哈工大机械设计教材第五章(1)课件.ppt

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1、机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章一一 传动装置的作用：传动装置的作用：速度的大小、运动形式、转矩速度的大小、运动形式、转矩传动总论概述传动总论概述第五章第五章 带传动带传动机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章按工作原理分按工作原理分机械传动机械传动流体（液体、气体）传动流体（液体、气体）传动电力传动电力传动机械传动机械传动 按传动原理按传动原理摩擦传动摩擦传动啮合传动啮合传动推压传动推压传动二二 传动装置的分类传动装置的分类机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章按传动装置的结构按传动装置的结构直接接触的传动直接接触

2、的传动有中间挠性件的传动有中间挠性件的传动按传动比可否改变按传动比可否改变定传动比传动定传动比传动变传动比传动变传动比传动带有挠性件的传动带有挠性件的传动带传动带传动链传动链传动绳传动绳传动机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章三三 常用的运动和动力参数常用的运动和动力参数1.传动比传动比 i in1/n22.圆周速度圆周速度V V=d n/60/1000 m/s3.传动功率传动功率 P PFV/1000 KW4 传动转矩传动转矩 T T9.55106 P/n N.mm机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5.1 带传动概述平带传动平带传动普通普

3、通V带传动带传动机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章1带传动的组成带传动的组成 带传动的工作原理和特点带传动的工作原理和特点2传传 动动 原原 理理 摩擦传动：靠带和带轮间的摩擦力传递运动和动力摩擦传动：靠带和带轮间的摩擦力传递运动和动力 啮合传动：靠带和带轮间的啮合传递运动和动力啮合传动：靠带和带轮间的啮合传递运动和动力机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章3摩擦型带传动的特点摩擦型带传动的特点1)1)传动带具有弹性和挠性，可吸收传动带具有弹性和挠性，可吸收振动振动并并缓缓和和冲冲击，从击，从而使传动平稳、噪音小。而使传动平稳、噪音小。2)2

4、)当过载时，传动带与带轮间可发生显著的相对滑动而当过载时，传动带与带轮间可发生显著的相对滑动而不损伤其它零件，起不损伤其它零件，起过载保护过载保护作用作用3)3)适合于主、从动轴间适合于主、从动轴间中心距较大中心距较大的传动的传动4 4）由于有由于有弹性滑动弹性滑动存在，故不能保证准确的传动比，传存在，故不能保证准确的传动比，传动效率较低动效率较低5 5）张紧力会产生较大的张紧力会产生较大的压轴力压轴力，使轴和轴承受力较大，使轴和轴承受力较大，传动带寿命降低传动带寿命降低6 6）摩擦易产生摩擦易产生静电火化静电火化，不适于高温、易燃、易爆等，不适于高温、易燃、易爆等场合场合机电工程学院机电工程

5、学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5.2 传动带的应用基础传动带的应用基础传传动动带带平平 带带多楔带多楔带同步带同步带普通平带普通平带片基平带片基平带 带带普通带普通带窄带窄带齿形带齿形带联组联组V带带5.2.1 传动带的类型和特点传动带的类型和特点机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章1 平带平带平带传动，结构简单，带轮也容平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场易制造，在传动中心距较大的场合应用较多。合应用较多。平 带普通平带片基平带平带的带体薄、软，有良好的耐弯曲性能，平带的带体薄、软，有良好的耐弯曲性能，适用于小直适用于小直径带轮传动径

6、带轮传动。高速运行高速运行时，带体容易散热，传动平稳。时，带体容易散热，传动平稳。可用于高速磨床、精密的包装机等。可用于高速磨床、精密的包装机等。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章2 V2 V带带在一般机械传动中，应用最广的带在一般机械传动中，应用最广的带传动是带传动，在同样的张紧力下，传动是带传动，在同样的张紧力下，带传动较平带传动能产生更大的摩带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。擦力。带带普通带普通带窄带窄带齿形带齿形带机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章平带和平带和V带受力

7、比较带受力比较平带：平带：V带带:根据力的平衡条件：根据力的平衡条件：即即FQFQ机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章式中式中:f 带与带轮之间的摩擦系数带与带轮之间的摩擦系数fV带轮当量摩擦系数带轮当量摩擦系数 V带轮的轮槽角带轮的轮槽角机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章窄窄V带与普通带与普通V带相比，当高度带相比，当高度h相同时，窄相同时，窄V带带的顶宽的顶宽b约可缩小约可缩小1/3，它的顶部呈弓形，侧面呈，它的顶部呈弓形，侧面呈内凹曲线形，承载能力显著地高于普通内凹曲线形，承载能力显著地高于普通V带，适带，适用于传递大功率且要求结构紧

