精密機(jī)械 第七章摩 擦輪傳動(dòng)與帶傳動(dòng)

1、CHL1第七章 摩擦輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)7.1 概述 7.2 摩擦輪傳動(dòng)7.3 摩擦無級(jí)變速器7.4 帶傳動(dòng)7.5 同步帶傳動(dòng)7.6 其它帶傳動(dòng)簡介CHL27.1 7.1 概述概述基本傳動(dòng)原理基本傳動(dòng)原理n摩擦輪傳動(dòng)和大部分的帶傳動(dòng)是摩擦輪傳動(dòng)和大部分的帶傳動(dòng)是借助摩擦力借助摩擦力來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)距的傳遞。來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)距的傳遞。特點(diǎn)及其應(yīng)用特點(diǎn)及其應(yīng)用n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：w不僅可實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比傳動(dòng)還可實(shí)現(xiàn)不僅可實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比傳動(dòng)還可實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比傳動(dòng)變傳動(dòng)比傳動(dòng)。常制作各種。常制作各種無無極變速器極變速器，能簡單方便地實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比地調(diào)節(jié)；，能簡單方便地實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比地調(diào)節(jié)；w結(jié)構(gòu)簡單，易于制造；結(jié)構(gòu)簡單，易于制造；w傳

2、動(dòng)平穩(wěn)，工作時(shí)噪聲??；傳動(dòng)平穩(wěn)，工作時(shí)噪聲??；w有有過載保護(hù)過載保護(hù)功能。功能。n缺點(diǎn)缺點(diǎn)：w傳動(dòng)比難以保持恒定，故傳動(dòng)精度低；傳動(dòng)比難以保持恒定，故傳動(dòng)精度低；w不適合大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)；不適合大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)；w傳動(dòng)件磨損較快，壽命低；傳動(dòng)件磨損較快，壽命低；w傳動(dòng)效率較低。傳動(dòng)效率較低。返回本章首頁CHL37.2 7.2 摩擦輪傳動(dòng)摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成機(jī)構(gòu)構(gòu)成傳動(dòng)原理傳動(dòng)原理n主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由法向力主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由法向力Fn在在接觸處產(chǎn)生阻止主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦輪接觸處產(chǎn)生阻止主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦輪Ft；相應(yīng)地從動(dòng)輪上受到；相應(yīng)地從動(dòng)輪上受到Ft地反作地反作用力用力Ft；當(dāng)；當(dāng)Ft足夠大時(shí)，從動(dòng)輪開

3、始足夠大時(shí)，從動(dòng)輪開始旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)比傳動(dòng)比n傳動(dòng)比概念傳動(dòng)比概念n彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)n打滑打滑n實(shí)際傳動(dòng)比實(shí)際傳動(dòng)比法向力計(jì)算法向力計(jì)算摩擦輪材料摩擦輪材料FnFnFtFtn1從動(dòng)輪從動(dòng)輪，帶滑塊。主動(dòng)輪主動(dòng)輪機(jī)架返回第一節(jié)CHL4主動(dòng)輪從動(dòng)輪【注】【注】1、圖中、圖中n1和和n2分別為主動(dòng)輪和分別為主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速；從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速；T1為主動(dòng)輪的為主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩，T2為從動(dòng)輪的阻力矩。為從動(dòng)輪的阻力矩。2、灰色部分為壓縮區(qū)。、灰色部分為壓縮區(qū)。ABA2A1B1B2彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)摩擦輪接觸處的表面彈性變形從摩擦輪接觸處的表面彈性變形從入口處開始，到出口處結(jié)束，這入口處開始，到出口處結(jié)

4、束，這是個(gè)是個(gè)漸變漸變的過程。的過程。兩輪接觸兩輪接觸由于材料的彈性變形而由于材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)產(chǎn)生的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。稱為彈性滑動(dòng)。打滑打滑若接觸區(qū)能產(chǎn)生的最大摩擦力矩若接觸區(qū)能產(chǎn)生的最大摩擦力矩不能克服阻力矩不能克服阻力矩T2，此時(shí)此時(shí)主動(dòng)輪主動(dòng)輪將無法帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)將無法帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)主，此時(shí)主動(dòng)輪將在從動(dòng)輪表面上產(chǎn)生動(dòng)輪將在從動(dòng)輪表面上產(chǎn)生全面全面滑動(dòng)滑動(dòng)，此即打滑。，此即打滑。打滑會(huì)引起摩擦力表面嚴(yán)重磨損，打滑會(huì)引起摩擦力表面嚴(yán)重磨損，降低傳動(dòng)壽命，應(yīng)降低傳動(dòng)壽命，應(yīng)盡量避免盡量避免。彈性滑動(dòng)可以減輕，不能避免；彈性滑動(dòng)可以減輕，不能避免；而打滑可以避免。而打滑可以避免

