模块二 摩擦轮传动和带传动

模块二摩擦轮传动和带传动主讲陈登峰课件制作陈登峰菏泽职业学院菏泽工业学校机制教研组陈登峰主要内容课题一摩擦轮传动课题二带传动菏泽工业学校机制教研组陈登峰课题一摩擦轮传动知识点：摩擦轮传动的工作原理和传动比摩擦轮传动特点摩擦轮传动的类型和应用场合技能点学会正确选用及维护摩擦轮传动菏泽工业学校机制教研组陈登峰【课题引入】主动摩擦轮从动摩擦轮如图所示为滚筒抛丸清理机，电动机经链轮传动带动主动摩擦轮转动，通过摩擦传动将动力传给滚筒，使之转动。滚筒内装有铸件，清理机内高速旋转的叶轮将弹丸抛向滚筒内不断翻转的铸件，以清理其表面的残余型砂或氧化皮。试分析此处为什么要选用摩擦轮传动，能不能用带传动代替。菏泽工业学校机制教研组陈登峰摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和动力的一种机械传动。图示为最简单的摩擦轮传动，由两个相互压紧的圆柱摩擦轮组成。【课题分析】摩擦轮传动是怎样工作的？常见的类型有哪些？摩擦轮传动有何特点？在生产实际中如何应用？为了保证正常的摩擦传动，对摩擦轮的材料有什么特殊要求？菏泽工业学校机制教研组陈登峰最简单的两轴平行的摩擦轮传动，它是由两个相互压紧的圆柱形摩擦轮所组成。在正常传动时，主动轮依靠摩擦力的作用带动从动轮转动，并应保证两轮面的接触处有足够大的摩擦力，使主动轮产生的摩擦力矩足以克服从动轮上的阻力矩。如果摩擦力矩小于阻力矩，两轮面接触处在传动中会出现相对滑移现象，这种现象称为“打滑”。为了克服“打滑”，必须适当增大两轮面接触处的摩擦力。一、摩擦轮传动的工作原理和传动比1．摩擦轮传动的工作原理【相关知识】菏泽工业学校机制教研组陈登峰2、增大摩擦力的途径增大摩擦力的途径，一是增大正压力，二是增大摩擦系数。增大正压力可以在摩擦轮上装置弹簧或其它的施力装置。采用增大正压力的方法会增加作用在轴与轴承上的载荷，导致增大传动件的尺寸，使机构笨重。因此，正压力只能适当增加。增大摩擦系数的方法，通常是将其中一个摩擦轮用钢或铸铁材料制造，在另一个摩擦轮的工作表面粘上一层石棉、皮革、橡胶布、塑料或纤维材料等。轮面较软的摩擦轮宜做主动轮，这样可以避免因传动中产生打滑致使从动轮的轮面遭受局部磨损而影响传动质量。菏泽工业学校机制教研组陈登峰3．传动比机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比，用符号“i”表示。对于摩擦轮传动，其传动比就是主动轮转速与从动轮转速的比值。式中n1——主动轮转速,r/min;n2——从动轮转速,r/min;D1——主动轮直径,mm;D2——从动轮直径，mm。1221DDnni(2—1）菏泽工业学校机制教研组陈登峰二、摩擦轮传动的类型和应用场合摩擦轮传动两轴平行两轴相交圆柱摩擦轮传动槽形摩擦轮传动端面摩擦轮传动锥形摩擦轮传动菏泽工业学校机制教研组陈登峰1．两轴平行的摩擦轮传动（1）圆柱摩擦轮传动外接圆柱式摩擦轮传动内接圆柱式摩擦轮传动特点及应用：结构简单，制造方便，但压紧力较大。主要用于小功率传动，如回转筒驱动、仪表调节装置等。菏泽工业学校机制教研组陈登峰（2）槽形摩擦轮传动特点及应用：压紧力较圆柱摩擦轮传动机构小，几何滑动大，易发热与磨损，效率较低，对加工和安装要求较高。主要用于绞车驱动装置。菏泽工业学校机制教研组陈登峰２．两轴相交的摩擦轮传动滚子平盘式无级变速机构（1）端面摩擦轮传动特点及应用：结构简单，制造方便；压紧力大、几何滑动大，易发热和磨损；轴向移动小轮可实现正、反向无级变速。用于摩擦压力机等。菏泽工业学校机制教研组陈登峰（2）锥形摩擦轮传动外接圆锥式摩擦轮传动内接圆锥式摩擦轮传动特点及应用：结构简单，制造方便；设计安装时应保证轴线的相对位置正确，锥顶重合，否则几何滑动大，磨损严重。常用于大功率摩擦压力机。菏泽工业学校机制教研组陈登峰三、摩擦轮传动的特点1．结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。２．传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。３．