04机械设计基础带传动解析.ppt

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1、第4章 带传动,概述,带传动的张紧装置,普通V带传动的设计,带传动的工作情况分析,作业要求,普通V带轮,课堂练习,第4章 带传动,主动轮,从动轮,传动带,带中间挠性件（传动带）的摩擦传动,一、带传动的工作原理,4-1 概述,二、带传动的类型 1、按剖面形状分,平型带传动,V带传动,圆形带传动,同步齿形带传动,2、按传动方式分,开口传动,交叉传动,半交叉传动,多楔带,V带的结构,拉伸层（顶层）,强力层,压缩层（底胶）,包布层,3、V 带的类型与结构,V型带,普通V带,窄型V带,普通V带标准,1、按剖面尺寸分：Y、Z、A、B、C、D、E几种 小 大,2、轮槽基准宽度(节宽)bp 和带轮基准直径dd

2、(节圆直径),3、V带基准长度Ld（节线长度）,问题：相同条件下，普通V带传动与平带传动相比较，谁能传递更大的功率？,答：极限摩擦力为：,平带传动,V带传动,对于普通V带，=3238。若取=0.3，则平均V=0.51。相同条件下，普通V带传动比平带传动能传递更大的功率。,平带传动和V带传动的比较,三、带传动的特点,带传动优点：传动平稳、噪声小、可以缓冲吸振。过载时打滑，有过载保护作用。适用于两轴中心距较大的传动。结构简单，加工和维护方便、成本低。带传动缺点：传动的外廓尺寸较大。存在弹性蠕动现象，不能保证固定不变的传动比。轴及轴承受力较大。传动效率较低，V带传动约为0.940.97。带的寿命短，

3、仅约30005000小时。带传动中的摩擦会产生电火花，不宜用于易燃易爆场合。一般需要有张紧装置。因此，带传动多用于两轴传动比无严格要求，中心距较大的机械中。一般，带速v=525m/s,传动比i8,传递功率P45kW。,关键词：预（初）拉力F0 紧边拉力F1松边拉力F2有效拉力Fe,4-2 带传动的工作情况分析,（紧边）,（松边）,（未工作时）,（工作时）,一、带传动的受力分析,紧边拉力F1与松边拉力F2之关系挠性体摩擦的欧拉公式,（1）欧拉公式：当F0一定，且当带在带轮上即将打滑时，F达到极限值，此时有：,带与带轮的包角,带与带轮间静摩擦系数,自然对数的底,带是理想的挠性体带在工作时无内摩擦力

4、和离心力。忽略带的弹性变形、厚度与重量。,（2）欧拉公式的假设条件：,由上式可知：F0、f，则Fe，传递的功率愈大。但 F0过大，则拉应力,带的工作寿命,轴和轴承受力。f过大，则磨损增加，带轮表面粗糙度要适当。,二、带的应力分析,1、传动带工作时，带的横剖面上存在三种应力：、由紧、松边拉力F1、F2拉应力1、2（作用于带的全长）、由带本身质量引起的离心拉力离心拉应力c（作用于带的全长）、带绕过带轮时，因弯曲弯曲应力b1、b2（作用于弯曲段上）,A带的截面积，mm2,q传动带单位长度的质量，kg/m,见表.v带的圆周速度，m/s,E带的弹性模量，MPa；y带的中性层到最外层的垂直距离，mm；dd

5、带轮的基准直径，mm；,3、结论：带是在变应力下工作的带的疲劳损坏。带的紧边开始进入小带轮处应力最大。最大应力值为：max=1+b1+c。,2、应力分布图,三、带传动的弹性滑动,1、弹性滑动,由于带的弹性变形不同而引起的微小局部蠕动。,设：v传动带的带速；v1主动带轮圆周速度；v2从动带轮圆周速度。,可见：由于弹性滑动的存在，使得 v2vv1；带传动不能保证固定的传动比；引起带的磨损并使效率降低。,主动轮上：,若：v1=v2 则:,2、打滑,带的弹性滑动遍及全部接触弧，带在带轮上发生了全面滑动。,3、滑动率,4、传动比 i,通常取=0.010.02,当传动比不要求严格计算时，可忽略的影响，即,