5、。返回本節(jié)首頁CHL5實(shí)際傳動(dòng)比實(shí)際傳動(dòng)比n其中，其中，稱為速度損失率，或滑動(dòng)率稱為速度損失率，或滑動(dòng)率。是指由彈性滑動(dòng)的存。是指由彈性滑動(dòng)的存在造成的從動(dòng)輪圓周速度小于主動(dòng)輪圓周速度而出現(xiàn)的速度在造成的從動(dòng)輪圓周速度小于主動(dòng)輪圓周速度而出現(xiàn)的速度損失。損失。n不同材料的滑動(dòng)率不盡相同，如：鋼鋼不同材料的滑動(dòng)率不盡相同，如：鋼鋼為為0.2%，鑄鐵，鑄鐵鑄鐵鑄鐵為為0.2%，橡膠鋼，橡膠鋼為為3%，夾布膠木鋼，夾布膠木鋼為為1%。圓周摩擦輪的法向力計(jì)算圓周摩擦輪的法向力計(jì)算n為了正常傳動(dòng)，兩輪之間的法向力為了正常傳動(dòng)，兩輪之間的法向力Fn必須足夠大，以產(chǎn)生必須足夠大，以產(chǎn)生足夠大的摩擦力克服從動(dòng)

6、輪的阻力矩足夠大的摩擦力克服從動(dòng)輪的阻力矩T2?？朔膭?dòng)輪阻力矩?？朔膭?dòng)輪阻力矩所需的最小圓周力所需的最小圓周力Ft稱為傳遞的名義載荷。則法向力可計(jì)算稱為傳遞的名義載荷。則法向力可計(jì)算如下：如下：1221)1 (DDnni返回本節(jié)首頁%100121vvvCHL6n其中其中P為傳遞的功率；為傳遞的功率；D1為主動(dòng)輪直徑；為主動(dòng)輪直徑；n1主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速；主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速；f 為摩擦系數(shù)；為摩擦系數(shù)；K為載荷系數(shù)，一般取為載荷系數(shù)，一般取1.21.5。摩擦輪材料摩擦輪材料n要求：要求：w彈性模量彈性模量大：減小彈性滑動(dòng)大：減小彈性滑動(dòng)w摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)大：便于以較小的法向力實(shí)現(xiàn)正常工作大：便于以較小的法向

7、力實(shí)現(xiàn)正常工作w表面接觸強(qiáng)度表面接觸強(qiáng)度大，大，耐磨耐磨：獲得較長的使用壽命：獲得較長的使用壽命n常見材料常見材料w淬火鋼淬火鋼淬火鋼淬火鋼w淬火鋼表面硬化鑄鐵淬火鋼表面硬化鑄鐵w鑄鐵鑄鐵鑄鐵鑄鐵w鋼或鑄鐵工程塑料鋼或鑄鐵工程塑料11611101 .1910006010001000nfDKPnDPfKvPfKfKFFtn返回本節(jié)首頁CHL77.3 7.3 摩擦無級(jí)變速器摩擦無級(jí)變速器構(gòu)成及工作原理構(gòu)成及工作原理n構(gòu)成構(gòu)成w傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)w加壓加壓裝置裝置w調(diào)速調(diào)速機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)n工作原理工作原理變速范圍變速范圍n最小速比最小速比i12minn最大速比最大速比i12maxn變速范圍變速范圍Rb分類及

8、其應(yīng)用分類及其應(yīng)用n參加教材參加教材P113圖圖76。返回本章首頁1min2max21min12DDnnimin2max2min2max2min12max12DDnniiRb1max2min21max12DDnniCHL測(cè)控裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件8傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：滾輪機(jī)構(gòu)：滾輪1和圓盤和圓盤2加壓加壓裝置：彈簧裝置：彈簧3調(diào)速調(diào)速機(jī)構(gòu)：絲杠機(jī)構(gòu)：絲杠4和螺母和螺母5需調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠需調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠4，通過螺母，通過螺母5和夾套和夾套6帶動(dòng)滾輪帶動(dòng)滾輪1沿著軸沿著軸7移動(dòng)，移動(dòng)，改變改變滾輪與圓盤之間的接觸位置滾輪與圓盤之間的接觸位置，從而實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)可連續(xù)變化的不同的速比可連續(xù)變化的不同的速比，