8、凑的场合。用于传递大功率且要求结构紧凑的场合。普通普通V带与窄带与窄V带的比较带的比较机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章齿形齿形V带带机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章 联组联组V V带是几条相同的带是几条相同的V V带在顶面连成一体的传动带在顶面连成一体的传动带。由于连接层的相互控制作用，带。由于连接层的相互控制作用，使联组使联组V V带不仅具带不仅具有单根有单根V V带的优点，而且减少或克服了各单根带的优点，而且减少或克服了各单根V V带传动带传动时的横向振动，增加了横向的稳定性，保证了各根时的横向振动，增加了横向的稳定性，保证了各根

9、V V带长度一致，提高了传动效率，整个胶带的载荷均匀，带长度一致，提高了传动效率，整个胶带的载荷均匀，从而提高了带的寿命。联组从而提高了带的寿命。联组V V带用于大功率、重负荷、带用于大功率、重负荷、高转速、振动较大的传动中。高转速、振动较大的传动中。3 联组联组V带带机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章4 多楔带多楔带 多楔带传动兼有平带传动和带传动的优点，柔韧多楔带传动兼有平带传动和带传动的优点，柔韧性好、摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要

10、求紧性好、摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。传动比可达凑的场合。传动比可达1010，带速可达，带速可达40m/s40m/s机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5 同步带同步带同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：无同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证固定的传动比；带的柔韧性好，所用滑动，能保证固定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小。带轮直径可较小。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章

11、第五章同步带同步带机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5.2.2 V带的结构、型号和基本尺寸带的结构、型号和基本尺寸1 V带的结构带的结构线绳结构线绳结构V带曲挠性好、承载能力高、使用寿命带曲挠性好、承载能力高、使用寿命长，适用于转速较高、带轮直径较小、要求结构长，适用于转速较高、带轮直径较小、要求结构紧凑的传动中紧凑的传动中 机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章2 普通普通V带的型号和基本尺寸带的型号和基本尺寸机电工程

12、学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章国标规定普通国标规定普通V带的长度用基准带长来表示带的长度用基准带长来表示见见P70页页 表表5.2 及小注中的基本概念及小注中的基本概念机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章在各类机械中应用广泛，主要适用于传动中心距大，对传动比在各类机械中应用广泛，主要适用于传动中心距大，对传动比精度要求不高（同步带传动除外），中小功率的高速传动场合。精度要求不高（同步带传动除外），中小功率的高速传动场合。带传动的应用带传动的应用 机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章工厂、楼房的大型空调设备工厂、楼房的大

13、型空调设备 鼓风机（排风扇）驱动部鼓风机（排风扇）驱动部 机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章国外汽车传动带技术最新进展简介 机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章3 带传动的几何计算带传动的几何计算1 包角包角 小带轮上的包角小带轮上的包角为为：包角的概念包角的概念很小带传动的主要几何参数：带传动的主要几何参数：机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章2 带的基准长度带的基准长度Ld及机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章3 中心距中心距a机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第

14、五章各轮槽的尺寸和角度应保持一定的各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度精度，以使带的载，以使带的载荷分布较为均匀。荷分布较为均匀。结构工艺性好、结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。无过大的铸造内应力、质量分布均匀。轮槽工作面要轮槽工作面要精细加工精细加工，以减少带的磨损。，以减少带的磨损。通常采用铸铁，常用材料的牌号为通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150HT150和和HT200HT200。5.2.3 V带轮的结构设计带轮的结构设计带轮的材料带轮的材料转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。小功率时可用铸铝或塑料。小功率时可用铸铝或塑

15、料。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章一一 V V带轮的典型结构有：实心式、腹板式、孔板式和轮辐带轮的典型结构有：实心式、腹板式、孔板式和轮辐式。式。结构与尺寸结构与尺寸机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章普通普通V带两侧面间的夹角是带两侧面间的夹角是 ，带在带轮上弯曲，带在带轮上弯曲时，由于截面形状的变化使带的楔角变小，为了适时，由于截面形状的变化使带的楔

