第八章带传动优秀PPT.ppt
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1、第八章带传动第一页,本课件共有38页带传动的特点带传动的特点 1.过载打滑,保护电机。过载打滑,保护电机。2.带有挠性,减振、抗冲击性好。传动平稳无噪音。带有挠性,减振、抗冲击性好。传动平稳无噪音。3.适合中心距较大的两轴间的传动。适合中心距较大的两轴间的传动。4.结构简单,制造成本低。结构简单,制造成本低。5.因弹性滑动,效率低,寿命短,传动比不稳定。因弹性滑动,效率低,寿命短,传动比不稳定。带传动的承载能力小,传递相同转矩时,结构尺寸较其带传动的承载能力小,传递相同转矩时,结构尺寸较其他传动形式的大,宜布置在高速级,速度高,有效圆周力他传动形式的大,宜布置在高速级,速度高,有效圆周力就小,
2、结构尺寸也小。带传动平稳,能吸振缓冲,过载打就小,结构尺寸也小。带传动平稳,能吸振缓冲,过载打滑,保护电机。滑,保护电机。第二页,本课件共有38页第一节第一节 带传动类型及工作原理带传动类型及工作原理 按工作原理的不同,可分为摩擦型带传动和啮合型带传按工作原理的不同,可分为摩擦型带传动和啮合型带传动(同步齿形带)。动(同步齿形带)。一、摩擦型带传动一、摩擦型带传动根据带的截面形状不同,又可分为:根据带的截面形状不同,又可分为:1)平带平带 2)V带带 3)多楔带多楔带 4)圆带圆带 5)活络带:活络带:平带还为平带还为开口传动开口传动,交叉传动交叉传动和和半交叉传动半交叉传动。第三页,本课件共
3、有38页二、啮合型带传动二、啮合型带传动 啮合型带传动(同步齿形带),传动比准啮合型带传动(同步齿形带),传动比准确,也较大,可达到确,也较大,可达到10,效率可高达,效率可高达98%,可,可适合较高速度,适合较高速度,带速可达带速可达50m/s;缺点是制造缺点是制造工艺复杂,安装要求较高,成本高。工艺复杂,安装要求较高,成本高。啮合型带传动主要用于中小功率、传动比啮合型带传动主要用于中小功率、传动比要精确的场合,如打印机、绘图机、录音机和要精确的场合,如打印机、绘图机、录音机和电影放映机等精密机械中。电影放映机等精密机械中。第四页,本课件共有38页第二节第二节 带传动工作情况分析带传动工作情
4、况分析一、带传动的受力分析一、带传动的受力分析 1 1、工作前受力情况:有一个初拉力、工作前受力情况:有一个初拉力F F0 0,即预紧力。即预紧力。2 2、工作时受力情况:紧边拉力、工作时受力情况:紧边拉力F F1 1和松边拉力和松边拉力F F2 2 有效拉力(有效圆周力):有效拉力(有效圆周力):F Fe e=F=F1 1 F F2 2 第五页,本课件共有38页 紧边拉紧,带变长紧边拉紧,带变长l,对应对应 F=F1-F0 松边松弛,带变短松边松弛,带变短l,对应对应 F=F0-F2 由于整个带长不变:由于整个带长不变:故有:故有:l=ll=l所以力的变量也相等,所以力的变量也相等,即:即:
5、F=FF=F F F1 1-F-F0 0=F=F0 0-F-F2 2得初拉力(预紧力):得初拉力(预紧力):F F0 0=(F F1 1+F+F2 2)/2/2第六页,本课件共有38页把把 F F0 0=(F F1 1+F+F2 2)/2 /2 与与 F Fe e=F=F1 1 F F2 2 联立联立 得:得:F F1 1=F=F0 0+F+Fe e/2/2 F F2 2=F=F0 0 -F-Fe e/2/2 带在正常工作下有如下的关系式:带在正常工作下有如下的关系式:有效拉力:有效拉力:F Fe e=F=F1 1 F F2 2 预紧力:预紧力:F F0 0=(F F1 1+F+F2 2)/2
