第08章 带传动

第八章带传动第一节带传动类型及其工作原理第二节带传动工作情况分析第三节普通V带传动的设计计算第四节V带传动结构设计本章总结第一节带传动类型及其工作原理定义——带传动是一种通过中间挠性体（传动带），将主动轴上的运动和动力传递给从动轴的机械传动形式。组成——主动带轮2、从动带轮2、传动带3和机架。当主动轮转动时，通过带和带轮之间的工作表面摩擦力或啮合作用，驱动从动轮转动并传递动力，其传动比为。特点——中间元件（即传动带）具有挠性，可以起到缓冲和吸振的作用，传动平稳无噪声；能够实现较大距离间两轴的传动；通过改变带长，能适合不同的中心距要求。分类——根据工作原理不同一、摩擦型带传动二、啮合型带传动21/nni一、摩擦型带传动依靠挠性带与带轮接触面上的摩擦力来传递运动和动力具备带传动的一般特点以，还具有：1.过载时带沿着带轮工作面打滑，起到安全保护作用；2.结构简单，制造成本低，拆装方便；3.带与带轮面之间存在弹性滑动，传动效率较低，传动比不准确，带的寿命较短。二、啮合型带传动啮合性带传动，也称同步带传动，它是依靠同步带上的齿与带轮齿槽之间的啮合来传递运动和动力的。同步带传动兼有带传动和啮合传动的优点，既可保证传动比准确，也可保证较高的传动效率（98％以上）；适应的传动比较大，可达10，且适应于较高的速度，带速可达50m／s。其缺点在于同步带及带轮制造工艺复杂，安装要求较高。同步带传动主要用于中小功率、传动比要求精确的场合，如打印机、绘图仪、录音机、电影放映机等精密机械中。第二节带传动工作情况分析一、带传动的受力分析二、带的应力分析三、带传动的弹性滑动工作中：1.紧边拉力增至，拉力变化2.松边拉力降至，拉力变化假定带长不变一、带传动的受力分析1e21fFFv021FFF工作之前：011FFF202FFF21FF)(21210FFF3.有效圆周力F5.有效圆周力F、功率P和带速之间的关系2/2/0201FFFFFFvPF1000112)e11(11101maxfffeeFFF1F2F4.有效圆周力F、F1、F2和F0之间的关系6.欧拉公式7.最大有效圆周力21FFFv带截面产生的应力包括三个部分：1.由拉力产生的拉应力2.由离心力产生的拉应力Aqv2c二、带的应力分析AFAF//22113.由弯曲产生的弯曲应力dbdEh由上式可知，带愈厚，或者带轮直径愈小，带所受的弯曲应力就愈大。显然，带绕过小带轮时产生的弯曲应力σb1大于带绕过大带轮时的弯曲应力σb2，因此设计中应当限制小带轮的最小直径d1min。三种应力沿带长的分布及变化情况图由图可知，带上最大应力发生在带的紧边进入小带轮处，故强度条件为][1bc1max三种应力沿带长的分布及变化情况图三、带传动的弹性滑动1．弹性滑动现象由于带的弹性变形量的变化而引起带在带轮表面上产生局部、微小相对滑动的现象，称为弹性滑动。在带传动中，由于摩擦力使带在紧边和松边产生不同程度的拉伸变形，因而弹性滑动是摩擦型带传动特有的现象，在工作时是不可避免的。2．打滑、弹性滑动与打滑1．弹性滑动现象紧边拉力大于松边拉力：紧边变形大于松边变形：带对小带轮：滞后现象带对大带轮：超前现象21FF21lln1静弧动弧弹性滑动现象的后果降低传动效率；从动轮的圆周速度低于主动轮，造成传动比误差；引起带的磨损等。从动轮的圆周速度v2低于主动轮的圆周速度v1的降低程度，可用滑动率来表示：%100121vvv带传动的滑动率一般为1％～2％，一般中可以忽略不计。计入弹性滑动影响时，带传动传动比的计算公式为111221ddnni2．