第14章带传动和链传动(精品).ppt
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1、第第1414章章 带传动和链传动带传动和链传动概概 述述14.1V V带和带轮带和带轮14.2带传动工作情况分析带传动工作情况分析14.3V V带传动的设计计算带传动的设计计算14.4V V带传动的张紧与维护带传动的张紧与维护14.5滚子链和链轮滚子链和链轮 14.7其他带传动简介其他带传动简介14.6链传动的使用和维护链传动的使用和维护 14.9滚子链传动的设计滚子链传动的设计14.814.1 14.1 概概 述述 带传动一般由主动带轮带传动一般由主动带轮1、从动带轮、从动带轮2及传动带及传动带3组成(如图组成(如图14-1所示)。带传动所示)。带传动是利用张紧在带轮上的柔性带,借助它们是利
2、用张紧在带轮上的柔性带,借助它们间的摩擦或啮合,在两轴(或多轴)间传间的摩擦或啮合,在两轴(或多轴)间传递运动或动力的一种机械传动。递运动或动力的一种机械传动。根据工作原理的不同,带传动分为摩根据工作原理的不同,带传动分为摩擦带传动和啮合带传动两大类,见图擦带传动和啮合带传动两大类,见图14-1和表和表14-1,其中最常见的是摩擦带传动。,其中最常见的是摩擦带传动。14.1.1 带传动的种类带传动的种类图图14-1 带传动简图带传动简图类类 型型种种 类类摩擦型摩擦型平平带传带传动动普通平普通平带带(胶帆布平(胶帆布平带带)、皮革)、皮革带带、棉、棉织带织带、毛、毛织织带带、锦纶锦纶片复合平片
3、复合平带带(聚(聚酰酰胺片基平胺片基平带带)、)、绳绳芯橡芯橡胶平胶平带带、钢带钢带V带传带传动动普通普通V带带、轻轻型型V带带、窄、窄V带带、汽、汽车车V带带、联组联组V带带、齿齿形形V带带、大楔角、大楔角V带带、活、活络络V带带、宽宽V带带(无(无级变级变速速带带)特殊特殊带带传动传动多楔多楔带带、双面、双面V带带(六角(六角带带)、)、圆带圆带啮啮合型合型同步同步带带传动传动梯形梯形齿齿同步同步带带、弧、弧齿齿同步同步带带(HTD带带、STPD带带)表表14-1 带传动种类带传动种类图图14-2 带的截面形状带的截面形状 根据用途不同,传动带还可分为一般根据用途不同,传动带还可分为一般工
4、业用带、汽车用带、农机用带和家用电工业用带、汽车用带、农机用带和家用电器用带。器用带。几种常用传动带种类及其简要特点见几种常用传动带种类及其简要特点见表表14-2。种种 类类简简 要要 特特 点点普通平普通平带带(胶帆布平(胶帆布平带带)承承载层为载层为挂胶帆布,多挂胶帆布,多层层粘合硫化而成;有开粘合硫化而成;有开边边式和包式和包边边式两种;抗拉式两种;抗拉强强度度较较大,价廉,大,价廉,耐耐热热、耐油性能差;多用于、耐油性能差;多用于轴间轴间距距较较大的大的传动传动锦纶锦纶片复合平片复合平带带(聚(聚酰酰胺片基胺片基平平带带)承承载层为载层为改性聚改性聚酰酰胺片(又称尼胺片(又称尼龙龙),
5、),单层单层或多或多层层粘合;工作面粘合;工作面贴贴有有铬铬鞣革、胶帆布或鞣革、胶帆布或特殊特殊织织物;物;强强度高,曲度高,曲挠挠性好;适用于大、中功率和速度高的性好;适用于大、中功率和速度高的传动传动绳绳芯橡胶平芯橡胶平带带承承载层为涤纶绳载层为涤纶绳芯;有橡胶芯;有橡胶带带和聚氨和聚氨酯酯两种;两种;带带体薄而体薄而软软,曲,曲挠挠性好;适用于高速性好;适用于高速传动传动普通普通V带带承承载层载层有有绳绳芯和帘布两种;芯和帘布两种;带带高高h与与节宽节宽bp比比为为0.7、楔角、楔角为为40的的环环形形带带;当量摩擦系数;当量摩擦系数大,工作面与大,工作面与轮轮槽的粘附性好,槽的粘附性好
