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1、,带传动的特点和类型,带传动的工作情况分析,V带传动的设计及实例分析,第十一章 带传动和链传动,链传动的特点和类型,链传动的工作情况分析,1,6,2,3,4,滚子链传动的设计及实例分析,5,11.1 带传动的特点和类型,带传动一般是由主动轮、从动轮紧套在两轮上的传动带及机架组成。,原动机转动,带的传动过程：,主动轮转动,驱动主动轮,从动轮转动,带与轮的摩擦,一、带传动的组成及工作原理,按工作原理分为摩擦型带传动和啮合型带传动。,11.1 带传动的特点和类型,二、带传动特点,11.1 带传动的特点和类型,三、带传动主要类型与应用,11.1 带传动的特点和类型,11.1 带传动的特点和类型,演示带
2、传动,点击小图看运动图,应用范围,应用范围广泛，且适于中心距大的场合：,带传动适用于中小功率的传动，其中 V带应用最广，其工作速度一般为525m/s，传动比7，传动效率=0.90.95。,不能用于有爆炸危险的场合。,11.1 带传动的特点和类型,四、V带和V带轮,11.1 带传动的特点和类型,11.1 带传动的特点和类型,V带轮,实心带轮（ds2.5d）,腹板带轮(中等直径),孔板带轮,椭圆轮辐带轮（ds350mm）,V 带 轮 结 构,11.1 带传动的特点和类型,V带轮槽尺寸标准,11.1 带传动的特点和类型,带安装时必须以一定的初拉力F0张紧在带轮上。,带传动时，紧边拉力为 ，松边拉力为
3、,可以近似认为：,11.2 带传动的工作情况分析,一、带传动中的受力分析,在带传动过程中，当传递功率P增大时,带的有效拉力相应地要增大,即带和带轮接触面上的摩擦力要增大,但摩擦力有一个极限值。若所需的有效拉力超过带与轮面间摩擦力的极限值，带传动会发生打滑，导致传动失效。,带传动时，紧边和松边的拉力差形成有效拉力F,它等于沿带轮接触弧上摩檫力的总和。带传动就是依靠有效拉力实现功率P的传递。所以：,11.2 带传动的工作情况分析,可推知带传动中能获得的最大有效拉力F的大小为：,在带即将打滑的临界状态(摩擦力达到极限值),紧边拉力 和松边拉力的关系符合欧拉公式（忽略离心力）：,小带轮包角,大带轮包角
4、,柔韧体摩擦的欧拉公式,11.2 带传动的工作情况分析,带所能传递的最大有效拉力F与下列因素有关：,11.2 带传动的工作情况分析,带传动时，皮带中存在着三种应力：,由松紧边拉力产生的拉应力s,由离心力产生的离心拉应力sC,由皮带绕过带轮因弯曲而产生的弯曲应力sb,带轮直径愈小，弯曲应力愈大，因此，带轮直径不宜过小。,二、带传动中的应力分析,11.2 带传动的工作情况分析,皮带中的最大应力发生在紧边开始绕上小带轮处，应力最大值为：,smax=s1+sc+sb1,为保证带有足够的疲劳寿命，应使带中的最大应力smax小于等于带材料的许用应力s。 即,smax=s1+sc+sb1s,三种应力共同作用
5、，使带处在变应力条件下工作，故带易产生疲劳破坏。,可见：,11.2 带传动的工作情况分析,由于带的弹性变形而引起带在轮面上微小滑动的现象，称为弹性滑动。,带传动时，带与轮面之间存在着弹性滑动,这使得从动带轮的圆周速度v2总是低于主动带轮的圆周速度v1。v2相对于v1的降低率称为带传动的滑动率e：,二、带传动的运动分析,11.2 带传动的工作情况分析,11.2 带传动的工作情况分析,弹性滑动的后果： 1）从动轮的圆周速度低于主动轮，不能获得准确的传动比。 2）降低传动效率 3）引起带的磨损 4）发热使带的温度升高,考虑弹性滑动情况下，带传动的传动比为,从动轮的转速为,打滑,弹性滑动只发生在部分接