6、/2 F F1 1=F=F0 0+F+Fe e/2/2 F F2 2=F=F0 0 -F-Fe e/2/2 3 3、带的传动功率:、带的传动功率:已知带的有效拉力(有效圆周力)已知带的有效拉力(有效圆周力)F Fe e(N)(N),可求出带的,可求出带的传动功率:传动功率:P=F P=Fe e v/1000 (KW)v/1000 (KW)式中:式中:v v 带速带速(m/s)(m/s)第七页,本课件共有38页4、欧拉公式、欧拉公式 当有效拉力当有效拉力Fe 达到最大值时,此时载荷再增加,达到最大值时,此时载荷再增加,带就打滑,在这临界状态时,带就打滑,在这临界状态时,F1 和和 F2 遵循欧拉
7、公式:遵循欧拉公式:把:把:F1=F0+Fe/2 和和 F2=F0-Fe/2 代入欧拉公式,得到代入欧拉公式,得到最大拉力:最大拉力:5、影响带传动能力的主要因素:、影响带传动能力的主要因素:1)初拉力:)初拉力:F0 增大初拉力,可以提高最大拉力,这是增大初拉力,可以提高最大拉力,这是因为带与带轮之间的初始正压力增大而使摩擦力增大的结因为带与带轮之间的初始正压力增大而使摩擦力增大的结果。但同时也加剧了带的磨损,造成过度的拉伸,加剧老果。但同时也加剧了带的磨损,造成过度的拉伸,加剧老化,缩短寿命。化,缩短寿命。第八页,本课件共有38页2 2)小带轮包角:)小带轮包角:1 1 增大小带轮包角,可
8、以提高增大小带轮包角,可以提高 最大拉力。对于平带最大拉力。对于平带 1 1150 150,对于,对于 v v 带带 1 1 120 120。3 3)带与带轮间的摩擦系数:)带与带轮间的摩擦系数:f f,fv fv 提高摩擦系提高摩擦系 数,可以增大最大拉力,但以增加带轮的表面粗数,可以增大最大拉力,但以增加带轮的表面粗 糙度来提高摩擦系数是不可取的,会加速带的磨糙度来提高摩擦系数是不可取的,会加速带的磨 损。采用损。采用V V 带比平带能显著提高传动能力!带比平带能显著提高传动能力!4 4)带的型号)带的型号 截面尺寸大的截面尺寸大的V V带,能传递更大的力!带,能传递更大的力!5 5)带的
9、根数)带的根数 带的根数多,传动能力就越大!带的根数多,传动能力就越大!6 6)带速:)带速:带速越大,带的质量越大,离心力越大,正带速越大,带的质量越大,离心力越大,正7 7)带的质量)带的质量 压力减小,摩擦力小,压力减小,摩擦力小,带传动能力减小。带传动能力减小。第九页,本课件共有38页 1 1、紧边拉应力、紧边拉应力1 1 1 1=F=F1 1/A (MPa)/A (MPa)松边拉应力松边拉应力2 2 2 2=F=F2 2/A (MPa)/A (MPa)2 2、离心拉应力、离心拉应力 c c c c=qv=qv2 2/A (MPa)/A (MPa)3 3、弯曲应力、弯曲应力 b1 b1
10、=2h=2h0 0E/dE/d1 1(MPa)(MPa)b2 b2=2h=2h0 0E/dE/d2 2 (MPa)(MPa)最大应力在紧边最大应力在紧边进入小带轮处进入小带轮处A A点。点。maxmax=1 1+c c+b1 b1 =F=F1 1/A+qv/A+qv2 2/A+2h/A+2h0 0E/dE/d1 1二、带传动的应力分析二、带传动的应力分析第十页,本课件共有38页 可见,为防止带的应力过大被拉断或寿命降低,希望可见,为防止带的应力过大被拉断或寿命降低,希望其值小些。则带速其值小些。则带速v v不能过大,带速不能过大,带速v v过大,不仅会产生过过大,不仅会产生过大的离心力,降低带
11、的疲劳寿命,还会降低带与轮面间的大的离心力,降低带的疲劳寿命,还会降低带与轮面间的正压力和摩擦力,降低传动能力,同时,在单位时间内绕正压力和摩擦力,降低传动能力,同时,在单位时间内绕过带轮的次数多,缩短带的使用寿命。但也不能过小,否过带轮的次数多,缩短带的使用寿命。但也不能过小,否则影响输出功率,若要保证传递的功率,就要增加带的根则影响输出功率,若要保证传递的功率,就要增加带的根数,使传动结构尺寸变大。一般带速在数,使传动结构尺寸变大。一般带速在 1025 m/s 1025 m/s。(P=FP=Fe ev/1000)v/1000)小小带带轮轮的的直直径径d d1 1不不能能过过小小,否否则则弯
