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1、第15章带传动和齿轮传动 带传动和齿轮传动在汽车等各类机械传动中是最基本的传动方式 带传动是摩擦传动的一种形式 齿轮传动是啮合传动的一种形式 一 带传动和链传动 了解 链传动 增补 和带传动的一些应用及二者的区别 掌握 带传动的类型 结构 型号及张紧 带传动是一种常用的机械传动装置 广泛用于各种机器和机构中 如发动机 金属切削机床 家用缝纫机 录音机等 一 带传动的工作原理 15 1带传动概述 15 1带传动概述 摩擦传动 当主动轮转动时 由于带和带轮间的摩擦力 便拖动从动轮一起转动 并传递动力 平带和 带传动 啮合传动 当主动轮转动时 由于带和带轮间的啮合 便拖动从动轮一起转动 并传递动力
2、同步带传动 摩擦式带传动 啮合式带传动 15 2带传动的类型 同步带传动 平带的横截面为扁平矩形 带内面与带轮接触 内表面为工作面 1 平带传动 2 V带传动 V带的横截面为等腰梯形 两侧面为工作面 与平带相比 相同条件下 V带传动能力更大 是平带的3倍 允许的传动比较大 结构紧凑 可取代平带传动 3 多楔带传动 4 圆带传动 5 同步带传动 通过轮齿之间啮合传递动力 15 3带传动的特点 优点 1 适合传动中心距较大的场合 2 带具有弹性 可减缓吸振 传动平稳 3 过载打滑 起过载保护作用 4 结构简单 使用维修方便 缺点 1 有弹性滑动 传动比不恒定 2 不宜高温 易蚀环境 带的寿命较低
3、3 传动效率低 传递的功率较小 带的使用寿命短 15 4 1V带的结构 无接头的环形带 截面形状为等腰梯形 楔角为 40 15 4 2V带的规格 1 型号 1 普通V带 分为Y Z A B C D E七种型号 截面积和传递功率由小变大 2 窄V带 SPZ SPA SPB SPC四种型号 公制 强力层用高强度强芯 承载能力强 3 英制窄V带 9N 15N 25N三种 2 基准长度Ld V带在节面 中性层面 上量得的周长 3 V带的标记由截型 基准长度和标准编号组成 A2240GB11151 89B1400GB11544 89 普通V带轮的典型结构 V带轮由轮缘 轮毂 轮辐组成 典型的V带轮有实心
4、轮 辐板轮 孔板轮和椭圆辐轮等 V带轮的基准直径d 与节线相对应的带轮直径 为保证带与带轮接触良好 增大摩擦力 V带轮轮槽角 40 如38 36 34 32 等 1 小带轮包角 2 大带轮包角 V带传动的带轮包角 带与带轮接触弧长所对应的中心角 带轮包角越大 摩擦力也越大 传动能力越强 小带轮包角 1和大带轮包角 2且始终有 1 2 小带轮包角 120 15 5带传动的工作情况 一 带传动的受力分析1 初拉力F0为保证带传动正常工作 带传动必须以一定的张紧力套在带轮上 初拉力 不工作时 有效拉力Fe F1 F2 实际上Fe是带与带轮之间摩擦力的总和 当带所传递的圆周力超过带与带轮间的摩擦力总和
5、时 打滑 打滑会造成带的严重磨损 应尽量避免 2 有效拉力Fe 带所传递的圆周力Fe与下列因素有关 1 初拉力F0但F0过大 会加剧带的磨损 致使带过快松驰 缩短其寿命 2 摩擦系数f 3 包角 包角 越大 摩擦力越大 传动能力越强 水平布置的带传动 常将松边放置在上 以增大包角 由于大带轮包角 2始终大于小带轮包角 1 打滑总是首先在小带轮上发生 二 带的弹性滑动和传动比 1 带的弹性滑动带是弹性体 当带从松边进入紧边 紧边进入松边时 由于拉力产生变化而引起带与带轮之间的相对滑动 弹性滑动 注意 打滑是指过载引起的全面滑动 是可以避免的 弹性滑动是由于带的弹性和拉力差引起得 是带正常工作时不
6、可避免的 2 传动比由于弹性滑动的存在 导致从动轮的圆周速度v2低于主动轮的圆周速度v1 其降低程度用滑动率 表示 传动比 因带传动的滑动率 0 001 0 002 其值很小 所以在一般传动计算中可不予考虑 3 汽车V带 a 包布带B 切边带 普通式 c 切边带 有齿式 d 切边带 底胶夹布式 汽车V带结构1 包布 2 顶布 3 顶胶 4 冲胶 5 抗力体 6 底胶 7 底布 8 底胶夹布 汽车V带是标准件 根据公称顶宽分为AV10 AV13 AV15 AV17 AV22等五种型号 AV后面的数字表示顶宽的大小 单位为mm 汽车V带的标记内容由 型号 有效长度公称值 标准号三部分组成 如表示A
