第7章带传动报告优秀PPT.ppt
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1、8.1概述概述带传动带传动-是依靠挠性传动带与带轮间的是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦摩擦来传递来传递 运动运动和和动力动力,适用于两轴中心距较大场合。,适用于两轴中心距较大场合。主要作用主要作用传递转矩传递转矩变更转速变更转速组成组成传动带传动带主动轮主动轮从动轮从动轮机机架架8.1.1带传动的类型带传动的类型1.按传动原理分按传动原理分(1)摩擦带传动)摩擦带传动-靠传动带与带轮间的靠传动带与带轮间的摩擦力摩擦力实现传动。实现传动。如:如:V带、平带传动等带、平带传动等(2)啮合带传动)啮合带传动-靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动。相啮合实现传动。如
2、:同步带传动等如:同步带传动等2.按用途分按用途分传动带传动带-传递运动和动力。传递运动和动力。输送带输送带-输送物体。输送物体。3.按传动带的截面形态分按传动带的截面形态分(1)平带)平带截面形态:矩形截面形态:矩形工作面:内表面工作面:内表面胶带胶带编织带编织带强力锦纶带强力锦纶带(2)V带带截面形态:梯形截面形态:梯形工作表面:两侧面工作表面:两侧面传递功率较大传递功率较大摩擦力比平带大摩擦力比平带大结构较为紧凑结构较为紧凑特点特点(3)多楔带)多楔带-在平带基体上由多根在平带基体上由多根V带组成的传动带。带组成的传动带。传递很大功率传递很大功率结构紧凑结构紧凑特点特点(4)圆形带)圆形
3、带截面形态:圆形截面形态:圆形适用:小功率适用:小功率(5)同步带)同步带截面形态:齿形截面形态:齿形传递功率大传递功率大传动比精确传动比精确特点特点8.1.2带传动的特点和应用带传动的特点和应用1.特点:特点:(1)属于挠性传动,传动平稳,噪音小,有缓冲吸振作用。)属于挠性传动,传动平稳,噪音小,有缓冲吸振作用。(2)有过载爱护作用(过载打滑)有过载爱护作用(过载打滑)。(3)适于较远距离传动(中心距较大)。)适于较远距离传动(中心距较大)。(4)结构简洁,制造、安装精度要求不高,维护便利,)结构简洁,制造、安装精度要求不高,维护便利,成本低廉。成本低廉。(5)有弹性滑动,使传动比)有弹性滑
4、动,使传动比i不恒定。不恒定。(6)传动效率低,寿命较短,不宜在高温、易燃、易爆的)传动效率低,寿命较短,不宜在高温、易燃、易爆的场合下工作。场合下工作。2.应用应用 带传动主要用于要求传动平稳带传动主要用于要求传动平稳,传动比要求不严格的传动比要求不严格的中小功率的较远距离传动。中小功率的较远距离传动。一般:功率一般:功率P100KW,带速,带速v=530m/s,平均传动比平均传动比i5,传动效率,传动效率=94%97%。高速:带速高速:带速v=60100m/s,平均传动比,平均传动比i7。同步齿形带:带速同步齿形带:带速v=4050m/s,传动比传动比i10,传递功率可达传递功率可达200
5、KW,传动效率传动效率=98%99%。8.1.3带传动的形式带传动的形式表表8.1 半半半半交交交交叉叉叉叉传传传传动动动动8.2V带和带轮的结构带和带轮的结构V带带普通普通V带带汽车汽车V带带大楔角大楔角V带带窄窄V带带宽宽V带带本章探讨本章探讨楔角为楔角为600,两侧支撑在,两侧支撑在X轴轴上的投影增大,横向刚度提上的投影增大,横向刚度提高,使强力层绳芯的拉力分高,使强力层绳芯的拉力分布匀整,承载实力增大,摩布匀整,承载实力增大,摩擦损失减小。楔效应的减小,擦损失减小。楔效应的减小,可由聚氨酯材料的摩擦系数可由聚氨酯材料的摩擦系数较高而得以补偿。较高而得以补偿。一般一般V带楔角:带楔角:4
6、08.2.1一般一般V带的结构和尺寸标注带的结构和尺寸标注标准标准V带:无接头的环形带带:无接头的环形带强力层的结构形式强力层的结构形式帘布:制造便利帘布:制造便利,抗拉强度高。抗拉强度高。线绳:柔韧性好线绳:柔韧性好,抗弯强度高抗弯强度高,适用带轮直径小适用带轮直径小,转速较高场合。转速较高场合。1.一般一般V带带(1)V带和带和V带轮两种尺寸制带轮两种尺寸制基准宽度制(本书接受)基准宽度制(本书接受)有效宽度制有效宽度制(2)7种型号:种型号:Y、Z(旧(旧O)、)、A、B、C、D、E尺寸小到大尺寸小到大(3 3)参数和尺寸)参数和尺寸:节面节面中性层中性层节宽节宽节面的宽度节面的宽度bp
