第8章---带传动.优秀PPT.ppt
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1、东莞理工学院专用1第八章第八章 带传动带传动8-1 概述概述 8-2 8-2 带传动工作状况的分析带传动工作状况的分析 8-3 8-3 一般一般V V带传动的设计计算带传动的设计计算 8-4 V带轮的设计带轮的设计 8-5 带传动的张紧、安装及防护带传动的张紧、安装及防护 带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的,适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比,它们具有结构简洁,成本低廉等优点。8-6*同步带传动简介同步带传动简介 内容提要内容提要东莞理工学院专用28-1 概述概述一一.带传动的组成带传动的组成 及工作原理及工作原理 1 组成:组成:主动轮主动轮1、从动轮、从动轮2、环形带
2、、环形带3。2 工作原理:工作原理:安装时带被张紧在带轮上,产生的安装时带被张紧在带轮上,产生的初拉力初拉力使使得带与带轮之间产生得带与带轮之间产生压力压力。主动轮转动时,依靠。主动轮转动时,依靠摩擦力摩擦力拖拖动从动轮一起动从动轮一起同向同向回转。回转。31n2n12F0F0F0F0 应用实例:皮带输送装置。应用实例:皮带输送装置。东莞理工学院专用3类类型型平带平带V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型圆形带圆形带二二.带传动的类型带传动的类型一般平带一般平带片基平带片基平带片基层布层覆盖层工作面覆盖层东莞理工学院专用4类类型型平型带平型带V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型
3、啮合型圆形带圆形带一般平带一般平带片基平带片基平带一般带一般带窄带窄带齿形带齿形带宽带宽带 一般带是应用最广泛的一种传动带,其传动功率一般带是应用最广泛的一种传动带,其传动功率大,结构简洁,价格便宜。由于带与带轮槽之间是大,结构简洁,价格便宜。由于带与带轮槽之间是V型槽面摩擦,故可以产生比平型带更大的有效拉力型槽面摩擦,故可以产生比平型带更大的有效拉力(约(约3倍)。倍)。联组带联组带大楔角带大楔角带二二.带传动的类型带传动的类型东莞理工学院专用5平型带平型带一般平带一般平带片基平带片基平带一般带一般带窄带窄带齿形带齿形带宽带宽带类类型型V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型圆形带圆
4、形带联组带联组带大楔角带大楔角带二二.带传动的类型带传动的类型东莞理工学院专用6抗拉体平型带平型带一般平带一般平带片基平带片基平带一般带一般带窄带窄带齿形带齿形带宽带宽带类类型型V 型带型带多楔带多楔带摩擦型摩擦型啮合型啮合型圆形带圆形带联组带联组带大楔角带大楔角带二二.带传动的类型带传动的类型东莞理工学院专用7组成:组成:抗拉体、顶胶、底胶、包布。抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构帘布芯结构绳芯结构绳芯结构包布包布顶胶顶胶抗拉体抗拉体底胶底胶节线节线节面节面节线:节线:弯曲时保持原长不变的一条周线。弯曲时保持原长不变的一条周线。节面:节面:全部节线构成的面。全部节线构成的面。三三.V.V带
5、的类型及结构带的类型及结构在在V带轮上,与所带轮上,与所配用配用V带的节面宽带的节面宽度相对应的带轮直度相对应的带轮直径称为径称为基准直径基准直径dd。ddbd东莞理工学院专用8将将V带套在规定的测量带轮上,在规定的张紧力下,沿带套在规定的测量带轮上,在规定的张紧力下,沿V带带的节宽巡行一周的周线长度,即为的节宽巡行一周的周线长度,即为V带的带的基准长度基准长度Ld。标准长度系列详见表标准长度系列详见表8-2,P145bbph 型型 号号 Y Z A B C D E 顶宽顶宽b 6 10 13 17 22 32 38节宽节宽 bp 5.3 8.5 11 14 19 27 32 高度高度 h 4
6、 6 8 11 14 19 25 楔角楔角截面面积截面面积A(mm2)18 47 81 143 237 476 722表表8-1 普通普通V带的截面尺寸带的截面尺寸40 一般一般V V带有:带有:Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E等型号等型号,已标准化已标准化 Y YZ ZA AB BC CD DE E一般一般V V带的尺寸带的尺寸 (=40=40,h/bp=0.7h/bp=0.7)东莞理工学院专用9 =40,h/bp=0.9的的V带称为窄带称为窄V带。带。与一般与一般V带相比,高度相同时,宽度减小带相比,高度相同时,宽度减小1/3,而承载实力提高,而承载实力提高1.52.
