《机械设计基础 教学课件 ppt 作者 王凤良第九章第九章 带传动和链传动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础 教学课件 ppt 作者 王凤良第九章第九章 带传动和链传动（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第9章 带传动和链传动,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,目 录,9.1 带传动的类型和特点,9.2 V带传动的基本结构,9.3 带传动的工作情况分析,Machinery Foundation,9.4 普通V带传动的设计计算,9.5 带传动的张紧、安装、使用和维护,目 录,9.6 其他带传动简介,9.7 链传动,Machinery Foundation,9.8 链传动的特点及应用,第9章 带传动和链传动,9.9 链传动的失效及设计计算概述,9.10 链传动的布置、张紧和润滑,9.1 带传动概述,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,
2、带传动是依靠带与带轮外缘面之间的摩擦。,9.1 带传动概述,带传动,Machinery Foundation,按传动原理分类, 摩擦式带传动（如下图9-1a） 啮合式带传动（如下图9-1b）,第9章 带传动和链传动,9.1.1带传动的类型,9.1 带传动概述,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,图9-1 带传动的组成 a)摩擦式 b)啮合式,9.1 带传动概述,Machinery Foundation,按传动带截面形状分类, 平带（如下图9-2a）：横截面形状为矩形 V带 （如下图9-2b）：横截面形状为等腰梯形 圆形带（如下图9-2c）：横截面形状为圆形 多楔带
3、（如下图9-2d） 同步带（如下图9-2e）：纵截面形状为锯齿形,第9章 带传动和链传动,9.1 带传动概述,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,a)平带 b) V带 c)圆形带 d)多楔带 e)同步带,图9-2 带的截面形状,9.1.2带传动的形式 按传动形式分： 开口传动： 两轴平行，回转 交叉传动： 两轴平行，回转 半交叉传动：两轴交错，能逆转,第9章 带传动和链传动,9.1 带传动概述,9.1带传动概述,9.1.3 开口传动的几何关系 在带传动设计中，主要几何参数有中心d1、 d2距、带长、带轮直径和包角 等。 当带的张紧力为规定值时，两带轮轴线间的距离称
4、为中心距。带与带轮接触弧所对的中心角称为包角 、 。,第9章 带传动和链传动,9.1 带传动概述,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,1、2包角；,式中:a中心距（带张紧后两轮中心的距离）,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,对于开口传动，,9.1 带传动概述,9.1 带传动概述,Machinery Foundation, 由于带具有弹性和挠性，能起到缓冲和减振的作用，动平稳，噪声小。 可用与远距离（两轴中心距较大）的场传动。 能起到过载保护的作用。 效率较低，平均效率为0.94-0.97。 带靠摩擦传动，摩擦容易起电。 对于传动比要
5、求严格的场合，不能采用带传动,第9章 带传动和链传动,9.1.4带传动的特点,9.2 V 带传动的基本结构,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,9.1 带传动概述,9.2 V带传动的基本结构,Machinery Foundation,V带传动有普通V 带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等。,第9章 带传动和链传动,9.2.1普通V带的结构和尺寸,其横截面结构如图9-3所示。 V带由包布层、伸张层、强力层、压缩层组成。 强力层的机构形式分为帘布结构型（图9-3a）和线绳结构形（图4-3b）两种。,9.2 V带传动的基本结构,Machinery Foundati
6、on,第9章 带传动和链传动,a)帘布结构 b)线绳结构,帘布结构抗拉强度高，但柔韧性及抗弯强度不如线绳结构好。,图4-3 V带的结构,9.2V带传动的基本结构,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,尺寸制,V带和V带轮有两种尺寸制，即基准宽度制和有效宽度制。 普通V带的尺寸已经标准化，按截面尺寸由小到大的顺序分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,9.2V带传动的基本结构,各型号代表的截面尺寸及具有的长度查表即可。,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,9.2.2普通带
7、轮的材料及结构选择,带轮的材料 带轮材料常用铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，其中灰铸铁应用最广。当带速 时，可采用；当为时，可采用2；当时，则应采用 球墨铸铁、铸钢或锻钢，也可采用钢板冲压后焊接带轮。小功率传动时带轮可采用铸铝或工 程塑料等材料制造。,9.2V带传动的基本结构,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,带轮的结构要求 带轮应具有足够的强度和刚度，无铸造内应力；质量小且 分布均匀，结构工艺性好，便于制造；带轮工作表面应光滑， 以减少带的磨损。当时，带轮要进行静平衡试 验，当时，带轮要进行动平衡试验。 带轮的结构 带轮由轮缘、轮毂和轮辐三部分组成，如图所示。轮
