《机械设计与应用 教学课件 ppt 作者 李敏 主编 项目5 带传动和链传动的工作情况分析与设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计与应用 教学课件 ppt 作者 李敏 主编 项目5 带传动和链传动的工作情况分析与设计（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械设计与应用,项目5 带传动和链传动的工作情况分析与设计,项目5 带传动和链传动的工作情况分析与设计,5.1 带传动的类型和应用 5.2 V带和V带轮 5.3 带传动的工作情况分析 5.4 V带传动的设计计算 5.5 带传动的张紧、安装和维护 5.6 链传动的工作情况分析 5.7 链传动的布置、张紧和润滑 5.8 拓展训练 5.9 实践中常见问题解析,项目5 带传动和链传动的工作情况分析与设计,图5-1 数控铣床传动系统,5.1 带传动的类型和应用,5.1.1 带传动的类型 带传动按工作原理可分为摩擦带传动和啮合带传动。,图5-2 摩擦带传动,5.1 带传动的类型和应用,图5-3 啮合带传动
2、,5.1 带传动的类型和应用,图5-4 带传动的类型,(1) 平带传动 结构最简单，传动效率较高，在传动中心距较大的场合应用较多。 (2) V带传动 主要用于传动能力较大，结构要求紧凑的场合，V带传动较平带传动传动能力强，在机械设备中得到了广泛应用。 (3) 多楔带传动 主要用于传递较大的功率，速度较高，结构要求紧凑的场合，但结构复杂、制造不便。,5.1 带传动的类型和应用,(4) 圆带传动 传动能力较小，一般用于轻型和小型机械。 5.1.2 带传动的特点和应用 摩擦带传动的主要特点： 1)结构简单，制造、安装和维护较方便，且成本低廉。 2)有良好的弹性，能缓冲吸振，传动平稳，噪声小。 3)过
3、载时带在带轮上打滑，具有过载保护作用。 4)不能保证传动比i恒定不变，传动效率较低，带的寿命较短，外轮廓尺寸大。 5)不适用于高温、易爆和腐蚀介质的场合。 6)带必须张紧在带轮上，增加了对轴的压力。,5.2 V带和V带轮,5.2.1 V带的结构和标准,图5-5 普通V带的结构,5.2 V带和V带轮,表5-1 普通V带、带轮轮槽尺寸(单位：mm),5.2 V带和V带轮,表5-1 普通V带、带轮轮槽尺寸(单位：mm),5.2.2 V带轮的结构 1.V带轮的材料,5.2 V带和V带轮,2.V带轮的结构,图5-6 V带轮的结构 a) 实心式 b) 腹板式 c) 孔板式 d) 轮辐式,5.3 带传动的工
4、作情况分析,5.3.1 带传动的受力分析 带传动安装时，带张紧在两带轮上，两边受到一定的初拉力F0，如图57a所示，带传动未工作时，带的两边各处的张紧力均等于F0。,图5-7 带传动的受力分析,(1)初拉力F0 F0与Fmax成正比，增大F0可提高带的传动能力，但F0过大会加剧带的磨损，致使带过快松弛，缩短其工作寿命。,5.3 带传动的工作情况分析,(2)当量摩擦因数fv fv越大，摩擦力Ff就越大。 (3)小带轮包角 大接触面积大，摩擦力增加，所以能提高传动能力。 5.3.2 带传动的应力分析 带传动工作时，在带的横截面上存在三种应力。 1.拉应力 2.离心应力 3.弯曲应力,图5-8 传动
5、带的应力分析,5.3 带传动的工作情况分析,5.3.3 带传动的弹性滑动和打滑 带传动工作时，由于紧边和松边的拉力不同，带的弹性变形也不同，带从紧边绕过带轮到松边的过程中，拉力逐步减小，带产生弹性收缩，带的运动滞后于带轮，带与主动轮缘之间发生微量的相对滑动。当带从松边绕入带轮到紧边的过程中，带所受到的拉力逐步增加，带产生弹性伸长，带的运动超前于从动轮，也使带与带轮间产生相对滑动。这种由于带的弹性变形所引起的带与带轮间局部接触弧面上的微量相对滑动称为弹性滑动。,5.4 V带传动的设计计算,5.4.1 V带传动的失效形式和设计准则 带传动的主要失效形式是过载打滑和带的疲劳破坏。因此，带传动的设计准
