机械设计第八带传动.pptx
《机械设计第八带传动.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械设计第八带传动.pptx(54页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、宁夏大学专用 作者:潘存云教授 8-1带传动的概述带传动的概述1.带传动的组成带传动的组成 主动轮主动轮1、从动轮、从动轮2、环形带、环形带3。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得带与带轮之间产生使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,依靠摩摩擦力擦力托动从动轮一起同向回转。托动从动轮一起同向回转。3潘存云教授研制1n2n12F0F0F0F0潘存云教授研制潘存云教授研制 应用实例:皮带输送装置。应用实例:皮带输送装置。第1页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 类类型型平带平带V 型带型带多楔带多楔带摩擦型
2、摩擦型啮合型啮合型圆形带圆形带2.带传动的类型带传动的类型潘存云教授研制普通平带普通平带片基平带片基平带片基层潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制布层覆盖层工作面覆盖层第2页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制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啮合型圆形带圆形带普通平带普通平带片基平带片基平带普通带普通带窄带窄带齿形带齿形带宽带宽带普通带是应用最广泛的一种传动带,其传动功普通带是应用最广泛的一种传动带,其传动功率大,结构简单,价格便宜。由于带与带轮槽之间是率大,结构简单,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
3、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2.带传动的类型带传动的类型第3页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 平型带平型带普通平带普通平带片基平带片基平带普通带普通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潘存云教授研制2.带传动的类型带传动的类型第4页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制抗拉体平型带平型带普通平带普通平带片基平带片基平带普通带普通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
4、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2.带传动的类型带传动的类型潘存云教授研制第5页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制组成:抗拉体、顶胶、底胶、包布。潘存云教授研制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。3.V3.V带的结构与尺寸在在V带轮上,与所配用带轮上,与所配用V带的节面宽度带的节面宽度相对应的带轮直径称为相对应的带轮直径称为基准直径基准直径d。d潘存云教授研制bd第6页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 V带在规定的张紧力下,位于带轮基准直径上的周线带在规定
5、的张紧力下,位于带轮基准直径上的周线长度称为长度称为基准长度基准长度Ld。标准长度系列详见下页表。标准长度系列详见下页表8-2,bbdh 型 号 Y Z A B C D E F 顶宽b 6 10 13 17 22 32 38 50节宽 bd 5.3 8.5 11 14 19 27 32 42 高度 h 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角截面面积A/mm2 18 47 81 138 230 476 692 1173 表表8-1普通普通V带的截面尺寸(带的截面尺寸(GB11544 89)40 普通V V带有:Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E等型号,已标
6、准化已标准化 Y YZ ZA AB BC CD DE EF F普通V V带的尺寸 (=40,h/bd=0.7)第7页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500
7、 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95
8、0.86 Ld/mm Y Z Ld/mm 基准长度 KL 基准长度 KL 表表8-2普通普通V带的长度系列和带长修正系数(带的长度系列和带长修正系数(GB/T13575.1 92)200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88第8页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制 =40,h/bd=0.9的的V带称为窄带称为窄V带。带。与普通与普通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,而承载能力提高承载能力提高1.52.5倍,适用于传递动力大而又要求倍,适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。紧凑的场合。bh40 型 号 宽度b/mm 高
9、度 h/mm 3 V 9.5(3/8英寸)8 A,B型 5 V 16.0(5/8英寸)13.5 B,C,D型8 V 25.4(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带第9页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制214.带传动的几何关系 中心距a包角:因较小,代入得带长aCADBd1d2第10页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制11CADBd1d2a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。第11页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授
10、 5.带传动的特点 (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)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。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。优点:第12页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 应用:应用:两轴平行、且同向转动的场合(称为开口传动)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。,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,带速带传动应用最广,带速 v=52
11、5 m/s 传动比传动比i=7 效率效率 0.90.956.带传动的应用实例 潘存云教授研制试验仪器试验仪器潘存云教授研制滑动轴承试验台滑动轴承试验台实例:第13页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制印刷机械印刷机械潘存云教授研制矿山机械矿山机械 潘存云教授研制动平衡机动平衡机潘存云教授研制建筑机械建筑机械潘存云教授研制试验台试验台第14页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制从动轮主动轮n1n2潘存云教授研制8-2带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析静止时,带两边的初拉力相等: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
