机械设计基础课件!带传动和链传动.

2004-2005第一学期编制：吕亚清1机械设计基础主讲：吕亚清机械工程学院机械基础研究室2004-2005第一学期编制：吕亚清2第十三章带传动和链传动通过中间挠性件（带或链）传递运动和动力，适用于两轴中心距较大的场合。在这种场合下，与应用广泛的齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。也是常用的传动。2004-2005第一学期编制：吕亚清3第十三章带传动和链传动带传动链传动2004-2005第一学期编制：吕亚清4带传动§13-1带传动的特点§13-2带传动的分类§13-3带传动的工作情况分析§13-4普通V带传动的设计计算§13-5V带轮的结构§13-6带传动的张紧装置§13-7同步带传动简介2004-2005第一学期编制：吕亚清5一.按工作原理的不同，带传动可分为§13－1带传动的特点带传动摩擦带传动啮合带传动（同步带传动）2004-2005第一学期编制：吕亚清6二.带传动的组成由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形带组成2004-2005第一学期编制：吕亚清7三.带传动的工作原理Ｆ0Ｆ0靠带与带轮接触弧间的摩擦力传递运动和动力T1T22004-2005第一学期编制：吕亚清8四、带传动的优缺点优点：远距离传动可缓冲、减振，运转平稳过载保护结构简单,精度低,成本低缺点：外廓尺寸大弹性滑动，传动比不固定，效率低轴与轴承受力大寿命短需要张紧装置不宜用于高温,易燃场合2004-2005第一学期编制：吕亚清9一.按传动形式分§13－2带传动的分类2004-2005第一学期编制：吕亚清10二.按带的截面分§13－2带传动的分类2004-2005第一学期编制：吕亚清11包角：传动带与带轮轮缘接触弧所对的中心角，是带传动的一个重要参数。三.开口传动的几何关系ad-d12＝中心距ａ与带长L之间存在一定的几何关系主要几何参数：带轮直径ｄ1、ｄ2，中心距ａ，带长L，包角α2004-2005第一学期编制：吕亚清12一.带传动的受力分析二.带传动的应力分析三.带传动的弹性滑动和传动比§13－3带传动的工作情况分析2004-2005第一学期编制：吕亚清13一.带传动的受力分析2004-2005第一学期编制：吕亚清14二.带传动的应力分析2004-2005第一学期编制：吕亚清15?带传动工作时,作用于带上有哪些应力?它们的分布及大小有什么特点?最大应力发生在什么部位?为什么要限制带速？变应力→疲劳破坏最大应力:smax=s1+sb1+sc发生位置:小带轮与紧边接触处带的应力：拉应力、弯曲应力、离心拉应力2004-2005第一学期编制：吕亚清16三.带传动的弹性滑动和传动比2004-2005第一学期编制：吕亚清17？什么是弹性滑动,什么是打滑?对传动有什么影响？为什么会发生弹性滑动或打滑?是否可以避免?原因:当Fe＞Ffmax→打滑分析:2.打滑先发生在3.打滑→带的剧烈磨损→失效防止措施:可以小带轮处2.↑F0、f、α（紧边置下）→↑Ffmax1.控制Fe＜Ffmax1.打滑避免打滑4.过载保护作用2004-2005第一学期编制：吕亚清18)1(1221ddddnni弹性滑动1.带速滞后→V1＞V带＞V2V1＞V2带两边拉力不相等,则弹性变形不同，带经过轮时变形量改变相对轮有滑动分析:1.弹性滑动避免2.弹性滑动发生在带离开带轮的那段接触弧上3.Fe↑→弹性滑动↑→弹性滑动范围↑,当弹性滑动扩展到整个接触弧时,Fe≥Ffmax→打滑不可原因:后果：2.带传动传动比不稳定121vvv1221ddddnni滑动率2004-2005第一学期编制：吕亚清19§13－4普通V带传动的设计计算一.V带的结构和标准二.V带传动设计计算2004-2005第一学期编制：吕亚清20一、V带的结构和标准2004-2005第一学期编制：吕亚清21二、V带传动设计计算1.带传动失效形式及设计准则2.单根V带能传递的功率3.设计步骤2004-2005第一学期编制：吕亚清221.带传动失效形式及设计准则失效形式：打滑、带的疲劳损坏设计准则：F≤Ffmax、smax=s1+sb1+sc≤[s]设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度或寿命具体做法：确定单根带所能传递的许用功率根据带传动的设计功率确定带安全工作的根数2004-2005第一学期编制：吕亚清232.单根V带能传递的功率保证不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度或寿命基本额定功率可查表13-3基本额定功率确定条件：i=1,特定带长，工作平稳实际工作中单根带所能传递的许用功率：1000)11(100010veFFvPf不打滑不疲劳破坏1000)11)(]([1AvefCbsss1000)11(1veAfsLKKPPP)(][000长度系数包角系数时的功率增量1i2004-2005第一学期编制：吕亚清243.