《机械设计基础第5版PPT(15)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础第5版PPT(15)（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,第13章 带传动和链传动,13-1 带传动的类型和应用,13-2 带传动的受力分析,13-3 带的应力分析,13-4 带传动的弹性滑动和传动比,13-5 普通V带传动的计算,13-6 V带轮的结构,13-7 同步带传动简介,13-8 链传动的特点和应用,13-9 链条和链轮,13-11 链传动的主要及其选择,13-12 滚子链传动的计算,13-10 链传动的运动分析和受力分析,13-13 链传动的润滑和布置,带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。,天津工业大学专用 作
2、者： 潘存云教授,设计：潘存云,13-1 带传动的类型和应用,带传动的组成：,主动轮1、从动轮2、环形带3。,工作原理：,安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与带轮之间产生压力。主动轮转动时，依靠摩擦力拖动从动轮一起同向回转。,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,设计：潘存云,类型,平皮带,V 型带,多楔带,摩擦型,啮合型,圆形带,摩擦牵引力大,摩擦牵引力大,牵引力小，用于仪器,应用：两轴平行、且同向转动的场合。称为开口传动。,带传动的类型,抗拉体,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,带传动的几何关系,中心距a,包角,因较小,代入得,带长,天津工业大学专用
3、 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,带长,已知带长时，由上式可得中心距,带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间之后，因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,调整螺钉,调整螺钉,滑道式张紧装置,摆架式张紧装置,带传动的张紧方法：,1.调整中心距,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,设计：潘存云,张紧轮,带传动的张紧方法：,1.调整中心距,2.采用张紧轮,3.自动张紧,自动张紧装置,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,带传动的优点：,1. 适用于中心距较大的传动；,2. 带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；,3. 过载
4、时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏；,4. 结构简单、成本低廉。,带传动的缺点：,1. 传动的外廓尺寸较大；,2. 需要张紧装置；,3. 由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；,4. 带的寿命较短；,5. 传动效率较低。,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,应用：两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。,V带传动应用最广，带速： v=525 m/s 传动比：i=7 效率： 0.90.95,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,13-2 带传动的受力分析,静止时，带两边的初拉力相等：,传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不
5、再相等：,F1 = F2 = F0,为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。,F1 F2,F1 ，紧边,F2 松边,紧边,松边,设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：,F1 F0 = F0 F2,F0 = (F1 + F2 )/2,设计：潘存云,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,当圆周力FFf时，带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑.经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低，导致传动失效。,称 F1 - F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：,F = F1 - F2,且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系,以平带为例，分析打滑时紧边拉力F1和松边拉力F2
6、之间的关系。,取一小段弧进行分析：参数如图,正压力：dFN,两端的拉力：F 和F+dF,力平衡条件：忽略离心力, 水平、垂直力分别平衡,摩擦力： f dFN,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,由力平衡条件,积分得,紧边和松边的拉力之比为,绕性体摩擦的基本公式,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,设计：潘存云,联立求解：, F , 1 2,用1 ,分析：,V带传动与平皮带传动初拉力相等时，它们的法向力则不同。,平带的极限摩擦力为: FN f = FQ f,FN=FQ,FN=FQ/sin(/2),则V带的极限摩擦力为 ：,f 当量摩擦系数, f f,天津工业大学专用 作者： 潘
7、存云教授,在相同条件下 ，V带能传递较大的功率。 或在传递功率相同时，V带传动的结构更为紧凑。,用 f 代替 f 后，得以下计算公式,对于普通V带： 18,fvf /sin9 3.24 f,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,13-3 带的应力分析,1.紧边和松边拉力产生的拉应力,紧边拉应力,松边拉应力,A为带的横截面积,2.离心力产生的拉应力,带在微弧段上产生的离心力,带工作时应力由三部分组成,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,离心力 FNc在微弧段两端会产生拉力 Fc。,由力平衡条件得,离心力只发生在带作圆周运动的部分，但由此引起的拉力确作用在带的全长。,
8、离心拉应力,往x轴投影,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,设计：潘存云,3.弯曲应力当带绕过带轮时，因为弯曲而产生弯曲应力,设y为带的中心层到最外层的垂直距离；,E为带的弹性模量；d为带轮直径。,4. 应力分布及最大应力,弯曲应力为,最大应力max出现在紧边与小轮的接触处。,由材料力学公式得,离心应力,拉应力,弯曲应力,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,设计：潘存云,由力平衡条件得静止时轴上的压力为：,5. 作用在轴上的力,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,13-4 带传动的弹性滑动和传动比,设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则变形量为
9、：,这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。,紧边：,松边：, F1 F2, 1 2,带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带速落后于轮速。,带经过从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使带速超前于轮速。,总有：v2 v1,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,得从动轮的转速：,带传动的传动比：,V带传动的滑动率=0.010.02，一般可忽略不计。,定义：,为滑动率。,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,13-5 普通V带传动的计算,V带可分为：普通V带、窄V带、宽V带、大楔角V带、汽车V带等类型。其中普通 V带应用最广。,一、V带的规格,组成：抗拉体、顶胶、底胶、包
10、布。,节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。,节面：全部节线构成的面。,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云, =40，h/bd =0.7的V带称为普通V带。已经标准化，有七种型号。,在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径d。,V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度Ld 。标准长度系列详见下页表13-2 ，P202,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云, =40，h/bd =0.9的V带称为窄V带。,与普通V带相比，高度相同时，宽度减小1/3，而承载能力提高1.52.5倍，适用于传递
11、动力大而又要求紧凑的场合。,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,二、单根普通V带的许用功率,带载带轮上打滑或发生脱层、撕裂、拉断等疲劳损坏时，就不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。,传递的功率为,单根带所能传递的有效拉力为,为保证带具有一定的疲劳寿命，应使,max =1 +b + c ,1 = -b - c,代入得,在 =，Ld为特定长度、抗拉体为化学纤维绳芯结构条件下计算所得 P0 称为单根带的基本额定功率。详见下页表13-3 教材P203。,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,实际工作条件与特定条件不同时，应对P0值加以修正。修正结果称为许用功率P0,KL 长度系数； 考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响，见下页表132。,天津工业大学专用 作者： 潘存云教授,天津工业大学专用