12、: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带轮上。F1 F2 F1,紧边F2 松边紧边松边 设带的总长不变,则紧边拉力增量和松边的拉力减量设带的总长不变,则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等:相等:F1 F0=F0 F2 n1n2F0=(F1+F2)/2一、带传动中的力分析一、带传动中的力分析 F0F0F0F0F1F2F1F2第15页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 总摩擦力F Ff与两边拉力F1、F2对轴心的力矩为:称 F1-F2为有效拉力,即带所能传递的圆周力:F Fe=F1-F2且传递功率与有效拉力和带速之间有如
13、下关系:得 F Ff=F1-F2=F Ff 联立 F0=(F1+F2)/2求得:F1=F0+Fe/2 F2=F0-Fe/2两边拉力大小取决于预紧力F0和有效拉力Fe 传递功率增加时,有效拉力也增大两边拉力差值增大。在 F0 一定时,两边拉力为有限值 有效拉力也有限传递的功率也有限。那么,影响最大有效拉力的因素有哪些呢?F FfD1/2-F F1 D1/2+F F2 D1/2=0第16页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制 当带与带轮之间出现打滑趋势时,摩擦力达到最大值,有效拉力也达到最大。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。dNF1F2F+dFFf
14、dNd ddld2d2取一小段弧进行分析:参数如图 正压力dN 两端的拉力F 和F+dF 力平衡条件忽略离心力,水平、垂直力分别平衡摩擦力 f dN 二、带传动的最大有效拉力及其影响因素二、带传动的最大有效拉力及其影响因素 第17页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 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欧拉公式 第18页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 联立求解:因为1f Fec=N f=Q f 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,得以下计算公式第20页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存
15、云教授研制三、带传动的应力分析带传动的应力分析 1.1.紧边和松边拉力产生的拉应力紧边拉应力松边拉应力A A为带的横截面积 2.2.离心力产生的拉应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dNcd ddlr F1F2第21页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 离心力 N Nc c在微弧段两端会产生拉力 F Fc c。由力平衡条件得潘存云教授研制dNcd ddlr 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 往x轴投影 第22页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制3.3.弯曲应力当带绕过带轮时,
16、因为弯曲而产生弯曲应力设h h为带的厚度;D D为带轮基准直径,则有 弯曲应力与带轮直径成反比,为了避免弯曲应力过大,带轮直径不得小于最小值。弯曲应力为DV带轮的基准圆由材料力学公式得 hE E为带的弹性模量;槽型D DminminZ A B CSPZ SP SPZ SPZ50 75 125 200 63 90 140 224表8-48-4V V带轮的最小直径 第23页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制2n1n214.4.应力分布及最大应力max1b2cb12最大应力maxmax出现在紧边与小轮的接触处。离心应力拉应力5.5.作用在轴上的力 F0F01Q由力平衡条件得静止
17、时轴上的压力为F0F0Q1212第24页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制F2F2F1F1四、带的弹性滑动与打滑带的弹性滑动与打滑 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:这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为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。紧边松边因为F F1 1 F F2 2所以1 1 2 2带绕过带绕过主动轮主动轮时,将逐渐缩时,将逐渐缩短并沿轮面滑动,使短并沿轮面滑动,使带速落带速落后于轮速。后于轮速。带经过带经过从动轮从动轮时,将逐渐被拉长并沿轮面滑动,使时,将逐渐被拉长并沿轮面滑动,使带带
18、速超前于轮速。速超前于轮速。总有v v2 2 v v1 1 从动轮n2主动轮n1第25页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 得从动轮的转速带传动的传动比V V带传动的滑动率=0.01=0.010.02,一般可忽略不计。定义为滑动率。若带的工作载荷进一步加大,有效圆周力达到临界若带的工作载荷进一步加大,有效圆周力达到临界值值F Fecec后,则带与带轮间会发生显著的相对滑动,即产后,则带与带轮间会发生显著的相对滑动,即产生生打滑打滑。打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急速降低,。打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急速降低,带传动失效,这种情况应当避免。带传动失效,这种情况应当避免。第26页/共
19、54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 8-3V带传动的设计计算带传动的设计计算一、V V带的传动的设计准则带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。设计准则:设计准则:在不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命在不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命。带传动的承载能力取决于传动带的材质、结构、长度,带传动的转速、包角和载荷特性等因素。二、单根普通V V带的许用功率 单根带所能传递的有效拉力为传递的功率为为保证带具有一定的疲劳寿命,应使maxmax=1 1+b b+c c 第27页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 带载带轮上打滑或发生脱
20、层、撕裂、拉断等疲劳损坏时,就不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。1 1=-b b-c c代入得在 =,L Ld d为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得 P P0 0 称为单根带的基本额定功率。(详见下页表)maxmax=1 1+b b+c c 第28页/共54页宁夏大学专用 作者:潘存云教授 潘存云教授研制200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000小带轮基准直径 d1/mm表表8-5单根普通单根普通V带的基本额定功率带的基本额定功率(包角
21、(包角=、特定基准长度、载荷平稳时)、特定基准长度、载荷平稳时)型号ZABC50 0.04 0.06 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.3156 0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40 90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.5675 0.15 0.26 0.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械设计 第八 传动
限制150内