机械设计基础课件!带传动和链传动.优秀PPT.ppt

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1、机械设计基础主讲：吕亚清机械工程学院机械基础探讨室2004-2005第一学期1编制：吕亚清第十三章 带传动和链传动通过中间挠性件（带或链）传递运动和动力，适用于两轴通过中间挠性件（带或链）传递运动和动力，适用于两轴中心距较大的场合。在这种场合下，与应用广泛的齿轮传中心距较大的场合。在这种场合下，与应用广泛的齿轮传动相比，它们具有结构简洁，成本低廉等优点。也是常用动相比，它们具有结构简洁，成本低廉等优点。也是常用的传动。的传动。2004-2005第一学期2编制：吕亚清第十三章 带传动和链传动带传动带传动链传动链传动2004-2005第一学期3编制：吕亚清带传动13-113-1带传动的特点带传动的

2、特点13-213-2带传动的分类带传动的分类13-313-3带传动的工作状况分析带传动的工作状况分析13-413-4一般一般V V带传动的设计计算带传动的设计计算13-513-5V V带轮的结构带轮的结构13-613-6带传动的张紧装置带传动的张紧装置13-713-7同步带传动简介同步带传动简介2004-2005第一学期4编制：吕亚清一一.按工作原理的不同，带传动可分为按工作原理的不同，带传动可分为 13 131 1带传动的特点带传动的特点 带带传传动动摩擦带传动摩擦带传动啮合带传动啮合带传动（同步带传动）（同步带传动）2004-2005第一学期5编制：吕亚清二.带传动的组成由主动轮、从动轮和

3、张紧在两轮上的环形带组由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形带组成成2004-2005第一学期6编制：吕亚清三.带传动的工作原理00 靠带与带轮接触弧间的靠带与带轮接触弧间的摩擦力摩擦力传递运传递运 动和动力动和动力T1T22004-2005第一学期7编制：吕亚清四、带传动的优缺点四、带传动的优缺点优点：优点：远距离传动远距离传动可缓冲、减振，运转平稳可缓冲、减振，运转平稳过载爱护过载爱护结构简洁结构简洁,精度低精度低,成本成本低低缺点：缺点：外廓尺寸大外廓尺寸大弹性滑动，传动比不弹性滑动，传动比不固定，效率低固定，效率低轴与轴承受力大轴与轴承受力大寿命短寿命短须要张紧装置须要张紧装置不宜用于高

4、温不宜用于高温,易燃易燃场合场合2004-2005第一学期8编制：吕亚清一一.按传动形式分按传动形式分 13 132 2带传动的分类带传动的分类 2004-2005第一学期9编制：吕亚清二二.按带的截面分按带的截面分 13 132 2带传动的分类带传动的分类 2004-2005第一学期10编制：吕亚清u包角：传动带与带轮轮包角：传动带与带轮轮缘接触弧所对的中心角，缘接触弧所对的中心角，是带传动的一个重要参数。是带传动的一个重要参数。三三.开口传动的几何关系开口传动的几何关系u中心距与带长中心距与带长L之之间存在确定的几何关系间存在确定的几何关系主要几何参数：带轮直径主要几何参数：带轮直径1、2

5、，中心距，带，中心距，带长长L，包角，包角2004-2005第一学期11编制：吕亚清一一.带传动的受力分析带传动的受力分析二二.带传动的应力分析带传动的应力分析三三.带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比 13 133 3带传动的工作状况分析带传动的工作状况分析 2004-2005第一学期12编制：吕亚清一一.带传动的受力分析带传动的受力分析 2004-2005第一学期13编制：吕亚清二二.带传动的应力分析带传动的应力分析 2004-2005第一学期14编制：吕亚清?带传动工作时带传动工作时,作用于带上有哪些应力作用于带上有哪些应力?它们的分布它们的分布及大小有什么特点及大小有什么特