6、问题：弹性滑动和打滑的区别？,4-3 普通V带传动的设计一、带传动的设计准则 失效形式：打滑和带的疲劳破坏（脱层、撕裂或拉断等）,二、单根V 带所能传递的功率（许用功率）为：,（kW）,但需注意实验条件：载荷平稳，包角为180，传动比 i=1,特定带长，承载层材质为化学纤维，规定的循环次数。当设计条件与实验条件不符时，应作修正：,与带的材质和应力循环总次数有关，由实验得到,单根V 带的基本额定功率表,长度系数,包角修正系数,功率增量,单根V带额定功率,设计准则：在保证不打滑的条件下，使带具有一定疲劳强度和寿命,普通V带传动的设计步骤及方法：1、已知条件：传递的名义功率P，转速n1，n2（或传动

7、比 i），传动用途，载荷性质，工作环境和外廓尺寸要求等。2、设计计算任务：V型带：型号、长度和根数 带轮：直径、结构尺寸 传动：中心距、带速等 3、设计步骤及参数选择：见例题,三、设计计算和参数选择,1）、确定计算功率Pc,计算功率：Pc=KAP kW,工作情况系数，,传递的名义功率,2）、选择V带的型号,粗实线,虚线,3）、确定带轮的基准直径 dd1和dd2,要求：dd1 ddmin dd1、dd2满足标准直径系列（一般要求保证i5%）理由：dd1b1承载能力 dd1 dd2，外廓尺寸,4）、验算带速v,（m/s）,要求：v=525 m/s（推荐v=1020 m/s）理由：P=Fv，当P一定

8、时，v则Fz v，c 摩擦力，承载能力 v，单位时间内应力循环次数 寿命,5）、计算传动的中心距a和带的基准长度Ld,初取中心距a0 要求：a0（0.72）（dd1+dd2）理由：a结构紧凑 a包角（两带轮直径不变的条件下），传动能力 a外廓尺寸，且Lp较长，速度高时易颤动。求带的基准长度L 查表选标准长度Ld求实际中心距a或按公式近似计算。考虑安装调整和补偿因带的伸长导致张紧力减小，实际中心距还需给出最大、最小值。通常取：amin=a0.015Ld（mm）amax=a0.015Ld（mm）,6）、验算小轮包角1,要求：1120理由：1 总摩擦力传动能力 1 易打滑应 a 或加张紧轮。,7）、

9、确定带的根数z,要求：z 取计算值的整数，通常，z=3510，若z6，可改选型号。理由：z载荷分布不均,8）、计算张紧力F0,9）、作用在轴上的载荷（压轴力）FQ,长度系数,包角修正系数,功率增量,一、对带轮材料的要求重量轻，质量分布均匀，结构工艺性好，易于制造等。轮槽工作表面应精加工以减少带的磨损，其表面粗糙度Ra1.6m。二、常用材料一般传动（v25m/s时）：HT150重要传动（v=2530m/s时）：HT200高速传动：铸钢或钢板焊接或球墨铸铁小功率传动：铸铝或工程塑料,4-4 普通V带轮,三、典型结构,选择题：1、V带传动中，带横截面的楔角为，带轮的轮槽角应 该度数。a)34 b)3

10、6 c)38 d)40 e)大于 f)等于 g)小于,d,g,带轮轮缘尺寸见表8-10,实心轮,腹板轮,孔板轮,椭圆辐轮,4-5 带传动的张紧装置,一、中心距可调张紧装置（定期张紧装置-滑道式）,滑轨,电动机,调整螺钉,摆动轴,（定期张紧装置-摆架式）,托板,调整螺钉,二、中心距可调张紧装置（自动张紧装置）,托板,三、中心距不可调张紧装置（加张紧轮）,张紧轮,作业：,试设计一带式运输机 中的普通V带传动。已知电动机的额定功率P=7.5 kW，电动机型号为Y132M-4，转速n1=1440 r/min。要求传动比 i=2.1，两班制工作，要求中心距900mm左右。,作业要求：,1、采用标准作业格式：,2、分组作业：,34人一组（自由组合），每人选一组参数设计，然后将设计结果统计列表并进行分析讨论。,首页格式,一、协作小组组员：级 专业 班,二、设计参数汇总表,dd1,计算项目,三、设计结果比较分析,四、对本次作业形式的看法,课堂练习:补充下列标注。注：键槽尺寸及偏差查课程设计P119表14-24。键槽的位置公差查课程设计P165表18-11和表18-12（其中公称尺寸指键宽b）。,+0.025 0,