7、5倍,适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。倍,适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。四四.带传动的特点带传动的特点 1.适用于中心距较大的传动;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、吸取振动;带具有良好的挠性,可缓和冲击、吸取振动;3.过载时带与带轮之间会出现打滑,避开了其它零过载时带与带轮之间会出现打滑,避开了其它零 件的损坏;件的损坏;4.结构简洁、成本低廉。结构简洁、成本低廉。优点:优点:缺点:缺点:1.传动的外廓尺寸较大;传动的外廓尺寸较大;2.须要张紧装置;须要张紧装置;3.由于带的滑动,不能保证固定不变的传动比;由于带的滑动,不能保证固定不变的传动比;4.带的寿命
8、较短;带的寿命较短;5.传动效率较低。传动效率较低。东莞理工学院专用10应用:应用:两轴平行、且同向转动的场合(称为开口传动),中小两轴平行、且同向转动的场合(称为开口传动),中小功率电机与工作机之间的动力传递。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:带传动应用最广,带速:v=525 m/s 传动比:传动比:i7 效率:效率:0.90.95五五.带传动的应用实例带传动的应用实例 东莞理工学院专用118-2 8-2 带传动工作状况的分析带传动工作状况的分析F0F0F0F0静止静止时,带两边的初拉力相等:时,带两边的初拉力相等:传动传动时,由于摩擦力的作用,带两边的拉力不再相等:时
9、,由于摩擦力的作用,带两边的拉力不再相等:F1 =F2 =F0 为了牢靠工作,带必需以确定的初拉力张紧在带轮上。F1 F2 F1,紧边F2 松边F1FfF2F1F2紧边紧边松边松边 设带的总长不变设带的总长不变,则紧边拉力增量和松边的拉力减量,则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等:相等:F1 F0=F0 F2 从动轮从动轮主动轮主动轮n1n2n1n2F0=(F1+F2)/2一、带传动的受力分析一、带传动的受力分析1、初拉力、紧边拉力、松边拉力、初拉力、紧边拉力、松边拉力Ff东莞理工学院专用12当圆周力当圆周力FeFf(整个接触弧上的极限静摩擦力的总和整个接触弧上的极限静摩擦力的总和)时,带与时,
10、带与带轮之间出现显著的滑动,称为打滑带轮之间出现显著的滑动,称为打滑.常常出现打滑使带的磨损常常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低,导致传动失效。加剧、传动效率降低,导致传动失效。称带与带轮接触弧的总摩擦力称带与带轮接触弧的总摩擦力Ff f为为有效拉力有效拉力Fe e,即带所能传递的圆周力:即带所能传递的圆周力:F Fe e=F1 1-F2 2且传递功率与有效拉力和带速之间有如下关系:且传递功率与有效拉力和带速之间有如下关系:2、有效拉力(有效圆周力)及传递功率、有效拉力(有效圆周力)及传递功率F1FfF2紧边紧边松边松边主动轮主动轮n1Ff f=F1 1-F2 2当非满负荷工作时,此摩擦力
11、分布范围并未充溢整个接触弧。东莞理工学院专用13二、带传动的最大有效拉力二、带传动的最大有效拉力FecFec及其影响因素及其影响因素dFNF1F2F+dFFf dFNdddld2d2取一小段弧进行分析:取一小段弧进行分析:参数如图 正压力:正压力:dFN 两端的拉力:两端的拉力:F 和和F+dF 力平衡条件:忽视离心力力平衡条件:忽视离心力,水平、垂直力分别平衡水平、垂直力分别平衡摩擦力:摩擦力:f dFN 推导过程(第9版无此内容):以平带为例,分析打滑时紧边拉力F1和松边拉力F2之间的关系。东莞理工学院专用14积分得:积分得:紧边和松边的拉力之比为:紧边和松边的拉力之比为:柔韧体(挠性体)