6、触弧上 ,若随有效拉力增大，弹性滑动区段扩大到整个接触弧时，带传动有效拉力即达到最大临界值。若工作载荷进一步增大，则带与带轮间将发生显著相对滑动，即产生打滑。打滑是由过载引起的在带轮上的全面滑动，使带传动失败，应避免。,11.2 带传动的工作情况分析,带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏以及磨损。,带传动的设计准则：在充分发挥其工作能力时不打滑，同时具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命。,单根V带所传递的功率是指在一定初拉力作用下，带传动不发生打滑且有足够疲劳寿命时所能传递的最大功率。,为了保证带传动不出现打滑，可知单根普通V带能传递的功率 。,一、带传动的失效形式和设计准则,二、单根V带的基本
7、额定功率,11.3 V带传动的设计及实例分析,实际工作条件下，单根普通V带所能传递的基本额定功率为,由疲劳强度 得,在传动比i=1、包角180、特定长度、平稳的工作载荷下试验测得。,11.3 V带传动的设计及实例分析,设计内容：确定V带的型号、长度L和根数Z、传动中心距a及带轮基准直径，画出带轮零件图等。,1.确定计算功率,工作情况系数,三、V带传动设计步骤,11.3 V带传动的设计及实例分析,工作情况系数KA,11.3 V带传动的设计及实例分析,2 .选择V带的型号,根据计算功率Pc和主动轮（通常是小带轮）转速n1 由右图选择V带型号。,当所选取的结果在两种型号的分界线附近，可以两种型号同时
8、计算，最后从中选择较好的方案,点击小图看大图,11.3 V带传动的设计及实例分析,3.确定带轮基准直径,带轮直径小可使传动结构紧凑，但另一方面弯曲应力大大，使带的寿命降低。,设计时应取小带轮的基准直径dd1 ddmin ， ddmin的值查表11-4,忽略弹性滑动的影响，dd2=dd1i，dd2按表格11-9取标准值,11.3 V带传动的设计及实例分析,4.验算带速,离心力增大，带轮间摩擦力减小，容易打滑,带速不宜过高，否则,单位时间内绕过带轮的次数也增多，降低传动带的工作寿命,带速不宜过低，否则,当传递功率一定时，所需的有效拉力增大，带的根数增多,11.3 V带传动的设计及实例分析,5. 初
9、定中心距a和基准带长Ld,按下式初步确定中心距a0,初选a0后，可根据下式计算V带的初选长度,11.3 V带传动的设计及实例分析,考虑到安装调整和带松弛后张紧的需要，应给中心距留出一定的调整余量。中心距的变动范围为,根据初选长度 ，由表11-2选取与之相近的基准长度Ld作为所选带的长度，然后就可以近似计算出实际中心距a，即,11.3 V带传动的设计及实例分析,6. 验算小带轮包角,小带轮包角可按下式计算,一般要求 ，否则应适当增大中心距或减小传动比，也可以加张紧轮。,7. 确定V带根数Z,带的根数应取整数。为使各带受力均匀，根数不宜过多，一般应满足z10。如计算结果超出范围，应改V带型号或加大
10、带轮直径后重新设计。,11.3 V带传动的设计及实例分析,8. 单根V带的初拉力F0,由于新带易松弛，对不能调整中心距的普通V带传动，安装新带时的初拉力应为计算值的1.5倍。,9. 带传动作用在带轮轴上的压力FQ,11.3 V带传动的设计及实例分析,10.带轮设计,带轮设计包括以下内容： 确定结构类型 结构尺寸 轮槽尺寸 材料 画出带轮工作图。,11.3 V带传动的设计及实例分析,根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后才能正常工作；,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。,调节中心距 (定期张紧装置、自动张紧装置) 利用张紧轮,张紧的方法,1. V带轮的张
11、紧装置,目的,四、带的使用和维护,11.3 V带传动的设计及实例分析,（1）.定期张紧装置,11.3 V带传动的设计及实例分析,（2）自动张紧装置,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。,（3）张紧轮装置,11.3 V带传动的设计及实例分析,（1）各带轮的轴线必须保持规定的平行度，两轮轮槽中心线要共面且与轴线垂直。,2.V带轮的安装,11.3 V带传动的设计及实例分析,（2）安装皮带时，应通过调整中心距使皮带张紧，严禁强行撬入和撬出，以免损伤皮带。,（3）不同厂家的V带和新旧不同 的V带，不能同组使用