6、点?最大应力发生在什么部位最大应力发生在什么部位?为什为什么要限制带速？么要限制带速？变应力变应力疲惫破坏疲惫破坏最大应力最大应力:smax=s1+sb1+sc发生位置发生位置:小带轮与紧边接触处小带轮与紧边接触处带的应力：带的应力：拉应力、弯曲应力、离心拉应力拉应力、弯曲应力、离心拉应力2004-2005第一学期15编制：吕亚清三.带传动的弹性滑动和传动比2004-2005第一学期16编制：吕亚清？什么是弹性滑动？什么是弹性滑动,什么是打滑什么是打滑?对传动有什么影响？对传动有什么影响？为什么会发生弹性滑动或打滑为什么会发生弹性滑动或打滑?是否可以避开是否可以避开?缘由缘由:当当FeFfma

7、x 打滑打滑 分析分析:2.打滑先发生在打滑先发生在 3.打滑打滑带的猛烈磨损带的猛烈磨损 失效失效 防止措施防止措施:可以可以小带轮处小带轮处 2.F0、f、（紧边置下）（紧边置下）Ffmax1.限制限制Fe Ffmax1.打滑打滑 避开避开u打打 滑滑4.过载爱护作用过载爱护作用2004-2005第一学期17编制：吕亚清u弹性滑动弹性滑动 1.带速滞后带速滞后 V1V带带V2 V1V2 带两边拉力不相等带两边拉力不相等,则弹性变形不同，带则弹性变形不同，带经过轮时变形量变更相对轮有滑动经过轮时变形量变更相对轮有滑动分析分析:1.弹性滑动弹性滑动 避开避开2.弹性滑动发生在弹性滑动发生在 带

8、带离开离开带轮的那段接触弧上带轮的那段接触弧上 3.Fe 弹性滑动弹性滑动 弹性滑动弹性滑动范范 围围,当弹当弹 性滑动性滑动扩展到整个接触弧扩展到整个接触弧时时,FeFfmax 打滑打滑 不行不行缘由缘由:后果：后果：2.带传动传动比不稳定带传动传动比不稳定滑动率2004-2005第一学期18编制：吕亚清 134 一般V带传动的设计计算一一.V V带的结构和标准带的结构和标准二二.V V带传动设计计算带传动设计计算2004-2005第一学期19编制：吕亚清一、一、V V带的结构和标准带的结构和标准2004-2005第一学期20编制：吕亚清二、二、V V带传动设计计算带传动设计计算1.1.带传

9、动失效形式及设计准则带传动失效形式及设计准则2.2.单根单根V V带能传递的功率带能传递的功率3.3.设计步骤设计步骤2004-2005第一学期21编制：吕亚清1.1.带传动失效形式及设计准则带传动失效形式及设计准则u失效形式：打滑、带的疲惫损坏失效形式：打滑、带的疲惫损坏u设计准则：设计准则：FFfmax、smax=s1+sb1+scsu设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有确定的设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有确定的疲惫强度或寿命疲惫强度或寿命具体做法：具体做法：确定单根带所能传递的许用功率确定单根带所能传递的许用功率依据带传动的设计功率依据带传动的设计功率确定带平安工作的根数确定带

10、平安工作的根数2004-2005第一学期22编制：吕亚清2.2.单根单根V V带能传递的功率带能传递的功率u保证不打滑的条件下，使带具有确定的疲惫强度或寿保证不打滑的条件下，使带具有确定的疲惫强度或寿命命u基本额定功率可查表基本额定功率可查表13-313-3u基本额定功率确定条件基本额定功率确定条件：i=1,=1,特定带长，工作平稳特定带长，工作平稳u实际工作中单根带所能传递的许用功率实际工作中单根带所能传递的许用功率：不打滑不打滑不疲惫破坏不疲惫破坏长度系数长度系数包角系数包角系数时的功率增量时的功率增量2004-2005第一学期23编制：吕亚清3.3.设计步骤设计步骤u已知条件及设计内容：

11、已知条件及设计内容：已知条件已知条件设计内容设计内容传递的名义功率传递的名义功率P P 主动轮转速主动轮转速n1 1从从动动轮轮转转速速n2 2 或或传传动比动比i 传动位置要求传动位置要求 工工况况条条件件、原原动动机机类类型等型等V V带带的的型型号号、长长度度和和根根数数带轮直径和结构带轮直径和结构传动中心距传动中心距 a验算带速验算带速 v 和包角和包角计算初拉力和压轴力计算初拉力和压轴力2004-2005第一学期24编制：吕亚清7、计算带的根数、计算带的根数 z2、依据、依据n1、Pc 选择带的型号选择带的型号3、确定带轮基准直径、确定带轮基准直径dd1、dd2带轮愈小，弯曲应力愈带