16、角变小，为了适应这种变化，国标规定普通应这种变化，国标规定普通V带轮槽角为带轮槽角为二二V带轮槽角的设计带轮槽角的设计机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5.2.4 5.2.4 带的张紧带的张紧 根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；作；一一 张紧的目的张紧的目的二二 常见的张紧装置有常见的张紧装置有：运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能运转一定时间后，带会松弛，为了保证带传动的能 力，必须重新张紧，才能正常工作。力，必须重新张紧，才能正常工作。定期张紧装置定期张紧装置自动张紧装置自动张紧装置张紧轮

17、张紧装置张紧轮张紧装置机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章1、定期张紧装置定期张紧装置 定期改变中心距定期改变中心距机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章2 自动张紧装置自动张紧装置可随外载荷变化自动调节张紧力可随外载荷变化自动调节张紧力机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章装有带轮的电机放在摆动架上，当带轮传递转装有带轮的电机放在摆动架上，当带轮传递转矩矩T1时，在电机座上产生反力矩时，在电机座上产生反力矩TR,使电动机轴使电动机轴O绕摇摆架轴绕摇摆架轴O1向外摆动向外摆动。工作中传递的圆周力愈大，反力矩工作中传递的圆

18、周力愈大，反力矩TR愈大，电愈大，电机轴向外摆动角度愈大，张紧力愈大。机轴向外摆动角度愈大，张紧力愈大。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章3 3 采用张紧轮张紧装置采用张紧轮张紧装置张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。单向弯曲。张紧轮的位置张紧轮的位置张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。小带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。中心距固定，用张紧轮调节。中心距固定，用张紧轮调节。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第

19、五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5.3.1 带传动的受力分析带传动的受力分析受力分析受力分析尚未工作状态初拉力F0工作状态工作状态紧边拉力紧边拉力F1 松松边拉力边拉力F2 5.3 带传动的工作能力分析带传动的工作能力分析松边松边紧边紧边机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章Ff=F1-F2F=F1-F2 (1)Ff=F带上的总的摩擦力带上的总的摩擦力有效圆周力有效圆周力以小带轮和部分以小带轮和部分V带为分离体带为分离体在初拉力一定的情况下在初拉力一定的情况下,带与带轮之间的摩擦力有带与带轮之间的摩擦力有一极限值，一极限值，Fmax=?

20、机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章F1-F0=F0-F2 2F0=F1+F2 (2)带的总长不变：带的总长不变：机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章以平带为例讨论带在带以平带为例讨论带在带轮上即将打滑而尚未打轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时滑的临界状态时F1、F2的的关系关系受力分析如图受力分析如图受力：受力：F、F+dF、dN、fdN欧拉公式欧拉公式机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章得得 即即 再略去再略去(3)机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章联立前面的三式可得传动带所能传递的最

21、大有联立前面的三式可得传动带所能传递的最大有效圆周力效圆周力Fmax带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时欧拉公式欧拉公式结论：结论：机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章预紧力预紧力F0最大有效拉力最大有效拉力Fmax包角包角最大有效拉力最大有效拉力F max摩擦系数摩擦系数 f最大有效拉力最大有效拉力Fmax 举例举例机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章1 由紧边和松边拉力产生的应力由紧边和松边拉力产生的应力紧边拉应力紧边拉应力松边拉应力松边拉应力有效拉应力有效拉应力带传动在工作过程中带上的应力有：

22、三种带传动在工作过程中带上的应力有：三种5.3.2 5.3.2 带传动的应力分析带传动的应力分析机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章2 由离心力产生的应力由离心力产生的应力当带绕过带轮时，在微段当带绕过带轮时，在微段弧弧dl上产生的离心力上产生的离心力m为每米长的质量为每米长的质量 kg/m,为带速为带速 m/s设离心力在该微段弧两边引起的拉力为设离心力在该微段弧两边引起的拉力为Fc由微段弧各力平衡，得由微段弧各力平衡，得机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章取：取：则：则：离心力虽只发生在带作圆周运动的部分，但由此离心力虽只发生在带作圆周运动

23、的部分，但由此引起的离心拉应力却作用于带的全长，且处处相引起的离心拉应力却作用于带的全长，且处处相等等故故机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章3 由带弯曲产生的应力由带弯曲产生的应力式中：式中：dd-带轮基准直径，带轮基准直径，mm -曲率半径，曲率半径，=dd/2，mm Ya-带受拉侧最外层至中性层的距离，对带受拉侧最外层至中性层的距离，对平带平带 Ya=h/2，对，对V带带 Ya ha Eb-带材料的弯曲弹性模量带材料的弯曲弹性模量机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章最大应力产生在由紧边进入小带轮处最大应力产生在由紧边进入小带轮处（1）带