8、 缘是带轮外圈环形部分，其表面制有与带的根数、型号相对应 的轮槽，轮槽尺寸均已标准化，截面尺寸可按表所列选取。,9.2V带传动的基本结构,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,普通带轮的结构形式及选择 带轮按腹板 （轮辐）的结构不同分为以下几种形式： ）型：实心带轮，如图-所示。 当带轮基准直径 （.）（ 为轴的直径）时，可采用该类型。 ）型：腹板带轮，如图-所示， 当带轮基准直径 时，可采用 该类型 （型和型相似，但腹板上不开孔）。 ）型：孔板式带轮，如图-所示。 ）型：椭圆轮辐式带轮，直径的带轮常采用该类型，如图-所示，以减轻带轮重量。 图- 带轮,9.2V带传
9、动的基本结构,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,9.3.1带传动的受力分析, 静止时：带预紧套在带轮上，带轮两边的张紧力相等，为初拉力（F0） ，如图4-5a所示。 传递载荷时：带与带轮接触面间有摩擦力，带绕上主动轮的一边被拉紧（紧边），拉力由F0增大到F1；另一边（松边）拉力由F0降至F2。 有效圆周力F：紧边与松边拉力的差值,Ft=F1-F2=Ff （摩擦力总和）,Machinery Foundation,第9章
10、带传动和链传动,实际有效圆周力等于带与带轮之间的摩擦力总和Ff 。 假定带工作时总长度不变 ，且认为弹性体，则带的紧边拉力的增加量等于松边拉力的减少量，即,F1-F0=F0-F2 F1+F2=2F0, 打滑时：当传动所需要的圆周力超过Ff时，带将在带轮上打滑；打滑时，从动轮转速急剧下降，甚至停止转动，失去正常工作能力。,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,图9-5 带传动的受力分析,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,a)未运转时 b)传动时,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,有效圆周力F
11、（N），带速v (m /s)和传递功率P（kW）间的关系为:,P = Fv/1000,当V带打滑时，F1与F2之间的关系可用欧拉公式表示，即：,或,式中，e为自然对数的底数； 为当量摩擦因数； 为小带轮的包角（rad）。,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,9.3.2带传动的运动分析, 弹性滑动 弹性滑动：由传动带的弹性变形而引起的带与轮之间局 部而微小的相对滑动；是靠摩擦力工作的带 传动不可避免的物理现象。 危害：引起传动比不恒定，带的磨损和温度升高，降低 了传动效率。,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machin
12、ery Foundation,第9章 带传动和链传动, 打滑 打滑：当传动所需要的圆周力大于极限摩擦力时，传动带将在带轮轮缘上产生显著的相对滑动现象。 缺点：引起传动实效。, 两者不同点 打滑是由于过载引起的滑动，应当避免；弹性滑动时由于带的拉力差引起，只要传递圆周力，必然发生，是不可避免的。,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动, 传动比,i = n1/n2 = d1/d2,式中：n1、n2分别为主动带轮、从动带轮的转速（r/min); d1、d2分别为主动带轮、从动带轮的基准直径（mm）。 从上式可以看出，带传动的传动比与
13、两个带轮的基准直径成反比。,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,带应力分析, 拉应力 紧边拉应力 1= F1/A 松边拉应力 2= F2/A 离心应力 c= Fc/A= q /A 式中，v为带速（m /s）;q为传动带单位长度的质量 （kg/s）;A为带的横截面积（mm2）。,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动, 弯曲应力 b Eh /d 式中，E为带材料的弹性模量（MPa）;h为V形带高度（mm）.,带在工作时的应力分布如图所示:,图4-6 带的应力分布
14、,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,带的总应力为上述三种应力之和。 当传动带紧边进入小带轮处应力达到最大值，其值是： max=1+c+b1,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,9.3.3弹性滑动,传动带在拉力作用下要产生弹性伸长，工作时，由于紧边和松边的拉力不同，因而弹性伸长量也不同。如图所示，当带从紧边a点转到松边c点的过程中拉力由F1逐渐减小到F2，使得弹性伸长量随之逐渐减少，因而带沿主动轮的运动是一面绕进。一
15、面向后收缩。而带轮是刚性体，不产生变形，所以主动轮的圆周速度v1大于带的圆周速度v，这就说明带在绕经主动轮的过程中，在带与主动轮之间发生了相对滑动。相对滑动现象也要发生在从动轮上，根据同样的分析，带的速度v大于从动轮的速度v2。这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微小相对滑动， 称为弹性滑动。,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,定义： 由于带的两边弹性变形不等所引起的带与带轮之间的微量相对滑动。,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,产生的原因： 由弹性变形和拉力差引起的。 特点： 弹性滑动不可避免； F 弹性滑动 后果： 带速滞后于主动轮，超前于从动轮v1 v带 v2 ，v1 v2 ； 带传动传动比不稳定,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,对比一下打滑,9.3 带传动的工作原理及工作情况分析,打滑是带沿带轮面发生全面滑动。,产生的原因： FFfmax 打滑 特点： 打滑可以避免，而且应当避免 短时打滑起到过载保护作用 打滑先发生在小带轮处 后果： 打滑带的剧烈磨损从动轮转速剧烈降低失效,9.4 V 带传动的设计计算,Machinery Foundation,第9章 带传动和链传动,9.4 V带传动的设计计算,Mach