12、轮愈小，弯曲应力愈大，所以大，所以dd1 dmin dd2=i dd1(1)，圆整成标准值圆整成标准值 具体步骤具体步骤1、确定计算功率、确定计算功率 Pc KAP工况系数，工况系数，查表查表13-64、验算带速、验算带速v(v525m/s)N5、确定、确定中心距中心距 a 及带长及带长 Ld6、验算主动轮的包角、验算主动轮的包角1N z 7？NY8、确定初拉力、确定初拉力 F09、计算压轴力、计算压轴力 FQ10、带轮结构设计、带轮结构设计问题：带传动适合于问题：带传动适合于高速级还是低速级？高速级还是低速级？依据图依据图13-15 套基准长度，表套基准长度，表13-22004-2005第一

13、学期25编制：吕亚清a 过小，带短，易疲惫a 过大，易引起带的扇动确定中心距确定中心距初定中心距初定中心距 a0 0.7(dd1+dd2)a0 2(dd1+dd2)初算带长初算带长Ld0 计算实际中心距计算实际中心距 a（圆整）（圆整）取基准带长取基准带长 Ld(表表13-2)2004-2005第一学期26编制：吕亚清 135 V V带轮的结构带轮的结构u基本结构型式基本结构型式按带轮直径确定按带轮直径确定 u实心式、腹板式、椭圆轮辐式实心式、腹板式、椭圆轮辐式u具体轮槽尺寸见表具体轮槽尺寸见表13-82004-2005第一学期27编制：吕亚清 13 136 6带传动的张紧装置带传动的张紧装置

14、 u带传动在工作一段时间后，其初拉力会因带带传动在工作一段时间后，其初拉力会因带的伸长而减小，产生松弛现象，使传动实力骤的伸长而减小，产生松弛现象，使传动实力骤降，所以带传动一般应有张紧装置以保持确定降，所以带传动一般应有张紧装置以保持确定的初拉力的初拉力为什么须要张紧？为什么须要张紧？2004-2005第一学期28编制：吕亚清u定期张紧装置定期张紧装置移动式张紧装置移动式张紧装置摇摆式张紧装置摇摆式张紧装置2004-2005第一学期29编制：吕亚清u自动张紧装置自动张紧装置2004-2005第一学期30编制：吕亚清u张紧轮张紧轮2004-2005第一学期31编制：吕亚清特点：特点：13 13

15、6 6 同步带传动简介同步带传动简介 u传动比恒定；传动比恒定；u结构紧凑；结构紧凑；u适于高速传动，带速可达适于高速传动，带速可达40/；u传动效率高达传动效率高达98%99%u带及带轮价格较高，对制带及带轮价格较高，对制造、安装要求高。造、安装要求高。常用于要求传动比常用于要求传动比精确的中小功率传动，精确的中小功率传动，如轻纺机械、计算机、如轻纺机械、计算机、影碟机、录像设备等影碟机、录像设备等2004-2005第一学期32编制：吕亚清链传动13138 8 链传动的特点链传动的特点13139 9 传动链的结构传动链的结构131310 10 链传动的布置和张紧链传动的布置和张紧2004-2

16、005第一学期33编制：吕亚清 138 链传动的特点u靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力u有中间挠性件的啮合传动有中间挠性件的啮合传动一一.组成组成由安装在两根由安装在两根平行轴上的主动平行轴上的主动链轮、从动链轮链轮、从动链轮以及环绕在链轮以及环绕在链轮上的封闭链条组上的封闭链条组成成二二.工作原理工作原理2004-2005第一学期34编制：吕亚清138 链传动的特点链传动的特点三、特点三、特点优点：优点：远距离传动远距离传动工作牢靠工作牢靠,效率效率较高较高平均传动比恒定平均传动比恒定 i=z2/z1 i=z2/z1 压轴力压轴力FpFp小于带传动的小