6、则是：在保证不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和使用寿命。 5.4.2 单根V带的额定功率 通过实验和理论分析，可求得单根V带的基本额定功率P1，在实际使用条件与实验条件不相符时，应对P1值进行修正，单根V带在实际工作条件下所允许传递的功率为,5.4 V带传动的设计计算,表5-2 单根V带的基本额定功率(单位：kW),5.4 V带传动的设计计算,表5-2 单根V带的基本额定功率(单位：kW),5.4 V带传动的设计计算,表5-3 单根V带的额定功率增量(单位：kW),5.4 V带传动的设计计算,表5-4 包角修正系数,5.4 V带传动的设计计算,表5-5 V带的基准长度系列和带长修正系数(摘自
7、GB/T 13575.12008),5.4.3 V带传动的设计,5.4 V带传动的设计计算,设计的原始数据和条件：传动的用途和工作情况、传递的功率、主动轮的转速n1、从动轮的转速n2(或传动比i）、原动机的类型、对外廓尺寸的要求等。 1.确定设计功率Pd 2.选择V带型号,5.4 V带传动的设计计算,表5-6 工况系数,5.4 V带传动的设计计算,图5-9 普通V带选型图,3.确定带轮基准直径,5.4 V带传动的设计计算,表5-7 普通V带轮基准直径系列(GB/T 115441997) (单位：mm),4.验算带速 5.确定传动中心距a和带的基准长度Ld 1)初步确定中心距a0。 2)初算带长
8、Ld0： 3)确定实际中心距a： 6.验算小带轮包角1 7.确定V带根数Z,5.4 V带传动的设计计算,8.计算预紧力F0 9.计算带传动作用于轴上的力FQ 10.V带轮的设计 例5-1 设计某铣床电动机与变速器之间的普通V带传动。已知电动机额定功率P4kW，主动带轮转速n1=1440r/min，从动带轮转速n2400rmin，要求中心距约为450mm，两班制工作，载荷变动较小。,5.4 V带传动的设计计算,表5-8 普通V带设计步骤和过程,5.4 V带传动的设计计算,表5-8 普通V带设计步骤和过程,5.4 V带传动的设计计算,图5-10 大带轮工作图,5.5 带传动的张紧、安装和维护,5.
9、5.1 带传动的张紧 普通V带传动长期在张紧状态下工作，会因为塑性变形而松弛，使初拉力F0减小，导致传动能力下降，甚至失效。为了保证带传动正常工作，必须适时张紧。常见带传动的张紧装置如图511所示。,图5-11 常见带传动的张紧装置,5.5 带传动的张紧、安装和维护,5.5.2 带传动的安装和维护 1)带传动安装或拆卸时，应通过调节中心距的办法，将中心距缩小后将带套入。 2)带传动安装时，两带轮轴线应相互平行，各带轮相对应的轮槽的对称面应重合。 3)为保证安全，带传动应安装防护罩，并避免与酸、碱和油接触，且避免高温。 4)应定期检查，发现一根带损坏，成组带都要更换，避免新旧带混用。 5)存放时
10、，应平放或悬挂在架子上，避免受压变形。,5.6 链传动的工作情况分析,图5-12 链传动,5.6.1 链传动的特点和类型,5.6 链传动的工作情况分析,链传动与带传动相比，具有传载能力大，两链轮的平均传动比恒定；链条张紧力小，压轴力较小，传动效率较高；能在高温、有油或潮湿等恶劣环境下工作；但瞬时传动比不稳定，传动平稳性差，工作噪声大，无过载保护作用。,图5-13 链传动的类型 a) 滚子链 b) 套筒链 c) 齿形链 d) 成形链,5.6 链传动的工作情况分析,5.6.2 滚子链和链轮 1.滚子链的结构,图5-14 滚子链的接头方式,2.滚子链的标准,5.6 链传动的工作情况分析,表5-9 滚
