机械设计带传动.ppt

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1、带传动的组成带传动是由主动轮带传动是由主动轮1 1、从动轮、从动轮2 2和和张紧张紧在两轮上在两轮上的环形传动带的环形传动带3 3组成组成1带传动的特点和类型3带传动的带传动的类型类型平带传动：V带传动：多楔带传动：应用不太广，例如：高速磨床。常多根并用，承载能力大。应用最为广泛相当于多个小V带组成，兼有平带传动和带传动的优点。适用于轻载的场合，例如：缝纫机。工作面工作面概 述按截面形状的不同，摩擦带传动分为：圆带传动：平带传动分为：开口传动；交叉传动和半交叉传动（带的类型 ）23平带与V带比较4平带与V带比较5带传动类型6带传动的类型l l摩擦型传动l l啮合型传动7V带的类型与结构8V带的

2、类型与结构9V带的类型与结构10带传动受力分析l l传动带在静止时受预拉力传动带在静止时受预拉力F0F0的作用，带与带轮的作用，带与带轮接触面间产生正压力。接触面间产生正压力。l l当主动轮转动时，靠带与主、从动带轮接触面当主动轮转动时，靠带与主、从动带轮接触面间的摩擦力，拖动从动轮转动，实现传动。间的摩擦力，拖动从动轮转动，实现传动。l l紧边拉力紧边拉力F1F1、松边拉力松边拉力F2F211l l假定环形带总长不变，那么紧边拉力增量F1-F0应与松边拉力减量F0-F2相等：带传动受力分析l l紧边、松边的拉力差应等于接触面间的摩擦力的总和Ff，称为带传动的有效拉力即圆周力Fe：12带传动受

3、力分析l l当Ff达到极限Fec时，F1与F2的关系可用柔韧体摩擦的欧拉公式表示：uu 式中：式中：e e 自然对数的底（自然对数的底（2.7182.718）f f 带与带轮间的摩擦系数；带与带轮间的摩擦系数；带在带轮上的包角。带在带轮上的包角。13带传动受力分析l l带所能传递的最大有效拉力：l l与预紧力F0成正比；l l随包角的增大而增大；l l随摩擦系数f的增大而增大。14欧拉公式推导15应力分析拉应力 紧边拉应力 MPa 松边拉应力 MPa16应力分析l l弯曲应力弯曲应力l l带绕在带轮上时，由带绕在带轮上时，由于弯曲而产生弯曲应于弯曲而产生弯曲应力力 b b。h17l l为防止过

4、大的弯曲应力，对每种型号的为防止过大的弯曲应力，对每种型号的V V带，都带，都规定了规定了相应相应的最小带轮基准直径的最小带轮基准直径D Dminmin。18应力分析l l离心应力离心应力l l离心力作用离心力作用?l l离心拉力作用？离心拉力作用？l l离心拉应力离心拉应力cc作用作用？19应力分析2021222324弹性滑动l l带是弹性体，由于带在绕入和绕出带轮的过程中所受的拉力不相等，因而产生的弹性变形也不相同。l l带在带轮接触面上出现局部微量的向前或向后滑动，造成带的速度与轮的圆周速度不相等。l l由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，称为带传动的弹性滑动。l l弹性滑动的大小

5、与带传动传递的载荷成正比。25弹性滑动与打滑l l接触弧接触弧uu滑动弧滑动弧uu静弧（进入带轮侧）静弧（进入带轮侧）l l接触角接触角uu滑动角滑动角uu静角静角l l载荷增加时，滑动角载荷增加时，滑动角增大增大l l滑动角滑动角=包角时包角时 打滑打滑26弹性滑动与打滑l l弹性滑动：由于拉力差引弹性滑动：由于拉力差引起弹性体带在接触弧段的起弹性体带在接触弧段的弹性变形发生变化而与带弹性变形发生变化而与带轮之间发生局部的微量的轮之间发生局部的微量的滑动。滑动。uu正常现象正常现象uu不可避免不可避免l l后果：后果：uu从动轮的圆周速度小于主动从动轮的圆周速度小于主动轮的圆周速度轮的圆周速

6、度uu降低了传动效率降低了传动效率uu引起带的磨损引起带的磨损uu使带温度升高使带温度升高l l打滑：由于过载所引打滑：由于过载所引起的带在带轮上的全起的带在带轮上的全面滑动。面滑动。uu失效形式失效形式uu可以也应该避免可以也应该避免l l后果：后果：uu带的严重磨损带的严重磨损uu带的运动处于不稳定状带的运动处于不稳定状态态l l全面的弹性滑动即为全面的弹性滑动即为打滑。打滑。27失效形式l l打滑F1/F2efl l疲劳破坏28计算准则l l在保证带传动不打滑的条件下，具有一定疲劳强度和寿命。2930设计计算程序l l计算功率计算功率l l型号型号l l带轮直径带轮直径l l带的长度带的

7、长度l l带的根数带的根数l l张紧力张紧力l l轴上载荷轴上载荷31设计计算：计算功率P Pcaca=K=KA AP P kW kW3233设计计算：选择带型34设计计算:带轮直径l lD1DminD1Dminl lD1D1符合符合系列尺寸系列尺寸35设计计算:带轮直径l l带速带速v v太高则离心力大，使带与带轮间的正压力减太高则离心力大，使带与带轮间的正压力减小，传动能力下降，易打滑。同时离心应力大，小，传动能力下降，易打滑。同时离心应力大，带易疲劳破坏。带易疲劳破坏。l l带速太低，则要求有效拉力带速太低，则要求有效拉力F F过大，使带的根数过大，使带的根数过多。过多。l l一般一般v

