作原理安装时带被张紧在带轮上产生的初拉力使得带与带轮之间产生压力主动轮转动时依靠摩擦力拖动从动轮一起同向回转 1 n2 n1 2 F0 F0 F0 F0 类型 平皮带 V 型带 多楔带

2、 摩擦型 啮合型 同步带 圆形带 -摩擦牵引力大 -摩擦牵引力大 -牵引力小用于仪器带传动的类型抗拉体 开口传动两轴平行两轮向同一方向转动交叉传动两轴平行两轮向相反方向转动传动带的紧边和松边在交叉处有摩擦易磨损 半交叉传动两轴在空间成 900 交叉只能单向传动2 1 带传动的几何关系中心距 a 包角因较小代入得 带长 a C A D B d1 d2 1 1 C A D B d1 d2 a 带长 已知带长时由上式可得中心距带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上而且当带工作一段时间之后因带永久伸长而松弛时还应当重新张紧带传动的优点 1 适用于中心距较大的传动 2 带具有良好的挠性可缓和冲击吸收振动

3、3 过载时带与带轮之间会出现打滑避免了其它零件的损坏 4 结构简单成本低廉带传动的缺点 1 传动的外廓尺寸较大 2 需要张紧装置 3 由于带的滑动不能保证固定不变的传动比 4 带的寿命较短 5 传动效率较低应用中小功率电机与工作机之间的动力传递 V 带传动应用最广带速 v 525 ms 传动比 i 7 效率 09095 带传动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页的工作原理 F0 F0 F0 F0 静止时带两边的初拉力相等传动时由于摩擦力的作用带两边的拉力不再相等 F1 F2 F0 为了可靠工作带必须以一定的初拉力张紧在

4、带轮上 F1 F2 F1 紧边 F2 松边 F1 F2 F1 F2 紧边 松边 设带的总长不变则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等 F1 F0 F0 F2 从动轮 主动轮 n1 n2 n1 n2 F0 F1 F2 2 当圆周力 F Ff 时带与带轮之间出现显著的滑动称为打滑经常出现打滑使带的磨损加剧传动效率降低导致传动失效 称 F1 - F2为有效拉力即带所能传递的圆周力 F F1 - F2 且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系 dFN F1 F2 FdF F f dFN d dl d 2 d 2 取一小段弧进行分析参数如图正压力 dFN 两端的拉力 F 和 FdF 力平衡条件忽略离心力水平垂

5、直力分别平衡摩擦力 f dFN 由力平衡条件积分得 紧边和松边的拉力之比为绕性体摩擦的基本公式联立求解 F f 分析 V 带传动与平皮带传动初拉力相等时它们的法向力则不同平带的极限摩擦力为 FN f FQ f FN2 FN2 FQ FQ FN FN FQ FN FQsin 2 2 2 则 V带的极限摩擦力为 f -当量摩擦系数 f f F F1 - F2 在相同条件下 V 带能传递较大的功率或在传递功率相同时V带传动的结构更为紧凑 用 f 代替 f 后得以下计算公式 F2 F2 F1 F1 带传动的传动比设带的材料符合变形与应力成正比的规律则变形量为这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑

6、动紧边 松边 F1 F2 1 2 带绕过主动轮时将逐渐缩短并沿轮面滑动使带速落后于轮速带经过从动轮时将逐渐被拉长并沿轮面滑动使带速超前于轮速总有 v2 v1 从动轮 n2 主动轮 n1 得从动轮的转速带传动的传动比 V 带传动的滑动系数 001002 一般可忽略不计定义 为滑动系数 V 带传动 V 带可分为普通 V带窄 V带宽 V带大楔角 V带汽车 V带等类型其中普通 V 带应用最广一 V带的规格组成抗拉体顶胶底胶包布帘布芯结构 绳芯结构包布 顶胶 抗拉体 底胶 节线 节面 节线弯曲时保持原长不变的一条周线节面全部节线构成的面 b bd h 40hbd 07的 V带称为普通精选学习资料 - -

7、 - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页V带已经标准化有七种型号型号 O A B C D E F 顶宽 b 10 13 17 22 32 38 50 节宽 bd 85 11 14 19 27 32 42 高度 h 6 8 105 135 19 235 30 楔角 每米质量qkqm 006 001 017 030 062 090 152 表 13-1 普通 V带的截面尺寸 GB11544-89 40 在 V带轮上与所配用 V带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径d d V带在规定的张紧力下位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度Ld 标准长度

8、系列详见下页表13-2 P202 bd 224 082 2240 110 106 10 091 250 084 2500 130 109 103 093 280 087 2800 111 105 095 315 089 3150 113 107 007 355 092 3550 117 107 097 400 096 079 4000 110 113 102 450 100 080 4500 115 104 500 102 081 5000 118 107 560 082 5600 109 630 084 081 6300 112 710 086 083 7100 115 800 090 08

9、5 8000 118 900 092 087 082 9000 121 1000 094 089 084 10000 123 1120 095 091 086 11200 1250 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页098 093 088 12500 1400 101 096 090 14000 1600 104 099 092 083 16000 1800 106 101 095 086 Ld mm Y Z Ld mm 基准长度 KL 基准长度 KL 表 13-2 普通 V带的长度系列和带长修正系数GBT13575

10、1-92 200 081 2000 108 103 098 088 40hbd 09的 V带称为窄 V带 与普通 V带相比高度相同时宽度减小13而承载能力提高 1525倍适用于传递动力大而又要求紧凑的场合 b h 40 型 号宽度 b mm 高度 h mm 3 v 95 38 英寸 8 A B型 5 V 160 58 英寸 135 B C D 型 8 V 254 1 英寸 23 D E F型 窄 V带的结构及截面尺寸 可替代的普通 V带 带传动的应力分析工作时带横截面上的应力由三部分组成由紧边和松边拉力产生的拉应力由离心力产生的拉应力由弯曲产生的弯曲应力 1 拉力F1F2 产生的拉应力 1 2 带传动的失效形式打滑 带与带轮之间的显著滑动过载引起疲劳破损 变应力引起 2 离心力产生的拉应力 c 3 带弯曲而产生的弯曲应力b 带横截面的应力为三部分应力之和各剖面的应力分布为 最大应力发生在紧边开始进入小带轮处由此可知带受变应力作用这将使带产生疲劳破坏精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页