11、子链的基本参数与尺寸,3.滚子链的链轮 (1) 链轮的齿形 在国家标准GB/T 12432006传动用短节矩精密滚子链、套筒链、附件和链轮中规定：滚子链链轮的端面齿形如图5-15所示，链轮的齿形用标准刀具加工，工作图上一般不绘制端面齿形，只需标明按GB/T 12432006齿形制造和检验即可。,5.6 链传动的工作情况分析,图5-15 链轮的端面齿形,5.6 链传动的工作情况分析,图5-16 链轮的结构,(2) 链轮的结构 链轮的结构形状如图5-16所示。,5.6 链传动的工作情况分析,(3) 链轮的材料 链轮轮齿应具有足够的接触强度和耐磨性，常用材料为中碳钢(35钢、45钢)，不重要的场合用
12、Q235钢、Q275钢，高速重载时采用合金钢，低速时大链轮可采用铸铁。,5.7 链传动的布置、张紧和润滑,5.7.1 链传动的布置 链传动的布置对传动的工作状态和使用寿命有较大的影响，应注意以下几点： 1)在链传动中，两链轮的转动平面应在同一平面上，两轴线必须平行，最好成水平布置，如图5-17a所示。 2)当需倾斜布置时，两链轮中心连线与水平线的夹角应小于45，如图5-17b所示。,图5-17 链传动的布置,5.7 链传动的布置、张紧和润滑,5.7.2 链传动的张紧 链传动的张紧目的主要是避免链条的垂度过大造成啮合不良及链条的振动，同时也为了增大链条与链轮的啮合包角。当传动中心距可以调整时，可
13、通过调整中心距控制张紧程度；当中心距不能调整时，可设张紧轮；或在链条磨损伸长后从中取掉12个链节。张紧轮应设在松边靠近小链轮处外侧，如图517所示。 5.7.3 链传动的润滑 润滑对链传动的影响很大，良好的润滑将减少磨损，缓和冲击，提高承载能力，延长链及链轮的使用寿命。环境温度高或载荷大的宜取粘度高的润滑油，反之宜取粘度低的。常用的润滑方式有：油壶或油刷供油；滴油润滑；油浴或飞溅润滑；油泵润滑。,5.8 拓展训练,表5-10 精压机中带传动的设计步骤和过程,5.8 拓展训练,表5-10 精压机中带传动的设计步骤和过程,5.8 拓展训练,表5-10 精压机中带传动的设计步骤和过程,5.8 拓展训
14、练,图5-18 带式输送机 1电动机 2带传动 3减速器 4联轴器 5滚筒 6输送带,5.8 拓展训练,1.电动机类型和结构形式的选择 2.选择电动机的容量 3.确定电动机的转速nD 4.确定电动机型号 5.分配传动比 6.V带传动的设计,5.9 实践中常见问题解析,1)小带轮直径选太大，带传动结构尺寸不紧凑；选太小，带承受的弯曲应力过大，所以，应按选型图中推荐的数据选取。 2)带传动的中心距不宜过大，否则将由于载荷变化引起带的颤动；带传动的中心距也不宜过小，否则在单位时间内带的应力变化次数过多，将加速带的疲劳破坏，还会使小带轮上包角过小，影响带的传动能力。 1)带传动的类型和特点：带传动类型分为摩擦带传动和啮合带传动。 2)带传动的工作情况分析：带的传动能力与带的初拉力F0、当量摩擦因数fv、小带轮包角有关。,5.9 实践中常见问题解析,3)带传动的设计步骤：确定计算功率；选择V带型号；确定带轮基准直径；确定带的基准长度和中心距；确定带的根数；绘制带轮工作图。 4)带传动的张紧、安装和维护。 5)链传动的特点：承载能力大，两链轮的平均传动比恒定；链条张紧力小，压轴力较小，传动效率较高；能在高温、有油或潮湿等恶劣环境下工作；但瞬时传动比不稳定，传动平稳性差，工作噪声大，无过载保护作用。 6)链传动的布置、张紧和润滑。,