12、弯曲曲应应力力增增大大,对对每每种种型型号号的的带带轮轮,都都有有一一个个最最小小带带轮轮的的限限制制。可可查查机机械械设计手册。设计手册。第十一页,本课件共有38页三、带传动的弹性滑动与打滑三、带传动的弹性滑动与打滑1、弹性滑动现象、弹性滑动现象 带是由弹性材料制成的,其受拉时的伸长量与拉力成带是由弹性材料制成的,其受拉时的伸长量与拉力成正比。带在紧边时的伸长量大于松边。故在小带轮包角正比。带在紧边时的伸长量大于松边。故在小带轮包角部分,带一方面随着小带轮转动,另一方面,带的弹性部分,带一方面随着小带轮转动,另一方面,带的弹性伸长量逐渐减小,相当于带滞后于小带轮。而在大带轮伸长量逐渐减小,相
13、当于带滞后于小带轮。而在大带轮包角部分,带一方面随着大带轮转动,另一方面,带的包角部分,带一方面随着大带轮转动,另一方面,带的弹性伸长量逐渐增大,相当于带超前于大带轮。即:弹性伸长量逐渐增大,相当于带超前于大带轮。即:V1 V带带 V2。这种由于带的弹性变形量的变化而引起的带与。这种由于带的弹性变形量的变化而引起的带与带轮间的相对滑动,称为带的弹性滑动。带轮间的相对滑动,称为带的弹性滑动。第十二页,本课件共有38页 用用滑差率滑差率 来表示弹性滑动的强弱:来表示弹性滑动的强弱:滑差率滑差率 使传动比增大,其值约使传动比增大,其值约1%2%,通常可忽,通常可忽略略2、打滑、打滑 带传动中,有效圆
14、周力:带传动中,有效圆周力:F Fe e=F=F1 1 F F2 2 平衡外载,平衡外载,而有效圆周力最大只能达到带与轮面间的最大摩擦力,当而有效圆周力最大只能达到带与轮面间的最大摩擦力,当外载大于这个力时,即超过带传动的极限能力,便发生打外载大于这个力时,即超过带传动的极限能力,便发生打滑,现象是带在整个与带轮的包角部分发生显著的相对滑滑,现象是带在整个与带轮的包角部分发生显著的相对滑动。由于小带轮的包角小于大带轮的包角,故打滑总是首动。由于小带轮的包角小于大带轮的包角,故打滑总是首先发生在小带轮上。先发生在小带轮上。第十三页,本课件共有38页 弹性滑动是由于带的弹性变形量变化引起;打滑是弹
15、性滑动是由于带的弹性变形量变化引起;打滑是由于过载引起。由于过载引起。弹性滑动是发生在部分接触弧内的微量相对滑动;打滑是弹性滑动是发生在部分接触弧内的微量相对滑动;打滑是发生在整个接触弧上的显著相对滑动。发生在整个接触弧上的显著相对滑动。弹性滑动是带传动正常工作时的固有特性,是不可避弹性滑动是带传动正常工作时的固有特性,是不可避免的;打滑则使带传动失效,在设计中必须避免。免的;打滑则使带传动失效,在设计中必须避免。弹性滑动使传动效率降低,带的温度升高和磨损,从动弹性滑动使传动效率降低,带的温度升高和磨损,从动轮圆周速度低于主动轮;打滑使带传动失效,从动轮转速轮圆周速度低于主动轮;打滑使带传动失
16、效,从动轮转速急剧降低,甚至为急剧降低,甚至为0,带磨损加剧,但可以起到过载保护作,带磨损加剧,但可以起到过载保护作用,避免其他零件发生损坏。用,避免其他零件发生损坏。3、弹性滑动与打滑的区别:、弹性滑动与打滑的区别:第十四页,本课件共有38页第三节第三节 普通普通 V 带的设计计算带的设计计算 传动带传动带 1、平带、平带 常用的平带有传动胶带、编织带和锦纶常用的平带有传动胶带、编织带和锦纶带等,以传动胶带应用最广。带等,以传动胶带应用最广。他们的规格都已标准化,他们的规格都已标准化,长度取决于传动结构。长度取决于传动结构。2、V带带 V带按其结构形式,可分为普通带按其结构形式,可分为普通V
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