机械设计CH3带传动

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1、多媒体CAI课件设计基础 第一章机器组成：原动机、传动装置、工作机。而传动装置是大多数机器或机组的主要组成部分，在整台机器的质量和成本中占有很大的比重。 传动装置：一种在距离间传递能量并兼实现某些其他作用的装置。其主要功能有分配能量、改变转速和运动形式等。 传动装置主要功能：分配能量、改变转速和运动形式等。 传 动 多媒体CAI课件设计基础 第一章1、采用传动的必要性 （1）速度和运动形式不匹配，原动机多为电机，通常为 匀速转动，工作机不然； （2）载荷不匹配，靠降低速度来增大扭矩 ； （3）工作机速度是变化的，靠原动机调节不经济； （4）一台工作机要带动几台速度不同的工作机；（5）空间、维修

2、、运输等方面考虑，不便把原动机与工 作机直接相连。 中间传动系统，大部分为机械传动。多媒体CAI课件设计基础 第一章2、传动的分类 机械传动、流体传动、电传动。随着计算机的飞速发展及在工程上的广泛应用，传动装置可以大大简化，用于传动的零件也可以大大减少。 机械传动的优点：结构简单，性能可靠，不易受电、磁、热等因素的影响，而且加工、维修方便。 因此机械传动目前仍然被广泛使用。 多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章第3章 带传动 计计划学时时：4h 编写：向敬忠基本要求及重点、难点3.1 概述3.2 V带和V带轮3.3 带传动的工作情况分析3.4 V带传动的设计计算3.

3、5 V带传动的张紧装置及维护 多媒体CAI课件设计基础 第一章基本要求:1）了解带的类型及应用。 2）掌握V带传动的特点。3）掌握弹性滑动和打滑的概念及区别。4）掌握V带传动的传力特性、失效形式、设计准则及设计方法。5）了解带传动的张紧方法。 重点：1）弹性滑动和打滑的概念及区别。 2）带传动的传力特性、应力分析、失效形式及设计准则。 难点：1）带传动的工作情况分析。 2）V带传动的选择计算及带轮结构。 作业:教材2：3-2；3-3；3-4；3-6 。多媒体CAI课件设计基础 第一章 3.1 概述 带传动是利用张紧在带轮上的带，靠它们之间的摩擦或啮合，在两轴(或多轴)间传递运动或动力 。环形传

4、动带采用易弯曲的挠性材料制成。 带传动按工作原理可分为摩擦传动和啮合传动两大类，其中常见的是摩擦带传动。 组成：主动轮1；从动轮2；传动带3。 多媒体CAI课件设计基础 第一章 带传动的工作原理：带轮机构主要由主动轮、从动轮 和张紧在两轮上的传动带组成，当原动机驱动主动轮时， 借助带轮和带间的摩擦或啮合，传递两轴(或多轴)间的运 动和动力。 特点：机构简单、传动平稳、造价低廉、不需润滑、可 以缓冲。多媒体CAI课件设计基础 第一章 按传动原理分类：摩擦型，啮合型。3.1.1 带传动的类型和传动形式 多媒体CAI课件设计基础 第一章 摩擦带传动按带的截面形状分类：平带、V带、多楔 带和圆带等。

5、按带轮轴线相对位置和转动方向分类：开口、交叉 和半交叉传动。多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章开口传动多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章交叉传动多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章半交叉传动多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章有张紧轮的平行轴传动多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章多从动轮传动多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章应用中注意的问题多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设

6、计基础 第一章平带的应用1多媒体CAI课件设计基础 第一章平带的应用2多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章V型带的应用多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章齿型带的应用多媒体CAI课件设计基础 第一章3.1.2 带传动的优缺点 优点： 因带是弹性体，能缓和载荷冲击，运行平稳无噪声； 过载时将引起带在带轮上打滑，可防止其他零件损坏； 制造和安装精度不像啮合传动那样严格； 可增加带长以适应中心距较大的工作条件(可达15 m) 。 缺点： 带与带轮的弹性滑动使传动比不准确，效率较低，寿命 较短； 传递同样大的圆周力