24、工作时处于变应力的作用下，当应力）带工作时处于变应力的作用下，当应力循环次数达到某一定值后，带将发生疲劳破坏循环次数达到某一定值后，带将发生疲劳破坏结论：结论：（2）机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5.3.3 5.3.3 带传动的弹性滑动和打滑现象带传动的弹性滑动和打滑现象带是弹性体，带传动在工作时，带是弹性体，带传动在工作时，从紧边到松边，从紧边到松边，传动传动带所受的拉力是变化的，因此带的弹性变形也是变化的。带所受的拉力是变化的，因此带的弹性变形也是变化的。带传动中因带的弹性变形变化所导致的带与带轮之带传动中因带的弹性变形变化所导致的带与带轮之间的相对运动，称

25、为间的相对运动，称为弹性滑动弹性滑动。弹性滑动弹性滑动是带传动中不可避免的现象，是正常工作是带传动中不可避免的现象，是正常工作时时固有固有的特性的特性一一 弹性滑动弹性滑动机理：机理：定义定义：机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章弹性滑动会引起下列后果：弹性滑动会引起下列后果：（1）从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度，）从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度，（2）损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度）损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度升高，并引起传动带磨损。升高，并引起传动带磨损。滑动率：滑动率：由于弹性滑动引起从动轮圆周速度低于主动轮

26、由于弹性滑动引起从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度，其相对降低率通常称为带传动滑动系数或滑圆周速度，其相对降低率通常称为带传动滑动系数或滑动率动率通常通常机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章接触弧接触弧滑动弧滑动弧静弧静弧（滑动角滑动角 ）（静角静角 ）带不传递载荷时：带不传递载荷时：载荷增大时载荷增大时当当 时，达到极限状态，带传动的有效圆时，达到极限状态，带传动的有效圆周力达到最大值周力达到最大值在正常情况下并非在整个在正常情况下并非在整个接触弧上发生弹性滑动接触弧上发生弹性滑动机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章 打滑将使带的磨损加剧，并

27、使带的运动处于不稳定状打滑将使带的磨损加剧，并使带的运动处于不稳定状态，从动轮转速急速降低，带传动失效态，从动轮转速急速降低，带传动失效。带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以打滑总带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以打滑总是在小轮上先开始。是在小轮上先开始。打滑是由于过载引起的，因而避免过载就可避免打滑打滑是由于过载引起的，因而避免过载就可避免打滑二二 打滑打滑 若传递的外载荷超过最大有效圆周力若传递的外载荷超过最大有效圆周力,带在带轮上带在带轮上发生显著的相对滑动即发生显著的相对滑动即打滑打滑避免的方法避免的方法：机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章 5.3.4

28、 带传动的失效形式和设计准则带传动的失效形式和设计准则带传动的主要失效形式是带传动的主要失效形式是打滑打滑和传动带的和传动带的疲劳破坏疲劳破坏。带传动的设计准则：在不打滑的条件下，具有一带传动的设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。定的疲劳强度和寿命。-在一定条件下，由带的疲劳强度决在一定条件下，由带的疲劳强度决定的许用拉应力定的许用拉应力机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章当当带传动将发挥最大效能带传动将发挥最大效能在即将打滑的临界状态下，带传动的最大有效圆周在即将打滑的临界状态下，带传动的最大有效圆周力力NkW带既不打滑又有一定疲劳强度时所能传递的

29、功率带既不打滑又有一定疲劳强度时所能传递的功率机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章带传动的承载能力取决于传动带的带传动的承载能力取决于传动带的材质材质、结构结构、长度长度，带传动的转速、，带传动的转速、包角包角和和载荷特性载荷特性等因素。等因素。单根单根V V带的基本额定功率带的基本额定功率P0是根据特定的实验条件是根据特定的实验条件和分析确定的。和分析确定的。实验条件：传动比实验条件：传动比i=1、包角、包角 180、带长、带长L Ld d为为特定长度、平稳的工作载荷、强力层为化学纤维特定长度、平稳的工作载荷、强力层为化学纤维线绳结构线绳结构 机电工程学院机电工程学

30、院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章若若i1时，在相同的寿命下，带所能传递的功率将相应地时，在相同的寿命下，带所能传递的功率将相应地增大一些。这一功率增量增大一些。这一功率增量 可由下式计算可由下式计算Kb 弯曲影响系数，见弯曲影响系数，见p78表表5.5Ki传动比系数，见传动比系数，见p78表表5.6n1小带轮转速，小带轮转速，r/minV带所能传递的功率为带所能传递的功率为若有其它影响因素也应进行修正当实际情况与上述假设不一样时，要进行修正。当实际情况与上述假设不一样时，要进行修正。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计