7、带轮基准直径带轮基准直径dd-V带装在带轮上和节宽带装在带轮上和节宽bp相相对应的带轮直径。对应的带轮直径。基准长度基准长度Ld-V带在规定的张紧力下,位于带带在规定的张紧力下,位于带轮基准直径上的周线长度。轮基准直径上的周线长度。Ld-已标准化已标准化2.窄窄V带带强力层:高强度绳芯强力层:高强度绳芯应用:高速、大功率、应用:高速、大功率、结构紧凑的机械传动装置。结构紧凑的机械传动装置。特点:能承受较大的张紧力。特点:能承受较大的张紧力。与一般与一般v带比较,带高相同,带比较,带高相同,带宽约小三分之一,承载能带宽约小三分之一,承载能力可提高力可提高1.52.5倍。倍。4种型号:种型号:SP
8、Z、SPA、SPB、SPC3.一般一般V带和窄带和窄V带的标记带的标记标记组成:标记组成:带型带型、基准长度基准长度、标准号。标准号。例如:例如:A型一般型一般V带、基准长度带、基准长度1400mm.标记:标记:A1400GB/T115441997又如:又如:SPA型窄型窄V带、基准长度带、基准长度1250mm.标记:标记:SPA1250GB/T127302002标记常压在带的外表面上。标记常压在带的外表面上。8.2.2一般一般V带轮的结构带轮的结构1.V带轮的设计要求带轮的设计要求(1)具有足够的强度和刚度,无过大的铸造内应力。)具有足够的强度和刚度,无过大的铸造内应力。(2)质量小且分布匀
9、整,结构工艺性好,便于制造。)质量小且分布匀整,结构工艺性好,便于制造。(3)带轮工作表面应光滑,以削减带的磨损。)带轮工作表面应光滑,以削减带的磨损。(4)带速:)带速:5m/su25m/s静平衡静平衡u25m/s动平衡动平衡2.带轮的材料带轮的材料(1 1)通常接受灰铸铁)通常接受灰铸铁 当带速当带速u25m/su25m/s 接受接受 HT150 HT150 u=2530m/s u=2530m/s 接受接受 HT200 HT200。(2 2)转速较高()转速较高(u2540m/s u2540m/s)时,宜接受球墨铸铁、)时,宜接受球墨铸铁、铸钢、锻钢或用钢板冲压后焊接而成。铸钢、锻钢或用钢
10、板冲压后焊接而成。(3 3)小功率时,可用铸铝或塑料等。)小功率时,可用铸铝或塑料等。抗拉强度抗拉强度3.带轮的结构带轮的结构(1)(1)带轮的组成带轮的组成轮缘轮缘轮幅(腹板)轮幅(腹板)轮毂轮毂(2)(2)轮槽尺寸:轮槽尺寸:留意:带的楔角为什么大于带轮轮槽留意:带的楔角为什么大于带轮轮槽楔角楔角?轮幅(腹板)结构轮幅(腹板)结构S S型:实心带轮型:实心带轮P P型:腹板带轮型:腹板带轮H H型:孔板带轮型:孔板带轮E E型:椭圆轮幅带轮型:椭圆轮幅带轮实心式实心式腹板厚度腹板厚度带轮的结构形式带轮的结构形式查有关设计手册查有关设计手册椭圆轮幅椭圆轮幅带轮带轮孔板带轮孔板带轮E型:椭圆轮
11、幅带轮型:椭圆轮幅带轮S型:实心带轮型:实心带轮P型:腹板带轮型:腹板带轮H型:孔板带轮型:孔板带轮8.3带传动的工作实力分析带传动的工作实力分析8.3.1带传动的受力分析带传动的受力分析初拉力初拉力F F0 0-带传动尚未工作时,带传动尚未工作时,带两边承受相等的拉力带两边承受相等的拉力。紧边紧边-带传动工作时,绕入主动带传动工作时,绕入主动 轮的一边被拉紧。轮的一边被拉紧。拉力拉力-F F1 1 松边松边-带传动工作时,绕入从动带传动工作时,绕入从动 轮的一边被放松。轮的一边被放松。拉力拉力-F F2 2 设带的总长度不变,依据线弹性假设:设带的总长度不变,依据线弹性假设:F1 F1F0F