7、时，外廓尺寸和轴上的压力都比啮 合传动大； 不宜用于高温、易燃等场合。 多媒体CAI课件设计基础 第一章3.1.3 V带传动 V带的横截面为梯形，高与宽之比约为0.7，楔角为40，带的两侧面是工作面，利用楔形增压原理能产生更大的传动力。 分类：普通V带（简称V带）、窄V带、宽V带、联组V带，以及大楔角V带和齿形V带等。 适用范围：1）适用于较高速度的场合，带的工作速度：530 m/s；最高：60 m/s。 2）适用于中、小功率：P50kW。 3）传动比：一般：i7；最大：10。 4）传动比要求不十分准确。 多媒体CAI课件设计基础 第一章 平带与V带传动力的比较 平带传动 带与轮缘表面间的极限

8、摩力 V带传动 带与轮缘表面间的极限摩力令则 结论：V带传递功率的能力比平带传动大得多。在传递相 同的功率时，若采用V带传动将得到比较紧凑的结构。 多媒体CAI课件设计基础 第一章 3.2 V带和V带轮 3.2.1 V带的结构和规格 组成：1）顶胶2 当V带弯曲时，将伸长，由胶料制成；2）底胶3 当V带弯曲时，将缩短，由胶料制成；3）抗拉体1 承受载荷的主体材料为化学纤维织物；4）包布层4 由胶帆布制成。 结构：1）帘布结构；2）线绳结构。 多媒体CAI课件设计基础 第一章 性能比较：帘布结构抗拉强度高，制造方便；线绳结构柔韧性和抗弯强度高，可以在较小的带轮上工作。 节面当V带垂直其底边弯曲时

9、，在带中保持原长度不变的任意一条周线称为节线，由全部节线构成的面称为节面。对应的宽度称为节宽(bp)，当带弯曲时该长度保持不变。 基准长度V带的节线长度称为基准长度(Ld)。 多媒体CAI课件设计基础 第一章 普通V带型号：有Y，Z，A，B，C，D，E七种型号。 V带是标准件，各型号的截面尺寸见表3.1。 窄V带型号：有SPZ，SPA，SPB，SPC四种型号。 注意：YE，截面尺寸增大，承载能力增加。 多媒体CAI课件设计基础 第一章3.2.2 开口带传动的几何参数及计算 包角 带与轮接触弧所 对应的中心角(1，2）。 带轮直径在V带轮上， 与所配用的V带节线相对应圆的 直径(dd1，dd2

10、）。 多媒体CAI课件设计基础 第一章 轮缘用以安装传动带的部分； 轮毂与轴接触的配合的部分； 轮辐或腹板用以联接轮缘和轮毂的部分。 3.2.2 V带轮 1组成 2结构 实心式(S型)：适用于带轮直径较小时，dd(2.53)ds；多媒体CAI课件设计基础 第一章 辐板式(P型)：当dd300 mm范围内；多媒体CAI课件设计基础 第一章 孔板式(H型) ：当drdh100 mm时，为便于吊装和 减轻质量可在腹板上开孔；多媒体CAI课件设计基础 第一章 轮辐式(E型) ：适用于dd300 mm的大带轮。 多媒体CAI课件设计基础 第一章3V带轮尺寸 普通V带楔角为40，带绕过带轮时由于产生横向变

11、形， 使得楔角变小。为使带轮的轮槽工作面和V带两侧面接触良好 ，带轮槽角取32，34，36，38，带轮直径越小，槽 角取值越小。 注意：V带轮基准直径见书中表。注意：dd1，dd2均为标准值，且dd1dmin，并为该型号所具有的值。 4V带轮材料 当带速30ms时，常用铸铁HTl50，HT200制造；高速时宜使用钢制带轮，速度可达45m/s；小功率可用铸铝或塑料。 多媒体CAI课件设计基础 第一章带轮工作表面要仔细加工，以免很快把带磨坏。高速带轮 还要进行动平衡。 5注意事项 6标记 带的标记：截型 基准长度 国标号 例：B1000 GB/T1154497 带轮的标记：名称 带轮槽型 轮槽数基