31、机械设计第五章第五章设计的设计的原始数据原始数据为：功率为：功率P P，转速，转速n n1 1、n n2 2（或传动比（或传动比i i），），传动位置要求及工作条件等。传动位置要求及工作条件等。设计内容设计内容：确定带的型号、传动中心距确定带的型号、传动中心距a a、基准带长、基准带长L Ld d、根数根数Z Z、带轮基准直径、带轮基准直径d dd d、压轴力及其它结构尺寸等。、压轴力及其它结构尺寸等。1 设计计算的一般步骤和方法设计计算的一般步骤和方法5.4 普通普通V带传动的设计计算带传动的设计计算机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章设计计算的一般步骤设计计算的一

32、般步骤1 确定设计功率确定设计功率P名义功率名义功率 KA工作情况系数工作情况系数机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章2 选择带的型号选择带的型号机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章3 确定带轮的基准直径确定带轮的基准直径dd1和和dd2机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章P一定时所需带根数少带在单位时间内绕过带轮的带在单位时间内绕过带轮的次数增加，使疲劳寿命降低次数增加，使疲劳寿命降低离心力大，减少带与带轮之间离心力大，减少带与带轮之间的接触压力的接触压力4 验算带的速度验算带的速度 设计时应使设计时应使当带速达到

33、某一值后，不利因素将超过有利因素。当带速达到某一值后，不利因素将超过有利因素。一般在一般在=525m/s内选取内选取,以以 =2025m/s最为有最为有利利机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章 2）计算）计算Ld0 3）查）查Ld 表表5.2 4）计算实际中心距）计算实际中心距5 确定中心距确定中心距a和和V带长度带长度Ld1）初选）初选a0机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章7 确定确定v带的根数带的根数z为保证为保证 1不过小不过小,不易太大。传动比不易太大。传动比i不宜过大。不宜过大。通常通常 i 7 ,个别情况下可达到个别情况下可达到

34、10由公式由公式可知可知6 计算小轮包角计算小轮包角 1 1 1越大，带的承载能力越高。越大，带的承载能力越高。1 1与与i i有关有关式中：式中：包角修正系数，考虑包角包角修正系数，考虑包角 对传动能力的影响，查表对传动能力的影响，查表5.95.9带长修正系数，考虑带长不为特定带长时带长修正系数，考虑带长不为特定带长时对使用寿命的影响，查表对使用寿命的影响，查表5.25.2机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章9 计算作用在轴上的压力计算作用在轴上的压力FQ8 8 确定初拉力确定初拉力F F0 0机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章设计实例设

35、计实例P82 例题机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章选取带型选取带型确定设计功率确定设计功率确定带轮基准直径确定带轮基准直径验算带速验算带速确定确定Ld和和a计算计算1 1确定确定带带的根数的根数Z Z计计算初拉力算初拉力计计算算压轴压轴力力V带传动的设计过程带传动的设计过程机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5.5 同步带传动简介同步带传动简介同步带的特点：同步带的特点：传动比准确传动比准确效率高效率高传动平稳、噪音低传动平稳、噪音低使用寿命长使用寿命长中心距大中心距大能承受一定的冲击能承受一定的冲击轴上压力小轴上压力小机电工程学院机电工

36、程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章同步带的应用：同步带的应用：仪器、仪表仪器、仪表计算机行业计算机行业汽车行业汽车行业纺织机械纺织机械粮食机械粮食机械机床机床石油机械石油机械机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章同步带齿形有梯形齿和圆弧齿两大类同步带齿形有梯形齿和圆弧齿两大类梯形齿的齿廓为直线，它有梯形齿的齿廓为直线，它有周节制周节制和和模数制模数制两种，两种，周周节制有国际标准和国家标准节制有国际标准和国家标准圆弧齿传递的载荷大、寿命长圆弧齿传递的载荷大、寿命长机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章节线：抗拉层中心线为节线节线：抗拉层

37、中心线为节线节线周长定为公称长度节线周长定为公称长度节距：相邻两齿对应点间沿节线量得的长度节距：相邻两齿对应点间沿节线量得的长度为带的节距，用为带的节距，用Pb表示表示同步带的主要参数是节距同步带的主要参数是节距Pb或模数或模数机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章8.1 链传动概述链传动概述链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低速情况下工作。