17、于带传动的结构紧凑结构紧凑(与带传动比较与带传动比较)能在温度较高、有油污等恶能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作劣环境条件下工作缺点：缺点：运动不匀整运动不匀整(z小、小、p大大 不匀整不匀整)瞬时传动比不恒定瞬时传动比不恒定传动平稳性差传动平稳性差(冲击、冲击、振动大，噪音高振动大，噪音高动动载荷载荷 不宜高速传不宜高速传动动)外廓尺寸大外廓尺寸大2004-2005第一学期35编制：吕亚清139传动链的结构传动链的结构u按用途的不同分为按用途的不同分为一.种类起重链传动链牵引链u传动链按结构不同可分为传动链按结构不同可分为滚子链齿形链2004-2005第一学期36编制：吕亚清二.滚子链

18、的结构u滚子链的组成与节距2004-2005第一学期37编制：吕亚清二.滚子链的结构u链排数2004-2005第一学期38编制：吕亚清二.滚子链的结构u链封闭时的接头形式2004-2005第一学期39编制：吕亚清二二.滚子链的结构滚子链的结构u链轮链轮2004-2005第一学期40编制：吕亚清二二.滚子链的结构滚子链的结构u链传动的传动比链传动的传动比链速和传动比都是平均链速和传动比都是平均值。由于多边形效应，值。由于多边形效应，瞬时链速和瞬时传动比瞬时链速和瞬时传动比都是变更的。都是变更的。2004-2005第一学期41编制：吕亚清三三.齿形链齿形链u无声链无声链u结构：结构：u链板链板(带

19、两个齿，交织并列铰接带两个齿，交织并列铰接)、导板、导板(防侧向窜防侧向窜动动)特点：特点：优点：传动平稳、无噪声，承受优点：传动平稳、无噪声，承受冲击性能好，工作牢靠冲击性能好，工作牢靠适宜场合：高速传动或运动精度适宜场合：高速传动或运动精度要求较高，传动比大和中心距要求较高，传动比大和中心距较小较小缺点：结构困难，价格较高，且缺点：结构困难，价格较高，且制造较难制造较难2004-2005第一学期42编制：吕亚清1310链传动的布置和张紧链传动的布置和张紧u水平布置2004-2005第一学期43编制：吕亚清1310 链传动的布置和张紧链传动的布置和张紧u倾斜布置2004-2005第一学期44

20、编制：吕亚清1310 链传动的布置和张紧链传动的布置和张紧u垂直布置2004-2005第一学期45编制：吕亚清1310 链传动的布置和张紧链传动的布置和张紧二二.张紧张紧u张紧目的张紧目的u避开松边松弛度过大，引起啮合不良避开松边松弛度过大，引起啮合不良u增加链条与链轮的啮合包角增加链条与链轮的啮合包角u张紧方法张紧方法u支承位置可调支承位置可调u支承位置不行调支承位置不行调u磨损后取掉一、二个链节磨损后取掉一、二个链节u加张紧轮加张紧轮2004-2005第一学期46编制：吕亚清1310 链传动的布置和张紧链传动的布置和张紧u弹簧自动张紧2004-2005第一学期47编制：吕亚清1310 链传

21、动的布置和张紧链传动的布置和张紧u重力自动张紧2004-2005第一学期48编制：吕亚清1310 链传动的布置和张紧链传动的布置和张紧u托架定期张紧2004-2005第一学期49编制：吕亚清1310 链传动的布置和张紧链传动的布置和张紧u张紧轮定期张紧2004-2005第一学期50编制：吕亚清定义：连杆机构由若干个构件通过低副连接而组成，又称为低定义：连杆机构由若干个构件通过低副连接而组成，又称为低副机构。副机构。共同特点：共同特点：原动件原动件1的运动经过不与机架干脆相连的中间构件的运动经过不与机架干脆相连的中间构件2传递到从动件传递到从动件3上。中间构件称为连杆。上。中间构件称为连杆。构件多呈杆构件多呈杆状状简称简称为杆为杆依据杆数命依据杆数命名，例如：名，例如：四杆机构四杆机构动画动画动画动画动画动画 1 11 1连杆机构及其传动特点连杆机构及其传动特点 动画动画动画动画动画动画2004-2005第一学期51编制：吕亚清