12、。,（4）按规定的初拉力张紧。对于中等中心距的带传动，可凭经验张紧（测定方法如右图）,（5）新带使用前，最好预先拉紧一段时间后再使用。,11.3 V带传动的设计及实例分析,3.V带轮的维护,带传动带装置应加防护罩，以保证安全；,带传动无需润滑，禁止加润滑油或润滑脂，及时清理带轮槽内及带上的油污；,定期检查胶带，如有一根松弛或损坏应全部更换；,工作温度不应超过60度；,若带传动装置需闲置一段时间，应将带放松。,11.3 V带传动的设计及实例分析,11.3 V带传动的设计及实例分析,11.3 V带传动的设计及实例分析,11.3 V带传动的设计及实例分析,由表11-8查得 ，故：,根据Pc=4.8k
13、W，n1=1440r/min，由图11-10选用A型带。,11.3 V带传动的设计及实例分析,根据表11-4和表11-9选取主动轮基准直径dd1=100mm。,带传动的传动比：,则从动轮直径,按表11-9，选取标准直径 dd2=355mm, 实际传动比为,11.3 V带传动的设计及实例分析,4、验算 带速V,带速度在525m/s范围内。,11.3 V带传动的设计及实例分析,5、确定带的基准长度Ld和实际中心距a,初步确定中心距,基准长度Ld，由式（11-18）得,由表11-2选取带基准长度Ld=1600mm。,11.3 V带传动的设计及实例分析,再由式（11-19）计算实际中心距,中心距a的变
14、动范围为,=401mm,amax=a+0.03Ld,=473mm,11.3 V带传动的设计及实例分析,6. 校验小带轮包角,7. 计算V带的根数z,11.3 V带传动的设计及实例分析,根据 ，n1=1440r/min，查表11-5，查得,P0=1.32KW,由传动比i=3.55、n1=1440r/min查表11-6得,根据 , 查 表11-7得,由此可得：,取z=4根,查表11-2得,11.3 V带传动的设计及实例分析,8. 求初拉力F0及带轮轴上的压力FQ,由表11-1查得A型普通V带的每米质量q=0.10kg/m，得单根V带的初拉力为,11.3 V带传动的设计及实例分析,作用在轴上的压力F
15、Q,9. 带轮的结构设计（设计过程及带轮工作图略）。,11.3 V带传动的设计及实例分析,链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。,11.4 链传动的特点和应用,一、链传动的特点,11.4 链传动的特点和应用,在两根平行轴间只能用于同向回转的传动；,瞬时链速、瞬时传动比和链的载荷都 不均匀，不适合高速场合；,磨损后易跳齿，工作中有一定的冲击和噪声；,制造费用较带传动高。,11.4 链传动的特点和应用,应用,11.4 链传动的特点和应用,二、链传动的类型,按用途分为,11.4 链传动的特点和应用,传动链的结构特点1,滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成；,链节距P : 链条相
16、邻两销 轴中心的距离。,11.4 链传动的特点和应用,1. 滚子链,滚子链有单排链、双排链、多排链。多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多,一般不超过4排。,双排滚子链,11.4 链传动的特点和应用,链条两端用连接链节连接，常用的连接链节有三种形式：,(a) 钢丝锁销 (b) 弹簧卡片 (c)过渡链节,当链节数为偶数时采用连接链节，连接链板与销轴为间隙配合， 用钢丝锁销或弹簧卡片将接头上的活动销轴固定。当链节数为奇 数时，可采用过渡链节联接。过渡链节的链板会产生附加弯矩， 应尽量避免奇数链节。,11.4 链传动的特点和应用,滚子链的标准,A系列滚子链的基本参数和尺寸,滚子链已标准化，分A、B两系列。A系列用于重载，高速或重要传动，应用广泛，参数见表11-11；B 系列用于一般传动
