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1、机械设计基础,第8章 其他机械传动,第8章 其他机械传动,8.1 CA6140车床电动机主轴之间V带传动的拆卸及安装 8.2 带的类型 8.3 带轮的结构 8.4 带传动机构 8.5 普通V带传动设计 8.6 摩擦轮传动 8.7 链传动 8.8 基本技能训练普通V带传动试验,8.1 CA6140车床电动机主轴之间V带传动的拆卸及安装,8.1.1 带传动的认识,图8-1 CA6140车床结构图,8.1 CA6140车床电动机主轴之间V带传动的拆卸及安装,图8-2 缝纫机结构图,8.1 CA6140车床电动机主轴之间V带传动的拆卸及安装,8.1.2 带传动机构的安装与拆卸 CA6140车床的电动机
2、与主轴之间的V带传动，主动轮安装在电动机的轴上，从动轮安装在车床变速箱的第一级轴上，靠张紧在两个带轮上的带传递动力和运动。拆卸带传动机构时，先取下V带，然后利用工具拆卸两个带轮，并有序地放在清洁位置。带传动机构的安装刚好是拆卸的逆序过程。带传动机构的安装维护应注意带与带轮的装配方法、张紧力的控制。带轮装在轴上后，要检查带轮的径向圆跳动量和端面圆跳动量、两带轮的中心平面是否在同一个平面。安装V带时，应先将带套在小带轮轮槽中，然后套在大带轮上，边转动大带轮，边用螺钉旋具或铜棒将带拨入带轮槽中。V带在槽中的位置要正确、张紧程度要适当。,8.2 带的类型,8.2.1 V带,图8-3,8.2 带的类型,
3、图8-4 V带结构,(1)包布层 由胶帆布制成，起保护作用。 (2)伸张层 由橡胶制成，当带弯曲时承受拉伸。 (3)压缩层 由橡胶制成，当带弯曲时承受压缩。,8.2 带的类型,(4)强力层 由几层挂胶的帘布或浸胶的棉线(或尼龙)绳构成，承受基本拉伸载荷。,表8-1 普通V带截面尺寸(GB/T 115441997),8.2 带的类型,表8-2 普通V带的长度系列和带长修正系数(GB/T 13575.12008),8.2 带的类型,8.2.2 其他带 除了V带之外，在工业、农业等行业中还普遍应用其他类型的带，根据实际需要还可开发和设计特殊带。 (1)平带 (2)圆形带 圆形带的截面形状为圆形，如图
4、8-5b所示，仅用于如缝纫机、仪器等低速小功率的传动。 (3)多楔带 多楔带是平带基体上有若干纵向楔形凸起，如图8-5c所示，它兼有平带和V带的优点且弥补其不足，多用于结构紧凑的大功率传动中。 (4) 同步齿形带 同步齿形带即为啮合型传动带，如图8-5d所示。,8.2 带的类型,图8-5 其他带的类型,8.3 带轮的结构,8.3.1 V带轮的结构 V带轮是普通V带传动的重要零件，它必须具有足够的强度，但又要重量轻、质量分布均匀；轮槽的工作面对带必须有足够的摩擦，又要减少对带的磨损。V带轮的结构如图86所示。 1)实心式(图8-6a)。 2)腹板式(图8-6b)。 3)孔板式(图8-6c)。 4
5、)轮辐式(图 8-6d)。,图8-6 V带轮的结构,8.3 带轮的结构,8.3.2 V带轮结构尺寸 带轮轮槽的尺寸见表83。表83中bd表示带轮轮槽宽度的一个无公差规定值，称为轮槽的基准宽度。通常V带节面宽度与轮槽基准宽度重合，即bp=bd。轮槽基准宽度所在圆称为基准圆（节圆），其直径dd称为带轮的基准直径。,表8-3 普通V带轮的轮槽尺寸(GB/T 104122002)(单位：mm),8.4 带传动机构,8.4.1 带传动概述 1.带传动工作原理,图8-7 带传动工作原理,2.带传动的特点 1) 带传动是通过中间挠性件带传递运动和动力的。,8.4 带传动机构,2) 带传动可用于中心距较大的两