6、,对对冲冲击载击载荷的敏感性比窄荷的敏感性比窄V带带低;价廉、低;价廉、应应用最广用最广窄窄V带带承承载层为绳载层为绳芯;芯;带带高高h与与节宽节宽bp比比为为0.9、楔角、楔角为为40的的环环形形带带;除具有普通;除具有普通V带带的特点外,的特点外,能承受能承受较较大的大的预紧预紧力,允力,允许许速度和曲速度和曲挠挠次数高;适用于大功率、高速而次数高;适用于大功率、高速而紧紧凑的凑的传动传动联组联组V带带是将若干根普通是将若干根普通V带带或窄或窄V带带的的顶顶面用胶帆布等距粘面用胶帆布等距粘结结在一起;在一起;传动时传动时各根各根V带带的的载载荷均荷均匀,可防止振匀,可防止振动动和扭和扭转转
7、;适用于;适用于结结构要求构要求紧紧凑、凑、载载荷荷变动变动大的大的传动传动齿齿形形V带带结结构和普通构和普通V带带、窄、窄V带带相同,承相同,承载层为绳载层为绳芯,内圈制成芯,内圈制成齿齿形;散形;散热热性好,是曲性好,是曲挠挠性最性最好的好的V带带梯形梯形齿齿同步同步带带工作面有梯形工作面有梯形齿齿,承,承载层为绳载层为绳芯(玻璃芯(玻璃纤维绳纤维绳芯、芯、钢丝绳钢丝绳芯等),基体芯等),基体为氯为氯丁胶,小尺丁胶,小尺寸寸带带也有用聚氨也有用聚氨酯酯橡胶橡胶浇浇注的;靠注的;靠啮啮合合传动传动,传动传动比准确,比准确,轴压轴压力力较较小,耐油、耐磨性小,耐油、耐磨性能好;安装要求高,用于
8、要求同步的能好;安装要求高,用于要求同步的传动传动;载载荷大荷大应选应选用用氯氯丁胶同步丁胶同步带带;载载荷小或有耐荷小或有耐油要求油要求时时,可,可选选用聚氨用聚氨酯酯同步同步带带表表14-2 常用传动带种类及其简要特点常用传动带种类及其简要特点 摩擦带传动的主要优点是:摩擦带传动的主要优点是:因带是因带是弹性体,可以缓冲和吸振,传动平稳、噪弹性体,可以缓冲和吸振,传动平稳、噪声小;声小;当传动过载时,带在带轮上打滑,当传动过载时,带在带轮上打滑,可防止其他零件损坏;可防止其他零件损坏;可用于中心距较可用于中心距较大的传动;大的传动;结构简单、装拆方便、成本结构简单、装拆方便、成本低。其主要
9、缺点是:低。其主要缺点是:传动比不准确;传动比不准确;外廓尺寸大;外廓尺寸大;传动效率低;传动效率低;带的寿命带的寿命短;短;不宜用于高温易燃场合。不宜用于高温易燃场合。14.1.2 摩擦带传动的主要特点和摩擦带传动的主要特点和应用范围应用范围 带传动适用于传递功率不大或不需要带传动适用于传递功率不大或不需要保证精确传动比的场合。在多级减速装置保证精确传动比的场合。在多级减速装置中,带传动通常配置在高速级。普通中,带传动通常配置在高速级。普通V带带传递的功率一般不超过传递的功率一般不超过100kW,带的工作,带的工作速度为速度为535m/s。14.2.1 V带带 V带有普通带有普通V带、窄带、
10、窄V带、联组带、联组V带、带、齿形齿形V带、大楔角带、大楔角V带、宽带、宽V带等多种类型,带等多种类型,见表见表14-3。14.2 V14.2 V带和带轮带和带轮名称名称普通普通V带带窄窄V带带联组联组V带带简图简图名称名称宽宽V带带齿形齿形V带带大楔角大楔角V带带简图简图表表14-3 V带的类型与结构带的类型与结构1V带带轮的材料及设计要求带带轮的材料及设计要求 设计设计V带带轮时,应满足的主要要求带带轮时,应满足的主要要求有:结构合理,质量分布均匀,转速高时有:结构合理,质量分布均匀,转速高时要经过动平衡;与带轮接触的轮槽表面粗要经过动平衡;与带轮接触的轮槽表面粗糙度要低,以减少带的磨损;