12、摩擦的欧拉公式(留意其成立的条件)柔韧体(挠性体)摩擦的欧拉公式(留意其成立的条件)思索题:思索题:带传动中,紧边和松边的拉力之比的取值范围:带传动中,紧边和松边的拉力之比的取值范围:联立求解最大有效拉力联立求解最大有效拉力Fec:Fecec=F1 1-F2 2东莞理工学院专用15 Fecec 1f在相同条件下在相同条件下,V带能传递较大的功率。带能传递较大的功率。或在传递功率相同时,或在传递功率相同时,V带传动的结构更为紧凑。带传动的结构更为紧凑。分析如下:分析如下:东莞理工学院专用17在相同条件下在相同条件下,V带能传递较大的功率。带能传递较大的功率。或在传递功率相同时,或在传递功率相同时
13、,V带传动的结构更为紧凑。带传动的结构更为紧凑。用用 fv代替代替 f 后,得以下计算公式:后,得以下计算公式:F0=(F1+F2)/2东莞理工学院专用18三、带的应力分析三、带的应力分析 1.1.紧边和松边拉力产生的拉应力紧边和松边拉力产生的拉应力紧边拉应力:紧边拉应力:松边拉应力:松边拉应力:A A为带的横截面积为带的横截面积表表8-18-1 2.2.离心力(离心拉力)产生的拉应力离心力(离心拉力)产生的拉应力带在微弧段上产生的离心力:带在微弧段上产生的离心力:带工作时应力由三部分组成dFNcdddlr F1F2东莞理工学院专用19离心力离心力 F FNcNc在微弧段两端会产生拉力在微弧段
14、两端会产生拉力 FcFc。由力平衡条件得:由力平衡条件得:dFNcdddlr F1F2Fc Fc d2d2离心力只发生在带作圆周运动的部分,但由此引起的拉力确作用在带的全长。离心拉应力:离心拉应力:往x轴投影 q q为带的单位长度的质量为带的单位长度的质量P149P149表表8-38-3 东莞理工学院专用203.3.弯曲应力弯曲应力当带绕过带轮时,因为弯曲而产生弯曲应力设设y y为带的中性层到最外层的垂直距离;为带的中性层到最外层的垂直距离;E E为带的弹性模量;为带的弹性模量;d dd d为带轮基准直径。为带轮基准直径。4.4.应力分布及最大应力应力分布及最大应力max1b2c2n1n212
15、y弯曲应力为弯曲应力为:最大应力最大应力maxmax出现在紧边与出现在紧边与小轮的接触处。小轮的接触处。V带的节线带的节线 ddV带轮的带轮的基准圆基准圆由材料力学公式得 离心应力拉应力弯曲应力b1 思索题:为思索题:为什么什么V带轮槽带轮槽楔角应小于楔角应小于V带楔角?带楔角?东莞理工学院专用21F2F2F1F1四、四、带的弹性滑动和打滑带的弹性滑动和打滑设设带的材料符合变形与应力成正比的规律,则带的材料符合变形与应力成正比的规律,则变形量为变形量为:这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。弹性滑动是带传动的一种固有特性,弹性滑动是带传
16、动的一种固有特性,是不行避开的。是不行避开的。紧边:紧边:松边:松边:F F1 1 F F2 2 1 1 2 2带绕过主动轮时,将渐渐缩带绕过主动轮时,将渐渐缩短并沿轮面滑动,使带速落短并沿轮面滑动,使带速落后于轮速。后于轮速。带经过从动轮时,将渐渐被拉长并沿轮面滑动,使带带经过从动轮时,将渐渐被拉长并沿轮面滑动,使带速超前于轮速。速超前于轮速。从动轮从动轮n2主动轮主动轮n1总有:总有:v v2 2 v v1 1 东莞理工学院专用22得从动轮的转速:得从动轮的转速:带传动的传动比:带传动的传动比:V V带传动的滑动率带传动的滑动率=1%2%=1%2%,一般可忽视不计。,一般可忽视不计。定义:
17、定义:为滑动率。为滑动率。F2F2F1F1A1C1B1A2B2C2在带传动正常时,带的弹性滑动只发生在带离开主、从动轮之前在带传动正常时,带的弹性滑动只发生在带离开主、从动轮之前的那一段接触弧上。的那一段接触弧上。东莞理工学院专用23F2F2F1F1A1C1B1A2B2C2 若带的工作载荷进一步若带的工作载荷进一步加大,加大,有效拉力达到最大有效拉力达到最大有效拉力有效拉力F Fecec后后,则带与带,则带与带轮间会发生显著的相对滑轮间会发生显著的相对滑动,即产生打滑。动,即产生打滑。问:弹性滑动与打滑的区分与联系?问:弹性滑动与打滑的区分与联系?打滑将使带的磨损加剧,从打滑将使带的磨损加剧,
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