38、比，径向压轴力小，适于低速情况下工作。与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。成本低廉，可远距离传动。链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比。比。链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。链传动的特点链传动的特点机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章 传动链和链轮的结构机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章链传动

39、的运动不均匀性链传动的运动不均匀性在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形的边长等于链条的节距轮子上，正多边形的边长等于链条的节距 p。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章链的平均速度为链的平均速度为：链传动的平均传动比为：链传动的平均传动比为：式中：式中：p 链节距，链节距，mm z1、z2 主动轮、从动轮的齿数主动轮、从动轮的齿数 n1、n2 主动轮、从动轮的转速主动轮、从动轮的转速机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章设：链的紧边在传动时始终处于水平位置，并且设：链的紧边

40、在传动时始终处于水平位置，并且主动链轮以等角速度主动链轮以等角速度1转动，其分度圆圆周速转动，其分度圆圆周速度为度为1设链水平的瞬时速度为设链水平的瞬时速度为式中：式中：的变化范围在的变化范围在 之间之间机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章设从动轮的角速度为设从动轮的角速度为2，圆周速度，圆周速度 2结论：结论：瞬时链速瞬时链速 和从动轮角和从动轮角速度速度 2及瞬时传动比及瞬时传动比ii都是变化的都是变化的机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章保证传动比保证传动比 i=常数（常数（1=2）的条件：）的条件：Z1=Z2 紧边链长紧边链长=链节距

41、的整数倍的特殊条件下链节距的整数倍的特殊条件下机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章链传动的动载荷链传动的动载荷 链传动引起动载荷的主要原因：链传动引起动载荷的主要原因：1 由于链及从动轮周期的加速减速，引起动载荷由于链及从动轮周期的加速减速，引起动载荷2链的垂直方向分速度的周期变化会导致链条链的垂直方向分速度的周期变化会导致链条的横向振动，产生动载荷的横向振动，产生动载荷3链节和轮齿啮合瞬间的相对速度突变也将引链节和轮齿啮合瞬间的相对速度突变也将引起冲击和动载荷起冲击和动载荷链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了

42、正多边形这一特点所造成的，故上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动的称为链传动的多边形效应多边形效应。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章布置大作业三每班学号16题目：5.1.1每班学号712题目：5.1.2每班学号1318题目：5.1.3每班学号1924题目：5.1.4每班学号2530及其它人员题目：5.1.5一 题目（此作业题目适用于大作业四、五）机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章二二工作量工作量1传动装置的运动学计算及带传动计算传动装置的运动学计算及带传动计算

43、2小带轮工作图一张小带轮工作图一张3计算说明书一份计算说明书一份机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章三三要求要求1 传动装置的运动学计算传动装置的运动学计算 参考大作业指导书参考大作业指导书p16 机械设计课程设计机械设计课程设计 p4P13 2 带传动计算带传动计算:参考教材参考教材 P105P106例题例题3 小带轮材料及结构小带轮材料及结构材料的选择：材料的选择：通常采用铸铁，常用材料的牌号为通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150HT150和和HT200HT200。转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。转速较高时宜采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。小功率时

44、可用铸铝或塑料。小功率时可用铸铝或塑料。机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章4带轮的结构带轮的结构轮缘几何尺寸：按带的根数和带型确定轮缘几何尺寸：按带的根数和带型确定轮毂和轴孔几何尺寸：按电动机轴颈及轴颈长轮毂和轴孔几何尺寸：按电动机轴颈及轴颈长其他部分尺寸参考教材其他部分尺寸参考教材P107确定确定机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5 计算说明书计算说明书1）规范规范封封 面面目目 录（一定标上页码）录（一定标上页码）任任 务务 书书正正 文文参考文献（按照格式写）参考文献（按照格式写）封封 底底公式的要求公式的要求2）正确正确机电工程学

45、院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章本章小结本章小结1 传动装置的作用传动装置的作用 2 带传动的工作原理带传动的工作原理3 带传动的特点带传动的特点4 带的几何尺寸计算带的几何尺寸计算 包角包角 、基准带长基准带长Ld、中心距中心距a5 带的受力分析带的受力分析F=F1-F2 2F0=F1+F2机电工程学院机电工程学院 张锋张锋机械设计机械设计第五章第五章5提高带的承载能力的方法提高带的承载能力的方法6带的应力分析带的应力分析7 弹性滑动和打滑弹性滑动和打滑8 带传动的失效形式和设计准则带传动的失效形式和设计准则9 普通普通V带的设计计算带的设计计算10 带轮带轮11 带的张紧带的张紧