6、轴间的传动。 3) 对于摩擦型带传动，过载时带和带轮面间发生打滑，可防止其他零件破坏，故对系统具有保护作用。 4) 在摩擦带传动中，带与带轮接触面间有相对滑动，不能保证准确的传动比；对轴和轴承的压力较大，传动效率低；带的寿命较短，传动的外廓尺寸较大。 8.4.2 带传动的基本理论 1.带传动的受力分析,图8-8 工作前带的受力,8.4 带传动机构,图8-9 工作时带的受力,8.4 带传动机构,(1) F0 初拉力F0适当大小。 (2) 包角 包角越大承载能力越好。 (3) f f越大，Fec越大。 2.弹性滑动与打滑,8.4 带传动机构,图8-10 V带传动的应力分析,3.工作应力分析,8.4
7、 带传动机构,(1) 离心应力 C=q/A (2) 拉应力 紧边1=F1/A (3) 弯曲应力 bEh/d 8.4.3 带传动的张紧 带在工作一段时间后，由于塑性变形和磨损导致松弛，张紧力逐渐减小，带传动能力因之下降，影响正常传动。为了使带产生并保持一定的初拉力，带传动应设置张紧装置。常见的张紧方法见表84。 1)选用V带时要注意型号和长度，型号应和带轮轮槽尺寸相符合，新旧不同的V带不同时使用。 2)安装时，两轴线平行，两轮相对应轮槽的中心线位置重合，以防带侧面磨损加剧。,8.4 带传动机构,3)安装V带时应按规定的初拉力张紧，也可凭经验，对于中等中心距的带传动，带的,表8-4 带传动的张紧方
8、法,8.4 带传动机构,表8-4 带传动的张紧方法,4)多根V带传动应采用配组带。 5)为确保安全，带传动应设防护罩。 6)带工作温度不应超过60。 7)装拆时不能硬撬，应先缩短中心距，然后再装拆带，装好后再调到合适的张紧程度。,8.5 普通V带传动设计,8.5.1 失效形式与设计计算 1.失效形式 1) 打滑。 2) 带的疲劳破坏。 3) 磨损。 4) 静态拉断。 2.设计准则,8.5 普通V带传动设计,8.5.2 设计数据及内容 1.设计内容 2.设计步骤与方法 (1) 确定计算功率Pca,8.5 普通V带传动设计,表8-5 工况系数(GB/T 1355.12008),(2) 选择带型号
9、(3) 确定带轮直径(验算带速v),8.5 普通V带传动设计,表8-6 普通V带轮最小基准直径(GB/T 104122002),表8-7 带轮基准直径系列(GB/T 104122002)(单位：mm),8.5 普通V带传动设计,图8-11 普通V带选型图,(4) 验算带速v,8.5 普通V带传动设计,1) 初选a0,2) 由a0定基准长度(开口传动),(5) 中心距a和带的基准长度Ld,8.5 普通V带传动设计,3) 按表8-2定相近的基准长度Ld 4) 由基准长度Ld求实际中心距 5) 考虑到中心距调整、补偿F0，中心距a应有一个范围,(6) 验算小轮包角,(7) 计算V带的根数Z,(8)
10、确定V带的初拉力F0(单根带),(9) 求带作用于轴的压力FQ(图8-12),8.5 普通V带传动设计,图8-12 带传动作用在轴上的压力,8.6 摩擦轮传动,8.6.1 摩擦轮传动的工作原理和特点 1.摩擦轮传动的工作原理,图8-13 外接圆柱摩擦轮传动 1主动轮 2从动轮 3滑块 4弹簧 5机架,8.6 摩擦轮传动,表8-9 动摩擦因数f和许用单位压力q,2. 传动比的计算,8.6 摩擦轮传动,图8-14 弹性薄片摩擦轮传动,8.6 摩擦轮传动,1)传动平稳，运转时无噪声。 2)结构简单，制造方便。 3)过载打滑，可防止重要零件损坏。 4)传动形式可多种多样，故适用范围广。 5)由于存在弹
