机械设计6学习.pptx

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1、思考与练习思考与练习普通普通V带传动的设计计算带传动的设计计算带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析 第六章第六章 带传动带传动带轮的结构设计带轮的结构设计概概 述述 V带传动的使用和维护带传动的使用和维护第1页/共24页四、带传动的类型平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场合应用较多。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，带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。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求紧凑的场合。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，所用带轮直径可

2、较小。概述第3页/共24页五、传动带的类型带采用基准宽度制，即用带的基准线的位置和基准宽度来确定带在轮槽中的位置和轮槽的尺寸。传动带平 带 带多楔带同步带普通平带片基平带普通带窄带齿形带宽带 概述第4页/共24页概述概述V带截面尺寸带截面尺寸第5页/共24页六、带传动的应用 概述第6页/共24页工作情况分析带传动的工作情况分析带传动的工作情况分析是指带传动的受力分析、应力分析、运动分析。带传动是一种挠性传动，其工作情况具有一定的特点。一、受力分析设带的总长度不变，根据线弹性假设：F1F0F0F2；或：F1 F22F0；记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为Ff，其值由带传动的功率P和带速v决定。

3、带传动尚未工作时，传动带中的预紧力为F0。带传动工作时，一边拉紧，一边放松，记紧边拉力为F1和松边拉力为F2。定义由负载所决定的传动带的有效拉力为FeP/v，则显然有FeFf。尚未工作状态 工作状态 第7页/共24页带传动的最大有效拉力Fec有多大？由欧拉公式可知：欧拉公式给出的是带传动在极限状态下各力之间的关系，或者说是给出了一个具体的带传动所能提供的最大有效拉力Fec。预紧力F0最大有效拉力Fec 包角最大有效拉力Fec 摩擦系数 f最大有效拉力Fec 切记：欧拉公式不可用于非极限状态下的受力分析！切记：欧拉公式不可用于非极限状态下的受力分析！由欧拉公式确定，即：取绕在主动轮或从动轮上的传

4、动带为研究对象，有：FeFfF1F2；因此有：F1F0Fe2；F2F0Fe2；包角的概念当已知带传递的载荷时，可根据欧拉公式确定应保证的最小初拉力F0。带传动的工作情况分析第8页/共24页带传动在工作过程中带上的应力有：分析详见演示为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。槽 型ZABCSPZSPASPASPCddmin/mm 50751252006390140224二、带传动的应力分析 拉应力：紧边拉应力、松边拉应力；离心应力：带沿轮缘圆周运动时的离心力在带中产生的离心拉应力；弯曲应力：带绕在带轮上时产生的弯曲应力。带传动的工作情况分析第9页/共24页第10页/共24页三、带传动

5、的运动分析带传动在工作时，从紧边到松边，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，称为弹性滑动。或其中：因此，传动比为：若带的工作载荷进一步加大，有效圆周力达到临界值Fec后，则带与带轮间会发生显著的相对滑动，即产生打滑。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。弹性滑动导致：从动轮的圆周速度v2主动轮的圆周速度v1，速度降低的程度可用滑动率来表示：（演示）带传动的工作情况分析第11页/共24页带传动的设计计算一、带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。二、单根V带的基本额

6、定功率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。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在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。单根V带的基本额定功率P0是根据特定的实验和分析确定的。实验条件：传动比i=1、包角180、特定长度、平稳的工作载荷。第12页/共24页单根带功率单根带功率第13页/共24页三、带传动的设计设计的原始数据为：功率P，转速n1、n2（或传动比i），传动位置要求及工作条件等。设计内容：确定带的类型和截型、长度L、根数Z、传动中心距a、带轮基 准直径及其它结构尺寸等。由于单根带基本额定功率P0是在特定条件下经

7、实验获得的，因此，在针对某一具体条件进行带传动设计时，应根据这一具体的条件对所选定的带的基本额定功率P0进行修正，以满足设计要求。带传动的设计计算第14页/共24页 带传动的设计计算第15页/共24页第16页/共24页带轮结构设计一、V带轮设计的要求结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使带的载荷分布较为均匀。二、带轮的材料通常采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200。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。V带轮的典型结构有：实心式、腹板式、孔板式和 轮辐式。三、结构与尺