过载时，在两轮接触处会产生打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起到安全保护作用。４．在两轮接触处有产生打滑的可能，所以不能够保持准确的传动比。５．传动效率较低，不宜传递较大的转矩，主要适用于高速小功率传动场合。菏泽工业学校机制教研组陈登峰【课题落实】调节螺栓固定螺栓滚筒摩擦轮如图所示抛丸清理机中的摩擦轮传动为圆柱摩擦轮传动，适用于两轴平行的场合。根据摩擦轮传动的特点，为保证滚筒清理机的正常工作，在安装调试设备时，通过旋转调节螺栓，调节摩擦轮与滚筒之间的中心距，保证主动摩擦轮与滚筒之间接触可靠。与带传动相比，摩擦轮传动适用于两轮中心距较近的场合。抛丸清理机中如采用带传动，为保证工作时不打滑，两轮中心距不能太小，这样会导致机器结构不紧凑。同时由于滚筒清理机工作时会产生粉尘，用带传动易造成带的磨损和老化。而采用摩擦轮传动可克服以上不足，同时由于主动摩擦轮和滚筒直接接触，还起到支承滚筒的作用。菏泽工业学校机制教研组陈登峰【思考与练习】1.摩擦轮传动中其传动比如何计算？当摩擦轮传动没有相对滑移时，两摩擦轮的转速与直径有什么关系？2.在生产实际中还有哪些场合应用了摩擦轮传动？菏泽工业学校机制教研组陈登峰课题二带传动知识点V带传动的结构、标准和参数V带传动的工作特点平带传动的形式和工作特点技能点：学会正确选用及维护带传动菏泽工业学校机制教研组陈登峰【课题引入】图示高效微型罗茨增氧机的动力传递采用了V带。电动机的动力通过V带传动传递给增氧机。V带经过一段时间的使用后因磨损老化等原因而不能正常工作，需要进行调试或更换，试合理选择V带类型，并正确安装。主动轮V带从动轮菏泽工业学校机制教研组陈登峰【课题分析】V带传动是一种应用广泛的带传动，其传动平稳，承载能力大。V带和V带轮都是标准件，它们的基本参数都已经标准化、系列化。下面就来学习带传动的类型、基本参数及其应用特点，在此基础上达到合理选用、正确安装、张紧和维护的目的。菏泽工业学校机制教研组陈登峰一、带传动类型、特点和应用1、带传动的组成及工作原理如图所示，带传动一般是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传动带及机架组成。当原动机驱动主动带轮转动时，由于带与带轮之间摩擦力的作用，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。主动轮从动轮传动带【相关知识】菏泽工业学校机制教研组陈登峰2、带传动的类型按传动原理分（1）摩擦带传动靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带传动、平带传动等；（2）啮合带传动靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。按传动带的截面形状分（1）平带平带的截面形状为矩形,内表面为工作面,主要用于两轴平行,转向相同的较远距离的传动。如图所示平带菏泽工业学校机制教研组陈登峰平带实物菏泽工业学校机制教研组陈登峰（2）V带：V带的截面形状为梯形,两侧面为工作面,带轮的轮槽截面也为梯形。根据斜面的受力分析可知,在相同张紧力和相同摩擦系数的条件下,V带产生的摩擦力要比平带的摩擦力大,所以,V带传动能力强,结构更紧凑,在机械传动中应用最广泛。如图所示V带菏泽工业学校机制教研组陈登峰V带实物菏泽工业学校机制教研组陈登峰（3）多楔带：多楔带是平带基体上有若干纵向楔形凸起,如图下所示,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。多楔带多楔带实物菏泽工业学校机制教研组陈登峰（4）圆形带：圆形带的截面形状为圆形,如图所示,仅用于如缝纫机、仪器等低速小功率的传动。圆带缝纫机中的圆带菏泽工业学校机制教研组陈登峰（5）齿形带（同步带）：同步齿形带即为啮合型传动带,如图所示。同步带内周有一定形状的齿。同步带传动菏泽工业学校机制教研组陈登峰同步带实物菏泽工业学校机制教研组陈登峰传动带实物菏泽工业学校机制教研组陈登峰3．带传动的特点和应用（1）传动带有弹性，能缓冲、吸振，传动较平稳，噪音小；（2）摩擦带传动在过载时带在带轮上的打滑，可防止损坏其他零件，起安全保护作用。