11、各槽的尺寸糙度要低,以减少带的磨损;各槽的尺寸和角度应保持一定的精度,以使载荷分布和角度应保持一定的精度,以使载荷分布较为均匀等。较为均匀等。14.2.2 V带带轮带带轮 带轮由轮缘(外圈环形部分)、轮毂带轮由轮缘(外圈环形部分)、轮毂(与轴联接的筒形部分)和轮辐(联接轮(与轴联接的筒形部分)和轮辐(联接轮缘和轮毂的中间部分)三部分组成。缘和轮毂的中间部分)三部分组成。2V带带轮的结构带带轮的结构图图14-4 V带带轮的典型结构带带轮的典型结构 轮槽工作面不应有砂眼、气孔,轮辐轮槽工作面不应有砂眼、气孔,轮辐及轮毂不应有缩孔和较大的凹陷及轮毂不应有缩孔和较大的凹陷 3带轮的技术要求带轮的技术要
12、求14.3.1 带传动的受力分析带传动的受力分析 由于带以初拉力由于带以初拉力F0张紧地套在两个带张紧地套在两个带轮上,在轮上,在F0的作用下,带与带轮的接触面的作用下,带与带轮的接触面上产生正压力。上产生正压力。14.3 14.3 带传动工作情况分析带传动工作情况分析图图14-5 带传动的工作原理带传动的工作原理 带是弹性体,在传动过程中,由于受带是弹性体,在传动过程中,由于受拉力而产生弹性变形,但由于紧边和松边拉力而产生弹性变形,但由于紧边和松边的拉力不同,因而弹性变形也不同。的拉力不同,因而弹性变形也不同。14.3.2 带的弹性滑动和打滑带的弹性滑动和打滑图图14-6 带的弹性滑动示意图
13、带的弹性滑动示意图(箭头表示带轮对带的摩擦力方向(箭头表示带轮对带的摩擦力方向)这种由于带的弹性变形而引起的带与这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动,称为弹性滑动。这是带传带轮间的滑动,称为弹性滑动。这是带传动正常工作时固有的特性,是不可避免的。动正常工作时固有的特性,是不可避免的。弹性滑动引起的后果是:从动轮的圆弹性滑动引起的后果是:从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度,产生了速周速度低于主动轮的圆周速度,产生了速度损失;降低了传动效率,增加带的磨损,度损失;降低了传动效率,增加带的磨损,缩短带的寿命;使带温升高。从动轮圆周缩短带的寿命;使带温升高。从动轮圆周速度的降低量可用滑动率速
14、度的降低量可用滑动率 来表示,即来表示,即 若工作载荷超过这个极限值,带将沿若工作载荷超过这个极限值,带将沿整个接触弧滑动,这种现象称为打滑。打整个接触弧滑动,这种现象称为打滑。打滑是由于过载所引起的带在带轮上的全面滑是由于过载所引起的带在带轮上的全面滑动,打滑将使带的磨损加剧,从动轮转滑动,打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急剧降低,甚至使传动失效,这种情况速急剧降低,甚至使传动失效,这种情况应当避免。应当避免。14.4.1 失效形式和设计准则失效形式和设计准则 带传动的主要失效形式是打滑和带的带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。因此,带传动的设计准则是:疲劳破坏。因此,带传动的设计准则
15、是:在保证带传动不打滑的前提下,具有一定在保证带传动不打滑的前提下,具有一定的疲劳强度和寿命。的疲劳强度和寿命。14.4 V14.4 V带传动的设计计算带传动的设计计算14.4.2 单根单根V带的基本额定功率带的基本额定功率14.4.3 原始数据及设计内容原始数据及设计内容14.4.4 设计步骤及参数选择设计步骤及参数选择1确定设计功率确定设计功率工工 作作 情情 况况空、轻载起动空、轻载起动重载起动重载起动每天工作小时数每天工作小时数/h1616载载荷荷变变动动微小微小液体液体搅搅拌机、通拌机、通风风机和鼓机和鼓风风机机(7.5kW)、离心式水)、离心式水泵泵和和压缩压缩机、机、轻轻型型输输