设计步骤已知条件及设计内容：已知条件设计内容传递的名义功率P主动轮转速n1从动轮转速n2或传动比i传动位置要求工况条件、原动机类型等V带的型号、长度和根数带轮直径和结构传动中心距a验算带速v和包角α计算初拉力和压轴力2004-2005第一学期编制：吕亚清257、计算带的根数z2、根据n1、Pc选择带的型号3、确定带轮基准直径dd1、dd2带轮愈小，弯曲应力愈大，所以dd1≥dmindd2=idd1(1–ε)，圆整成标准值700KKPPPPPzLcc具体步骤1、确定计算功率Pc＝KAP工况系数，查表13-64、验算带速v(v＝5～25m/s)N5、确定中心距a及带长Ld6、验算主动轮的包角α1Nz≥7？NY8、确定初拉力F09、计算压轴力FQ10、带轮结构设计问题：带传动适合于高速级还是低速级？根据图13-150012011203.57180adddd205.2500qvzvKPKFc2sin210zFFQ套基准长度，表13-22004-2005第一学期编制：吕亚清26a过小，带短，易疲劳a过大，易引起带的扇动确定中心距初定中心距a00.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)初算带长Ld0计算实际中心距a02122100422addddaLddddd200ddLLaa（圆整）取基准带长Ld(表13-2)2004-2005第一学期编制：吕亚清27§13－5V带轮的结构基本结构型式——按带轮直径确定实心式、腹板式、椭圆轮辐式具体轮槽尺寸见表13-82004-2005第一学期编制：吕亚清28§13－6带传动的张紧装置带传动在工作一段时间后，其初拉力会因带的伸长而减小，产生松弛现象，使传动能力骤降，所以带传动一般应有张紧装置以保持一定的初拉力为什么需要张紧？2004-2005第一学期编制：吕亚清29定期张紧装置移动式张紧装置摆动式张紧装置2004-2005第一学期编制：吕亚清30自动张紧装置2004-2005第一学期编制：吕亚清31张紧轮2004-2005第一学期编制：吕亚清32特点：§13－6同步带传动简介传动比恒定；结构紧凑；适于高速传动，带速可达40ｍ/ｓ；传动效率高达98%~99%带及带轮价格较高，对制造、安装要求高。常用于要求传动比准确的中小功率传动，如轻纺机械、计算机、影碟机、录像设备等2004-2005第一学期编制：吕亚清33链传动§13－8链传动的特点§13－9传动链的结构§13－10链传动的布置和张紧2004-2005第一学期编制：吕亚清34§13－8链传动的特点靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力有中间挠性件的啮合传动一.组成由安装在两根平行轴上的主动链轮、从动链轮以及环绕在链轮上的封闭链条组成二.工作原理2004-2005第一学期编制：吕亚清35§13－8链传动的特点三、特点优点：远距离传动工作可靠,效率η较高平均传动比恒定i=z2/z1压轴力Fp小于带传动的结构紧凑(与带传动比较)能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作缺点：运动不均匀(z小、p大→不均匀↑)瞬时传动比不恒定传动平稳性差(冲击、振动大，噪音高→动载荷→不宜高速传动)外廓尺寸大2004-2005第一学期编制：吕亚清36§13－9传动链的结构按用途的不同分为一.种类起重链传动链牵引链传动链按结构不同可分为滚子链齿形链2004-2005第一学期编制：吕亚清37二.滚子链的结构滚子链的组成与节距2004-2005第一学期编制：吕亚清38二.滚子链的结构链排数2004-2005第一学期编制：吕亚清39二.滚子链的结构链封闭时的接头形式2004-2005第一学期编制：吕亚清40二.滚子链的结构链轮2004-2005第一学期编制：吕亚清41二.滚子链的结构链传动的传动比1221zznni链速和传动比都是平均值。由于多边形效应，瞬时链速和瞬时传动比都是变化的。2004-2005第一学期编制：吕亚清42三.齿形链无声链结构：链板(带两个齿，交错并列铰接)、导板(防侧向窜动)特点：优点：传动平稳、无噪声，承受冲击性能好，工作可靠适宜场合：高速传动或运动精度要求较高，传动比大和中心距较小缺点：结构复杂，价格较高，且制造较难2004-2005第一学期编制：吕亚清43§13－10链传动的布置和张紧水平布置2004-2005第一学期编制：吕亚清44§13－10链传动的布置和张紧倾斜布置2004-2005第一学期编制：吕亚清45§13－10链传动的布置和张紧垂直布置2004-2005第一学期编制：吕亚清46§13－10链传动的布置和张紧二.张紧张紧目的避免松边松弛度过大，引起啮合不良增加链条与链轮的啮合包角张紧方法支承位置可调支承位置不可调•磨损后取掉一、二个链节•加张紧轮2004-2005第一学期编制：吕亚清47§13－10链传动的布置和张紧弹簧自动张紧2004-2005第一学期编制：吕亚清48§13－10链传动的布置和张紧重力自动张紧2004-2005第一学期编制：吕亚清49§13－10链传动的布置和张紧托架定期张紧2004-2005第一学期编制：吕亚清50§13－10链传动的布置和张紧张紧轮定期张紧2004-2005第一学期编制：吕亚清51定义：连杆机构由若干个构件通过低副连接而组成，又称为低副机构。共同特点：原动件1的运动经过不与机架直接相连的中间构件2传递到从动件3上。中间构件称为连杆。构件多呈杆状——简称为杆根据杆数命名，例如：四杆机构动画动画动画§1－1连杆机构及其传动特点动画动画动画