11、性滑动，不能保证准确的传动比。 6)传动效率低，工作表面易磨损，易发热、不宜传递较大的转矩。 7)需要增加压紧装置，作用在轴和轴承上的力较大。 8.6.2 摩擦轮传动的类型和应用 摩擦轮传动按传动比是否固定，可分为定传动比和变传动比两大类。 1. 定传动比摩擦轮传动,8.6 摩擦轮传动,2. 变传动比的摩擦轮传动,图8-15 圆柱槽摩擦轮传动,8.6 摩擦轮传动,图8-16 圆锥摩擦轮传动,8.6 摩擦轮传动,表8-10 各种变传动比摩擦轮传动简图,8.7 链传动,8.7.1 链传动的特点和应用 链传动是由安装在平行轴上的主、从动轮和绕在链轮上的环形链条组成，如图817所示。链传动以链作中间挠
12、性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。,图8-17 链传动简图,8.7 链传动,图8-18 链在运输机械中的应用 a)链式运输机 b)链斗式提升机,8.7.2 滚子链和链轮,8.7 链传动,传动链有滚子链和齿形链等类型，以滚子链最为常用。本节只讨论滚子链。 1. 滚子链的结构和标准,图8-19 滚子链的结构,8.7 链传动,图8-20 双排链,8.7 链传动,表8-11 滚子链基本参数和尺寸,8.7 链传动,表8-11 滚子链基本参数和尺寸,2.对于多排链，除05B、06B、08B外，其极限拉伸载荷按表列单排链的数值乘以排数m计算；其销轴长度按+(m-1)pt计算。 3.套筒与销轴之间的
13、最小间隙应保证为0.5mm。,8.7 链传动,图8-21 链条接头型式,8.7 链传动,图8-22 滚子链链轮端面齿形,8.7 链传动,图8-23 链轮的结构 a)整体式 b)孔板式 c)、d)装配式,2.链轮,8.7 链传动,1.链轮齿数,表8-12 小链轮齿数,2.平均传动比 3. 链节距 4.链传动的中心距 8.7.4 链传动的布置、张紧和维护 1. 链传动的布置,8.7.3 链传动的主要参数及其选择,8.7 链传动,表8-13 链传动的布置,8.7 链传动,图8-24 链传动的张紧 a)靠弹簧自动张紧 b)靠自重自动张紧 c)靠螺旋调节的托板张紧,2.链传动的张紧,8.7 链传动,表8
14、-14 滚子链的润滑方法和供油量,3. 链传动的润滑,8.7 链传动,表8-14 滚子链的润滑方法和供油量,8.8 基本技能训练普通V带传动试验,8.8.1 普通V带传动实验 一、实验目的 通过实验观察带传动中的弹性滑动和打滑现象,了解带传动的滑动率和效率概念。 二、实验设备和工具 DSI型带传动试验台。 三、实验原理 1.带传动装置,图 8-25,8.8 基本技能训练普通V带传动试验,2.带传动张紧装置 3.加载,图8-26 带传动滑动曲线和效率曲线,8.8 基本技能训练普通V带传动试验,4.测速 5.测转矩 四、实验步骤 1)用手按住电动机外壳，松手后外壳应摆动自如，否则应对电动机支座中的
15、轴承加注润滑油。 2)电动机外壳在自由状态时，其前端指针应指在刻度板的零位。 3)将滑线变阻器的旋钮退转到起始位置，使负载灯泡的开关均处于断开状态。 4)记录实验条件、原始数据。,8.8 基本技能训练普通V带传动试验,表格,8.8 基本技能训练普通V带传动试验,5)坠重到实验所需的重量，一般可挂4.5kg。 6)起动电动机，试验台开始工作。 7)待试验台稳定运行后，测定并记录n1、n2和T1、T2 。 8)打开其中一个灯泡，将发电机电压调至200V左右(由直流电压表显示)，待试验台稳定后测定并记录n1、n2和T1、T2。 9)仿7)、8)两步逐级加载(增加灯泡的工作数量)，逐次测量并记录。 10)当带传动的有效应力接近临界有效应力时，改用旋臂滑线变阻器加载。 11)卸载，按下停止按钮，试验台停止运行。 五、思考题 带传动的效率与哪些因素有关，为什么？,8.8 基本技能训练普通V带传动试验,8.8.2 综合训练 1.设计带式输送机减速器的V带传动。 2.设计CA6140车床电动机与主轴之间的带传动。,