12、准直径 带轮结构形式代号 国标号 例：带轮 A 3100 P GB/T1045297 多媒体CAI课件设计基础 第一章 3.3 带传动的工作情况分析 3.3.1 带传动的受力分析 1带传动的有效拉力 张紧力静止时，带在带轮两边的拉力均为初拉力F0。 紧边工作时进入主动轮一边的带被进一步拉紧，称为 紧边，拉力由F0 增大到F1 并称为紧边拉力。 松边进入从动轮一边的带相应被放松，称为松边，拉 力由F0 减小到F2 并称为松边拉力。 多媒体CAI课件设计基础 第一章 有效拉力紧边拉力F1 和松边拉力F2 之差称为有效拉力 F，此力也等于带和带轮整个接触面上的摩擦力的总和。 若带的总长不变，紧边拉力

13、的增量应等于松边拉力的减量 ，即带传动传递的功率（kW）表示为式中：F为有效拉力(N)，为带速(m/s)。 多媒体CAI课件设计基础 第一章 分析：当传递的功率增大时，有效拉力F也相应增大，即 要求带和带轮接触面上有更大的摩擦力来维持传动。但是，当 其他条件不变且张紧力F0一定时，带传动的摩擦力存在一极限 值，就是带所能传递的最大有效拉力Fmax。当带传动的有效拉 力超过这个极限值时，带就在带轮上打滑。即将打滑时F1和F2 有下列关系挠性体摩擦的欧拉公式。 该公式为忽略了离心力等条件下挠性体摩擦的欧拉公式， 式中包角，rad；e为自然对数的底，e=2.718。从前面公式可得出带所能传递的最大有

14、效拉力Fmax为多媒体CAI课件设计基础 第一章 结论：带传动的最大有效拉力与初拉力、包角以及摩擦 系数有关，增大包角、摩擦系数和初拉力F0，最大有效 拉力Fmax将增大，且与F0 成正比。但若F0 过大，将使带的工 作寿命缩短。 分析： 包角越大传动的最大有效拉力Fmax越大： 1）计算时要用小轮上包角1； 2）理论上应松边在上； 3）打滑一定发生在小轮上； 4）通常1120，最小为90； 5）包角不能过小限制了带传动的传动比。多媒体CAI课件设计基础 第一章 摩擦系数越大传动的最大有效拉力Fmax越大：1）对于V带计算时要用当量摩擦系数 v； 2) V带的传动能力大于平带。初拉力F0越大传

15、动的最大有效拉力Fmax越大：1）F0过大将使磨损加剧，加速带的松弛，使带的 工作寿命降低； 2）F0过小则不能充分发挥带的传动能力； 3）F0为一定值，限制了带的传动能力； 4）F0按国家标准推荐方法确定。多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章 问题1：是否可用增加F0或使带轮表面粗糙的方法来无限增 加带传动的传动能力？ 问题2：如果有多种形式的传动组合在一起，问带传动应 放在高速级还是低速级？2离心拉力 当带在带轮上作圆周运动时，将产生离心力。虽然离心力 只产生在带做圆周运动的部分，但由此产生的离心拉力Fc却作 用在带的全长上，离心拉力使带压在带轮上的力减少，降低带 传动的工作能力。离心拉力Fc(N)的大小为 式中，q为传动带每米长的质量(kgm) ；为带速(m/s)。 多媒体CAI课件设计基础 第一章3.3.2 带的弹性滑动、打滑和传动比 1弹性滑动和打滑 弹性滑动由于带是弹性体，受力不同时，带的变形量 也不相同，这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相 对滑动，称为弹性滑动。 多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章多媒体CAI课件设计基础 第一章 降低了传动效率； 引起带的磨损； 使带的 温度升高。 结论：弹性滑动