16、送机送机1.01.11.21.11.21.3载载荷荷变变动动小小带带式式输输送机(不均匀送机(不均匀负负荷)、通荷)、通风风机机(7.5kW)、旋)、旋转转式水式水泵泵和和压缩压缩机机(非离心式)、(非离心式)、发电发电机、金属切削机床、机、金属切削机床、印刷机、旋印刷机、旋转筛转筛、锯锯木机和木工机械木机和木工机械1.11.21.31.21.31.4载载荷荷变变动较动较小小制制砖砖机、斗式提升机、往复水机、斗式提升机、往复水泵泵和和压缩压缩机、起重机、麻粉机、冲剪机床、橡胶机、起重机、麻粉机、冲剪机床、橡胶机械、振机械、振动筛动筛、纺织纺织机械、重机械、重载输载输送机送机1.21.31.41
17、.41.51.6载载荷荷变变动较动较大大破碎机(旋破碎机(旋转转式、鄂式等)、磨碎机式、鄂式等)、磨碎机(球磨、棒磨、管磨)(球磨、棒磨、管磨)1.31.41.51.51.61.8表表14-12 工作情况系数工作情况系数KA2选择带型选择带型3确定带轮的基准直径确定带轮的基准直径dd1和和dd2(1)初选小带轮的基准直径)初选小带轮的基准直径dd1 带轮直径越小,结构越紧凑,但弯曲带轮直径越小,结构越紧凑,但弯曲应力增大,寿命降低,而且带的速度也降应力增大,寿命降低,而且带的速度也降低,单根带的基本额定功率减小,所以小低,单根带的基本额定功率减小,所以小带轮的基准直径带轮的基准直径dd1不宜选
18、得太小。不宜选得太小。(2)验算带的速度)验算带的速度v(3)计算从动轮的基准直径)计算从动轮的基准直径dd24确定中心距确定中心距a和带的基准长度和带的基准长度Ld 如果中心距未给出,可根据传动的结如果中心距未给出,可根据传动的结构需要按下式给定的范围初定中心距构需要按下式给定的范围初定中心距a00.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)a0取定后,根据带传动的几何关系,取定后,根据带传动的几何关系,按下式计算所需带的基准长度按下式计算所需带的基准长度Ld0 考虑到安装调整和张紧的需要,实际考虑到安装调整和张紧的需要,实际中心距的变动范围为中心距的变动范围为amin=a0.015Lda
19、max=a+0.03Ld5验算小带轮包角验算小带轮包角 16确定带的根数确定带的根数z 其计算公式为其计算公式为P1=(P1+P1)K KLV带的根数可用下式计算带的根数可用下式计算z=F0=500 +qv2 7确定带的初拉力确定带的初拉力F0图图14-9 初拉力的测定初拉力的测定 为了设计安装带传动的轴和轴承,必为了设计安装带传动的轴和轴承,必须确定带传动作用在轴上的径向压力须确定带传动作用在轴上的径向压力FQ。8计算对轴的压力计算对轴的压力FQ图图14-10 带传动对轴的压力带传动对轴的压力 确定带轮的材料、结构尺寸和加工要确定带轮的材料、结构尺寸和加工要求,绘制带轮工作图。求,绘制带轮工
20、作图。9带轮的结构设计带轮的结构设计14.5.1 V带传动的张紧装置带传动的张紧装置 由于传动带的材料不是完全的弹性体,由于传动带的材料不是完全的弹性体,因而带在工作一段时间后会发生塑性伸长因而带在工作一段时间后会发生塑性伸长而松弛,使张紧力降低。而松弛,使张紧力降低。14.5 V14.5 V带传动的张紧与维护带传动的张紧与维护张紧方法张紧方法表表14-15特点和应用特点和应用调调节节轴轴间间距距离离定定期期张张紧紧表表14-15(a)多用于水平或接)多用于水平或接近水平的近水平的传动传动;(b)多用于垂直或接)多用于垂直或接近垂直的近垂直的传动传动,是最,是最简简单单的通用方法的通用方法自自
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