8、寸带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择结构形式。根据带的截型确定轮槽尺寸。带轮的其它结构尺寸通常按经验公式计算确定。第17页/共24页带传动的使用和维护 根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；张紧的目的 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。一、张紧装置1.定期张紧装置 第18页/共24页3.采用张紧轮张紧装置张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。2.自动张紧装置带传动的使用和维护第19页/共24页1.安装带时应先缩小中心距后再套上带，而后张

9、紧之，不要硬撬，以免损安装带时应先缩小中心距后再套上带，而后张紧之，不要硬撬，以免损坏带，降低使用寿命。坏带，降低使用寿命。2.严防带与矿物油、酸、碱等介质接触，以免被腐蚀变质。带也不宜在阳严防带与矿物油、酸、碱等介质接触，以免被腐蚀变质。带也不宜在阳光下曝晒。光下曝晒。3.带的根数较多时，若坏了几根，不要立即补全，否则由于旧带已有永久带的根数较多时，若坏了几根，不要立即补全，否则由于旧带已有永久变形，新旧带一起使用，造成载荷分配不均，反而降低带的寿命。此时或变形，新旧带一起使用，造成载荷分配不均，反而降低带的寿命。此时或令其继续工作，或全部更新。换下的旧带待凑齐数目后另组成一组使用。令其继续

10、工作，或全部更新。换下的旧带待凑齐数目后另组成一组使用。4.为保证安全生产，带传动需设防护装置。为保证安全生产，带传动需设防护装置。5.应考虑张紧方式。应考虑张紧方式。带传动的使用和维护二、二、安装使用和维护安装使用和维护第20页/共24页思考与练习思考与练习1为什么一般都将带传动配置在高速级？为什么一般都将带传动配置在高速级？2带传动的弹性滑动是怎样产生的？能否避免？它与打滑有何不同？带传动的弹性滑动是怎样产生的？能否避免？它与打滑有何不同？3为避免打滑，安装带传动时，初拉力为避免打滑，安装带传动时，初拉力F0是否越大越好？是否越大越好？4为什么带传动的带速不宜过高也不宜过低？为什么带传动的

11、带速不宜过高也不宜过低？5为什么要规定小带轮的最小直径？带传动的中心距为什么要限制在一定的范围？为什么要规定小带轮的最小直径？带传动的中心距为什么要限制在一定的范围？6V带传动中为什么带的根数不宜过多？如计算根数过多如何解决？带传动中为什么带的根数不宜过多？如计算根数过多如何解决？7 带传动传递功率带传动传递功率5.5kW，带速，带速v=8.5m/s，若紧边拉力是松边拉力的，若紧边拉力是松边拉力的2倍，即倍，即F1=2F2，求紧边拉力，求紧边拉力及有效拉力。及有效拉力。8 V带传动传递功率带传动传递功率P=5kW，主动轮的转速，主动轮的转速n1=1450r/min，主动轮直径，主动轮直径d1=

12、100mm，中心距，中心距a=850mm，从动轮直径，从动轮直径d2=400mm，带与带轮间的当量摩擦系数，带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.2，求带速，求带速v、小带轮包角、小带轮包角a1及及紧边拉力紧边拉力F1。9设计鼓风机传动装置的设计鼓风机传动装置的V带传动。已知电动机（带传动。已知电动机（Y132M4）额定功率）额定功率P=7.5kW，转速，转速n1=1440r/min，鼓风机转速，鼓风机转速n2=554r/min，每天工作，每天工作12h。10某洗衣机的传动装置中，用一根某洗衣机的传动装置中，用一根Z800V带带动波轮盘转动，已知小带轮直径带带动波轮盘转动，已知小带轮直径d1=50mm，大轮直，大轮直径径d2=85mm，转速，转速n2=390r/min，设安装时初拉力，设安装时初拉力F0=82N，带和带轮接触面当量摩擦系数，带和带轮接触面当量摩擦系数fv=0.3，工作时作用于大轮（波轮盘）上的阻力矩工作时作用于大轮（波轮盘）上的阻力矩T=3.2Nm。试分析该带传动能否正常工作。试分析该带传动能否正常工作。第21页/共24页第22页/共24页第23页/共24页感谢您的观看。感谢您的观看。第24页/共24页