12、0F0F0F2F2有效拉力有效拉力(有效圆周力)(有效圆周力)-带两边的带两边的拉力之差。拉力之差。带传动所传递的功率:带传动所传递的功率:F-有效拉力有效拉力NP-功率功率Kw 当带和带轮间有全面滑动趋势时,摩擦力达到最大当带和带轮间有全面滑动趋势时,摩擦力达到最大值,即有效圆周力达到最大值。此时,紧边拉力值,即有效圆周力达到最大值。此时,紧边拉力F F1 1和松和松边拉力边拉力F F2 2之间的关系可用欧拉公式表示:之间的关系可用欧拉公式表示:-轮槽角轮槽角由式由式a)a)、b)b)、c)c)得得:有效拉力(有效圆周力):有效拉力(有效圆周力):上式表明,带所传递的圆周力与下列因素有关:上
13、式表明,带所传递的圆周力与下列因素有关:(1)初拉力)初拉力F0F0F但但F0过大会加剧带的磨损,致使带过快松弛,过大会加剧带的磨损,致使带过快松弛,缩短带的寿命。缩短带的寿命。(2)摩擦系数)摩擦系数ffF(3)包角)包角F通常将通常将松边松边放置在放置在上边上边,以增大包角。,以增大包角。大皮带轮大皮带轮2 2小皮带小皮带轮轮1 1,打滑首先发生在,打滑首先发生在小皮带轮上,小皮带轮上,只考虑小皮带轮的只考虑小皮带轮的包角包角1 1。打滑打滑-若带的工作载荷加大,有效圆周力达到若带的工作载荷加大,有效圆周力达到 临界值临界值F Fmaxmax后,则带与带轮间会发生明显后,则带与带轮间会发生
14、明显 全面的相对滑动。全面的相对滑动。打滑的危害:打滑的危害:从动轮转速急速降低,带传动失效;从动轮转速急速降低,带传动失效;加剧带的磨损。加剧带的磨损。带带在不在不打滑条件下所传递的最大圆周力:打滑条件下所传递的最大圆周力:由式由式b)b)、c)c)得得:8.3.2带传动的应力分析带传动的应力分析带传动在工作过程中,带上的应力由带传动在工作过程中,带上的应力由三部分三部分组成:组成:拉应力拉应力 离心应力离心应力-带沿轮缘圆周运动时的离心力在带中带沿轮缘圆周运动时的离心力在带中 产生的离心拉应力。产生的离心拉应力。A-A-带的横截面积带的横截面积 弯曲应力弯曲应力-带绕在带轮上时产生的弯曲应
15、力。带绕在带轮上时产生的弯曲应力。弯曲应力只发生在带上弯曲应力只发生在带上包角所对的圆弧部分包角所对的圆弧部分。最小基准直径:最小基准直径:表表8.6(P121)带的带的最大应力最大应力发生在带的发生在带的紧边绕入小轮处紧边绕入小轮处:工作时带在变应力工作状态下工作,随着位置的工作时带在变应力工作状态下工作,随着位置的不同,应力大小在不断地变更,不同,应力大小在不断地变更,带将产生疲惫破坏。带将产生疲惫破坏。由疲惫强度条件:由疲惫强度条件:带的许用拉应力带的许用拉应力8.3.3带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比 带传动在工作时,从紧边到松边,传动带所受的带传动在工作时,从紧边到松
16、边,传动带所受的拉力是变更的,因此带的弹性变形也是变更的。拉力是变更的,因此带的弹性变形也是变更的。弹性滑动弹性滑动-带传动中因带的弹性变形变更而引带传动中因带的弹性变形变更而引起的带与带轮间的局部相对滑动。起的带与带轮间的局部相对滑动。弹性滑动导致:从动轮的圆周速度弹性滑动导致:从动轮的圆周速度u u2 2主动轮的圆周速度主动轮的圆周速度u u1 1,速度降低的程度可用速度降低的程度可用滑动率滑动率来表示:来表示:由上式得,传动比:由上式得,传动比:因带传动的滑动率因带传动的滑动率=0.01=0.010.02,0.02,其值不大,可不予考虑。其值不大,可不予考虑。弹性滑动与打滑的区分弹性滑动
17、与打滑的区分 A.A.现象:弹性滑动现象:弹性滑动-发生在绕出带轮前带与轮的部分接触长度上。发生在绕出带轮前带与轮的部分接触长度上。打滑打滑-发生在带与轮的全部接触长度。发生在带与轮的全部接触长度。B.B.缘由:弹性滑动:带两边的拉力差,带的弹性。缘由:弹性滑动:带两边的拉力差,带的弹性。打滑:过载。打滑:过载。C.C.结论:弹性滑动:不行避开。结论:弹性滑动:不行避开。打滑:可避开。打滑:可避开。8.4V带传动的设计带传动的设计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1.主要失效形式主要失效形式:1)磨损;)磨损;2)打滑;)打滑;3)带的疲惫破坏)带的疲惫破坏(如脱层、撕裂、拉
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