打滑，弹性滑动与打滑打滑是指由于传递载荷的需要，当带传动所需有效圆周力超过带与带轮面间摩擦力的极限时，带与带轮面在整个接触弧段发生显著的相对滑动。打滑将使带传动失效并加剧带的磨损，因而在正常工作中应当避免出现打滑现象。弹性滑动与打滑的区别第三节普通V带传动的设计计算一、V带规格和基本尺寸二、V带传动设计准则三、单根V带许用功率四、V带传动主参数设计要点及步骤五、设计实例一、V带规格和基本尺寸1.V带特点梯形截面，靠侧面传递动力，当量摩擦系数高，因而可以比平带传递更大的动力。2.结构组成顶胶、抗拉体、底胶和包布3.截面代号：Y、Z、A、B、C、D、E4.基本参数：节宽bp、基准宽度bd、基准直径dd、基准长度Ld（指按带轮基准直径dd计算的数值）等。5.型号组成：由截面代号和基准长度组成，如A1600表示A型V带，基准长度为1600mm。二、V带传动设计准则1.失效形式疲劳断裂打滑2.设计准则在保证带传动不打滑的条件下，保证V带具有一定的疲劳寿命。三、单根V带许用功率1000111000)11(10001111max0veAveFvFPff1000e11)]([1cb10AvPf[P0]＝（P0＋P0）KKL保证不打滑单根V带所能传递的功率P0为使V带具有一定的疲劳寿命既不打滑又不疲劳断裂，单根V带传递的功率为当实际工作条件与上述试验条件不同时，应对单根V带的基本额定功率加以修正，获得实际工作条件下单根V带所能传递的功率，称为许用功率[P0]。K--包角系数，计入包角1180时对传动能力的影响；KL--长度系数，计入带长不等于特定长度时对传动能力的影响;P0--功率增量，计入传动比时，带在大带轮上的弯曲程度减小对传动能力的影响。cb11maxcb111i四、V带传动主参数设计要点及步骤1．确定计算功率PcPc＝KAP3．确定带轮基准直径d1、d2)m/s(100060π1d1ndv5．确定中心距a和带的基准长度Ld初选a0初算带长度Ld0选择基准长度Ld后，计算实际中心距a0.7（dd1＋dd2）a02（dd1＋dd2）)mm(4)()(2π202d1d2d2d10d0addddaL)mm(2d0d0LLaa2．选择V带型号4．验算带速v（KA为工作情况系数）1234567896．验算小带轮包角α1od1d211203.57180add7．确定带的根数ZZKKPPPPPZLα00c0c)(][8．确定初拉力F0F0作用于带轮轴上的载荷)N(15.25002αc0qvKvZPF)N(2sin210QZFF9.带轮结构设计确定带轮结构类型、材料、结构尺寸，绘制带轮工作图。6789五、设计实例例：试设计一带式输送机的V带传动装置。已知其原动机为Y132S—4型三相异步电动机，额定功率P=5.5kW，转速n1=1440r/min；传动比=3.6；单班制工作；系统的安装布置要求传动中心距a≤1000mm。请按照上述步骤并对照书上详细学习！！！i第四节V带传动结构设计一、V带轮结构设计常用材料：铸铁、铸钢、铝合金或工程塑料。其中，铸铁材料应用最广。结构组成：属于典型盘类零件，由轮缘、轮毂和轮辐（或腹板）三部分组成。结构型式：实心、腹板、孔板和轮辐式。二、带传动的张紧装置1．定期张紧装置2．自动张紧装置3．利用张紧轮方式(a)实体结构；（b)腹板式；（c)孔板式;(d)轮副式V带轮结构图(a)(b)定期张紧装置；（c）自动张紧装置；(d)利用张紧轮方式张紧装置本章总结1.带传动类型及工作原理2.带传动受力情况与应力分析3.弹性滑动及打滑4.普通V带传动设计计算5.带轮结构设计