但不能保证准确的传动比。（3）结构简单，制造成本低，适用于两轴中心距较大的传动。（4）传动效率低，外廓尺寸大，对轴和轴承压力大，寿命短，不适合高温易燃场合。菏泽工业学校机制教研组陈登峰带传动广泛应用在工程机械、矿山机械、化工机械、交通机械等。带传动常用于中小功率的传动；摩擦带传动的工作速度一般在5～25m／s之间，啮合带传动的工作速度可达50m／s；摩擦带传动的传动比一般不大于7，啮合带传动的传动比可达10。菏泽工业学校机制教研组陈登峰1.普通V带的结构和标准（1）V带的结构普通V带是无接头的环形带，截面形状为等腰梯形，两侧面为工作面，V带分为帘布结构和线绳结构两种。V带由伸张层1、强力层2、压缩层3和包布层4组成。伸张层和压缩层均为橡胶；包布层由几层橡胶布组成，是带的保护层。帘布结构抗拉强度高，制造方便，一般场合采用帘布结构；而线绳结构比较柔软，适用于转速较高、带轮直径较小场合。二、V带传动菏泽工业学校机制教研组陈登峰（2）普通V带标准：普通V带应用最广，其截面呈楔角等于40゜的梯形，其相对高度。工作面是带的两侧面。普通V带的规格尺寸、性能、测量方法及使用要求等均已标准化。普通V带按截面大小分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，各型号代表的截面尺寸及具有的长度查表2—1。在同样的条件下，横截面尺寸越大则传递的功率就越大。表2—1普通V带截面尺寸和单位带长质量(GB/T11544-1992)7.0pbh菏泽工业学校机制教研组陈登峰V带绕在带轮上产生弯曲，伸张层受拉伸长，压缩层受压缩短，其中必有一处既不受拉也不受压，周长不变。在V带中这种保持原长度不变的任一条周线称为节线(图a)，由全部节线构成的面称为节面(图b)，节面宽度称为节宽。pb菏泽工业学校机制教研组陈登峰在V带轮上，与所配用V带节面处于同一位置的槽形轮廓宽度称为基准宽度。基准宽度处的带轮直径称为基准直径。V带在规定张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度。普通V带的基准长度系列见表2—2。V带的型号和基准长度都压印在胶带的外表面上，以供识别和选用，例如“B2500”即表示B型V带，基准长度为2500mm。dbdddL菏泽工业学校机制教研组陈登峰表2—2普通V带的基准长度系列和带长修正系数菏泽工业学校机制教研组陈登峰V带实物菏泽工业学校机制教研组陈登峰2.V带轮结构和材料（1）带轮材料带轮常采用灰铸铁制造。常用的牌号为HT150或HT200。转速较高时，用铸钢或轻合金，以减轻重量。小功率传动时，常采用铸造铝合金或工程塑料。菏泽工业学校机制教研组陈登峰（2）带轮结构V带轮通常由轮缘、轮辐和轮毂组成。带轮的外圈是轮缘，在轮缘上有梯形槽，与轴配合的部分称为轮毂，连接轮毂与轮缘的部分称为轮辐。轮毂轮辐轮缘菏泽工业学校机制教研组陈登峰带轮的结构形式有四种，分别为实心式、腹板式、孔板式和轮辐式结构。如右图所示一般当（为轴的直径）时，采用实心式；时，采用腹板式；时，采用孔板式；时，采用轮辐式。0)3~5.2(dd0dmmd250400dmmmmd400腹板带轮孔板带轮轮辐式带轮实心带轮菏泽工业学校机制教研组陈登峰V带轮槽型YZABCDE205075125200355500基准直径系列2022.4252831.535.540455056637175809095100106112118125132140150160170180200212224236250265280300315355375400425450475500530560600630710750800850900950100011201250160020002500mindd表2—3V带轮的最小基准直径及基准直径系列（摘自GB/T13575-1992）（3）带轮基准直径带轮直径愈小,传动所占空间愈小,但弯曲应力愈大,带愈易疲劳。表2—3列出了普通V带轮的最小基准直径。设计时,应使小带轮基准直径不小于最小基准直径。菏泽工业学校机制教研组陈登峰安装前V带两侧面夹角为，安装后V带在带轮上弯曲，外周受拉而变窄，内周受压而变宽，因而使带两侧面夹角变小，且带轮基准直径越小，这