7、V13汽车V带 有效长度公称值为1000mm 其标记为 AV13 1000GB T12732 1996 15 6带传动的张紧与维护 一 带传动的张紧 1 调整中心距 2 使用张紧轮 张紧轮安装在松边 V带 张紧轮一般安装在内侧靠近大带轮 平带 张紧轮一般安装在外侧靠近小带轮 二 带传动的使用与维护 1 选用V带时 注意带的型号与带轮轮槽尺寸相符合 2 新旧带不能混用 若一根V带损坏 应全组更换 三 V带的张紧程度要适当 不宜过松或过紧 实践经验表明 在中等中心距情况下 V带安装后用大拇指能将带按下15mm左右时张紧程度合适 四 V带传动必须装防护罩 防止伤人事故和防止润滑油等杂物飞溅到V带上而
8、影响传动 防止受烈日曝晒而过早老化变质 五 安装带轮时 各带轮轴线应相互平行 各带轮相对应的V形槽的对称平面应重合 误差不得超过20 带轮安装在轴上不得摇晃摆动 轴和轴端不应有过大的变形 以免传动时V带的扭曲和工作侧面过早磨损 一 同步带 特点 同步带传动是一种啮合传动 兼有带传动和齿轮传动的特点 同步带传动时无相对滑动 能保证准确的传动比 传动功率较大 数百千瓦 效率高 达0 98 传动比较大 i 1220 允许带速高 至50m s 而且初拉力较小 作用在轴和轴承上的压力小 但制造 安装要求高 价格较贵 汽车同步带结构1 顶布 2 芯线 3 粘合胶 4 楔胶 2 齿形带类别 按齿形不同 同步
9、带有梯形齿同步带和弧齿同步带两种 车辆上常用的是梯形齿同步带 3 同步带传动主要失效形式 带的疲劳断裂 带齿的切断和压馈 以及齿侧边或带侧边的磨损 多楔带是指以平带为基体 内表面排布有等间距纵向40 梯形楔的环形橡胶传动带 其工作面为楔的侧面 优点 多楔带与带轮的接触面积和摩擦力较大 载荷沿带宽的分布较均匀 因而传动能力更大 带体薄而轻 柔性好 结构合理 故工作应力小 可在较小的带轮上工作 传动振动小 散热快 运转平稳 使用伸长小 传动比大和极限线速度高等特点 因而寿命更长 传动效率高 传动紧凑 占据空间小 可双面传动 而且可使用自动张力调整器 传动安全 可靠 特别适用于结构要求紧凑 传动功率
10、大的高速传动 同时实现多轴传动 S型曲线传动 二 多楔带 汽车多楔带结构1 顶布 2 芯线 3 粘合胶 4 楔胶 一 链传动工作原理与特点1 工作原理 两轮 至少 间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动2 组成 主 从动链轮 链条 封闭装置 润滑系统和张紧装置等 链传动 增补 链传动的缺点主要有 1 仅能用于两平行轴间的传动 2 成本高 易磨损 易跳齿 易伸长 3 传动平稳性差 运转时会产生附加动载荷 振动 冲击和噪声 不宜用在急速反向的传动中 链传动有许多优点 1 无弹性滑动和打滑现象 2 平均传动比准确 工作可靠 效率高 3 传递功率大 过载能力强 4 所需张紧力小 作用于轴上的压力
11、小 5 能在高温 潮湿 多尘 有污染等恶劣环境中 工作 链传动的应用 适于两轴相距较远 工作条件恶劣等 如农业机械 建筑机械 石油机械 采矿 起重 金属切削机床 摩托车 自行车等 中低速传动 传动比i 8 功率P 100KW 链速V 15m s 无声链最大线速度可达40m s 不适于冲击与急促反向等情况 二 链传动的主要类型 按工作特性分 传动链 牵引链和起重链 传动链又分 齿形链 滚子链两种 1 滚子链的结构滚子链由内链板 外链板 套筒 销轴和滚子组成 2 链传动工作时 套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动 可以减轻链和链轮轮齿的磨损 滚子链与链轮 链轮结构 孔板式 焊接式 实心式 组合式 链传动的布置 张紧与润滑 一 链传动的布置 1 链传动只能布置在垂直平面内 不能布置在水平或倾斜平面内2 两轮中心线最好水平或水平面夹角小于45 3 当属下列情况时 紧边在上 尽量主动边在上 二 链传动的张紧链传动张紧的目的 主要是为了避免在链条的垂度过大时 产生啮合不良和链条的振动现象 同时也为了增加链条与链轮的啮合包角 当两轮轴心连线倾斜角大于60 时 通常设有张紧装置 张紧不取决于工作能力 而会由垂度大小决定 三 链传动的润滑 1 润滑润滑方式按图选取 注意链速越高 润滑方式要求也越高 2 防护封闭护罩 安全 环境清洁 防尘 减小噪音和润滑需要
