第八章第八章 带传动带传动参考文献参考文献张策主编,机械原理与机械设计(下册),机械工业出版社,2004濮良贵主编,机械设计,高等教育出版社,2006其他机械设计的相关书籍,所列有关同步带的国家标准第一节第一节 概述概述带传动:利用张紧在带轮上的传动带与带轮的摩擦或啮合来传递运动和动力分类根据传动原理的不同 1. 摩擦传动型 2. 啮合传动型 (同步带) 摩擦传动型摩擦传动型 结构简单、传动平稳、具有过载保护功能,但不能保证恒定的传动比,传动精度较低 组成:主、从动轮,传动带 在静止时,带被拉紧,所受的张力为F0,而在带与带轮的接触面间产生压力,当主动轮在外力矩带动下,利用主动轮与带的摩擦力带动传递带运动,进而传动带又利用摩擦力带动从动轮旋转,输出转矩分类(主要按照截面形状分)(1)平带传动 工作面是与轮面相接触的内表面 常用的有胶布带、皮革带、丝织带、钢带、塑料带(2)三角带(V带)传动 工作面为与轮槽相接触的两侧面 可多带安装,为环状结构,没有接头,运转速度高3)圆带传动 牵引力小,常用于低速小功率传动4)多楔带传动 兼有平带和三角带传动的特点V带与带轮 (1) V形带(楔形带) (2)带轮 带轮的楔形角是, 38,36,34,32,而V带的楔角是40 ?带轮的结构型式实心式 (小尺寸)腹板式 (中等尺寸)孔板式 (大尺寸)啮合传动型(同步带)啮合传动型(同步带) 传动比准确,速比恒定,传动比范围大,允许线速度高,传动效率可达98%,结构紧凑。
第二节第二节 带传动的计算基础带传动的计算基础一、带传动的几何关系小带轮上的包角带的基本长度中心距传动带张紧 静止时传动带应张紧在带轮上,使得带与带轮接触间产生一定的压力(初张力) 带两边拉力相等,为初拉力F0 常用张紧方法:调节两轮中心距、利用张紧轮滑道式摆架式张紧轮二、带传动的受力分析紧边拉力F1:带在进入主动轮一边被拉紧为紧边,拉力由F0增加为F1松边拉力F2:带在进入从动轮一边被放松称为松边拉力由F0减少为F2 有效拉力Ft:带传动带传动 所能传递传递 的有效圆圆周力(有效拉力)Ft= F1-F2 正常工作时时 它是带带与带轮带轮 接触面上所产产生的摩擦力的总总和 对对于一定的预紧预紧 力F0,此摩擦力有一极限,即有效拉力Ft有一极限Ftmax,当传递传递 的拉力超过过,带带将打滑,刚刚要开始打滑时时, F1,F2 的关系用欧拉公式表示 :当量摩擦系数平带V带正常工作时,F2F0= F1- F0代入 得 当传递的圆周力超过此极限值时,带将在轮面上打滑避免打滑的措施:(1) F0增大(但会增加轴的压力,加剧磨损,带的疲劳强度降低);(2)增大值;(3)增大fv值;(4)与带速有关。
三、带传动的应力分析 带传动工作时的应力:由紧边和松边拉力所产生的应力;由离心力产生的应力以及由于带在带轮上弯曲产生的应力由紧边和松边拉力产生的应力由离心力产生的应力作用于带的全长 带在带轮上弯曲产生的弯曲应力最大应力发生在带紧边进入小带轮处 四、弹性滑动、打滑和滑动率 弹弹性滑动动:带带是弹弹性体,受拉力作用后产产生拉伸弹弹性变变形,工作时时由于存在紧边紧边 拉力,松边边拉力,带带在通过带轮时过带轮时拉伸变变形发发生变变化,使带带与带轮带轮 之间产间产 生相对对滑动动, 这这种滑动动与带带的弹弹性变变形有关 弹弹性滑动动是由拉力差引起的,只要传递传递 圆圆周力,弹弹性滑动动就不可避免 不是全部接触弧都发发生弹弹性滑动动,有 相对对滑动动弧(中心角 ),相对对 静止弧(中心角 ),且静止弧在 带进带进 入带轮带轮 的一边边,随着负负荷的增大, 滑动动弧增大,静止弧缩缩小,当有些圆圆 周力Ft达到最大值时值时 ,滑动动弧 ,若再增加负负荷,带带与带轮带轮 全部滑动动, 即打滑打滑:当外载荷大到一定值时,带与带轮间产生全面滑动; 打滑是由过载引起的全面滑动,只要限制载荷,就可以避免,而且应当避免。
滑动率从动轮速度的降低率 e12 带传动的实际传动比第三节第三节 同步带传动同步带传动运行时,带齿与带轮的齿槽相啮合传递运动和动力综合了皮带传动、链传动和齿轮传动各自优点的新型带传动 带与带轮无相对滑动;传动效率高(0.980.99);能保持精确的传动比;传动噪声小,不需润滑,寿命长;制造和安装精度高,中心距要求严格;一、同步带结构 组成: 1. 强力层:多采用钢丝绳或玻璃纤维布置在带的节线位置 2. 基体:带齿与带轮轮齿啮合 带背用来粘结包覆强力层常用材料为聚氨脂和氯丁橡胶国产同步带采用周节制,也有采用模数制节距pb :在规定的张紧力下,同步带纵向截面上相邻两齿中心轴线间节线上的距离节线:指当同步带垂直其底边弯曲时,在带中保持原长度不变的周线,通常位于承载层的中线上同步带分类: 单面齿 梯形齿 双面齿 半圆弧齿 弧形齿 双圆弧齿同步带按节距不同分为最轻型MXL、超轻型XXL、特轻型XL、轻型L、重型H、特重型XH、超重型XXH七种带齿分类同步带的标记内容和顺序为带长代号、带型、宽度代号,如XXL型单面带的标记:120 XXL 019宽度代号,带宽4.8mm带型,节距3.175mm带长代号,节线长304.8mm 特点1. 带与带轮间无相对滑动;2. 允许较高的线速度。
齿形带较薄,单位长度质量小3. 允许带轮直径较小,传动比较大带的柔性好4. 初拉力小轴及轴承上受的载荷小;5. 噪声小6. 中心距要求严格,安装精度要求较高否则同步带工作中会跑偏二、带轮设计 带轮的结构设计,主要是根据带轮的节圆直径、轴间距及安装形式确定结构形式及尺寸三、同步带传动的设计计算 已知:传动的用途、传递的功率、大小带轮的转速或传动比以及传动系统的空间尺寸范围等 设计:同步带的型号、带的长度及齿数、中心距、带轮节圆直径及齿数、带宽及带轮的结构和尺寸 第四节第四节 其它带传动简介其它带传动简介齿孔带传动拖动带传动。