8、 v在在525m/s525m/s之间。当之间。当v v在在1020m/s1020m/s时，传动效时，传动效能可得到充分利用。能可得到充分利用。l l若若v v过高或过低，可调整过高或过低，可调整d1d1或或n n1 1。36设计计算:带轮直径l lD2=iD1D2=iD1或或D2=iD1(1-)D2=iD1(1-)l lD2D2符合系列尺寸符合系列尺寸l l 传动比误差小于传动比误差小于5%5%37设计计算:带长38设计计算:根数l lZ1039404142设计计算：F043设计计算(Q)444546V带轮设计l l材料：uu铸铁（铸铁（HT150HT150、HT200HT200）uu铸钢铸钢

9、l l结构形式uu实心式实心式uu腹板式腹板式uu孔板式孔板式uu轮辐式轮辐式4748495051525354555657选择与填空l l8-1 带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系_。uu（1 1）F1F1F2 F2 （2 2）F1F1一一F2F2FeFeuu（3 3）FlFlF2=F2=e efafa （4 4）F1F1F2=F0F2=F0。l l8-2 若将传动比不为1的平带传动的中心距减小13，带长作相应调整，而其它条件不变，则带传动的最大有效拉力Fec_。uu（1 1）增大增大 （2 2）不变）不变 （3 3）降低）降低 58选择与填空l l8-3 V带传动在工作过程

10、中，带内应力有_、_、_，最大应力max=_，发生在_处。l l 84带传动的主要失效形式是_。设计准则是_。l l 85带传动不发生打滑的条件是_、为保证带传动具有一定的疲劳寿命，应将紧边应力限制为max _。59分析与思考 l l8-6 试分析比较平带传动和V带传动在结构、工作及应用场合方面的特点。l l8-7 与普通V带相比，窄V带的截面形状及尺寸有何不同？其传动有何特点？l l8-8 同步带传动的工作原理是什么？它有何独特的优点？l l 8-9 V带轮的基准直径以及V带的基准长度是如何定义的？60分析与思考 l l8-10 从理论上分析带传动中紧边拉力F1和松边拉力F2的比值F1F2的

11、变化范围。l l8-11 带传动工作时，带与小带轮间的摩擦力和带与大带轮间的摩擦力两者大小是否相等？为什么？带传动正常工作时的摩擦力与打滑时的摩擦力是否相等？为什么？l l8-12 带与带轮间的摩擦系数对带传动有什么影响？为了增加传动能力，将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数，这样做是否合理？为什么？61分析与思考l l8-13 带传动中的弹性滑动是如何发生的？打滑又是如何发生的？两者有何区别？对带传动各产生什么影响？打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？l l8-14 在设计带传动时，为什么要限制小带轮最小直径和带的最小、最大速度？l l8-15 试分析带传动中心距、，预紧力F。及带的根数z的

12、大小对带传动的工作能力有何影响？62分析与思考l l8-16 一带式运输机装置如图所示。已知小带轮基准直径D1=140mm，大带轮基准直径D2=400mm，鼓轮直径D=250mm，为了提高生产率，拟在运输机载荷不变（即拉力F不变）的条件下,将输送带的速度v提高，设电动机的功率和减速器的强度足够，且更换大小带轮后引起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计，为了实现这一要求，试分析采取下列哪种方案较为合理，为什么？63分析与思考l l（1）将大带轮基准直径D2减小到280mm；l l（2）将小带轮基准直径D1增大到200mm；l l（3）将鼓轮直径D增大到350mm。64分析与思考l l8-17

13、在多根V带传动中，当一根带疲劳断裂时，应如何更换？为什么？l l8-18 为何V带传动的中心距一般设计成可调节的？在什么情况下需采用张紧轮？张紧轮布置在什么位置较为合理？l l8-19 一般带轮采用什么材料？带轮的结构形式有哪些？根据什么来选定带轮的结构形式？65设计计算l l8-20 已知一窄V带传动，主动轮转速n1=1460rmin，两带轮基准直径D1=140mm，D2=400mm，中心距a=815mm，采用两根SPA型窄V带，一天运转16小时，工作载荷变动较大，试求带所能传递的功率。66设计计算l l8-21 某车床电动机和床头箱之间为窄V带传动，电动机转速n1=1440r/min；床头

14、箱负载为4.0kW，带轮基准直径D1=100mm、D2=250mm，传动中心距a=720mm，预紧力按规定条件确定，每天工作16小时，试确定该传动所需窄V带的型号与根数。67设计计算l l8-22 一V带传动传递的功率P=7.5kW，带速v=10m/s，测得紧边拉力是松边拉力的两倍,即F1=2F2，试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力F0。68设计计算l l 8-23 现设计一带式输送机的传动部分，该传动部分由普通V带传动和齿轮传动组成。齿轮传动采用标准齿轮减速器；原动机为电动机，额定功率P=11kW，转速n1=1460r/min，减速器输入轴转速为400rmin,允许传动比误差为士5，该输送机每天工作16小时，试设计此普通V带传动、并选定带轮结构形式与材料。69结构设计与分析l l8-24 图中所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并改正。70结构设计与分析l l8-25 8-25 图中所示为图中所示为SPBSPB型窄型窄V V带轮槽结构，试填写带轮槽结构，试填写有关结构尺寸、尺寸公差及表面粗糙度值。有关结构尺寸、尺寸公差及表面粗糙度值。71