9、即無級(jí)，即無級(jí)調(diào)速。調(diào)速。返回本節(jié)首頁 圓錐摩擦輪傳動(dòng)圓錐摩擦輪傳動(dòng)摩擦輪傳動(dòng)除了在機(jī)械無級(jí)變速器中廣泛采用外，摩擦輪傳動(dòng)除了在機(jī)械無級(jí)變速器中廣泛采用外，在鍛壓、起重、運(yùn)輸、機(jī)床、儀表等設(shè)備中也常用到，在鍛壓、起重、運(yùn)輸、機(jī)床、儀表等設(shè)備中也常用到，其基本型式見下圖：其基本型式見下圖：F圓柱平摩擦輪傳動(dòng)圓柱平摩擦輪傳動(dòng)圓柱槽摩圓柱槽摩擦輪傳動(dòng)擦輪傳動(dòng)aD2D1FpFp中間為空檔正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 摩擦輪傳動(dòng)基本型式的演化摩擦輪傳動(dòng)基本型式的演化 ：增速增速減速減速摩擦輪傳動(dòng)靠摩擦傳遞運(yùn)動(dòng)，接觸處不可避免地摩擦輪傳動(dòng)靠摩擦傳遞運(yùn)動(dòng)，接觸處不可避免地要產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，有的傳遞型式還要產(chǎn)生幾何滑動(dòng)，要產(chǎn)生彈

10、性滑動(dòng)，有的傳遞型式還要產(chǎn)生幾何滑動(dòng)，過載時(shí)會(huì)出現(xiàn)打滑。過載時(shí)會(huì)出現(xiàn)打滑。 主要失效形式是主要失效形式是：對(duì)摩擦輪材料的主要要求是對(duì)摩擦輪材料的主要要求是： . 接觸疲勞強(qiáng)度高，耐磨性好、以便延長工作壽命；接觸疲勞強(qiáng)度高，耐磨性好、以便延長工作壽命；摩擦輪傳動(dòng)的計(jì)算公式見后續(xù)表。摩擦輪傳動(dòng)的計(jì)算公式見后續(xù)表。 摩擦輪傳動(dòng)常用的材料副、工作條件、性能數(shù)據(jù)摩擦輪傳動(dòng)常用的材料副、工作條件、性能數(shù)據(jù)及使用場(chǎng)合見下頁表。及使用場(chǎng)合見下頁表。 . 彈性模量大，以便減小彈性滑動(dòng)和功率損耗；彈性模量大，以便減小彈性滑動(dòng)和功率損耗；. 摩擦系數(shù)大，以便在滿足所需要摩擦力的前提下，摩擦系數(shù)大，以便在滿足所需要摩

11、擦力的前提下， 降低壓緊力；降低壓緊力； 接觸疲勞接觸疲勞過度磨損過度磨損打滑打滑摩擦輪傳動(dòng)常用的材料機(jī)械性能摩擦輪傳動(dòng)常用的材料機(jī)械性能 摩擦輪傳動(dòng)材料副摩擦輪傳動(dòng)材料副工作工作條件條件摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f許用接觸應(yīng)力許用接觸應(yīng)力p /MPa許用線性載荷許用線性載荷q /(N/mm)適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合鋼鋼-鋼鋼 0.10.2 1.21.5HBS -鑄鐵鑄鐵-鋼或鑄鐵鋼或鑄鐵 0.10.15 1.5 Bb -淬火鋼淬火鋼-淬火鋼淬火鋼 油中油中 0.030.05 2530HRC -夾布膠木夾布膠木-鋼或鑄鐵鋼或鑄鐵皮革皮革-鑄鐵鑄鐵木材木材-鑄鐵鑄鐵橡膠橡膠-鑄鐵鑄鐵無潤滑無潤滑0.20.25 -

12、 4080 0.250.35 - 2030 0.40.5 - 515 0.450.6 - 1030 傳動(dòng)空間較小，傳動(dòng)空間較小，轉(zhuǎn)速較高，功率轉(zhuǎn)速較高，功率較大工作頻繁較大工作頻繁傳動(dòng)空間較大，傳動(dòng)空間較大，功率、轉(zhuǎn)速一般，功率、轉(zhuǎn)速一般，開式傳動(dòng)開式傳動(dòng)傳動(dòng)功率較小，傳動(dòng)功率較小，轉(zhuǎn)速較低，間歇轉(zhuǎn)速較低，間歇工作工作注：注：Bb為鑄鐵的彎曲疲勞極限，單位為為鑄鐵的彎曲疲勞極限，單位為MPa圓柱平摩擦輪傳動(dòng)的計(jì)算公式圓柱平摩擦輪傳動(dòng)的計(jì)算公式 傳動(dòng)傳動(dòng)類型類型計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式計(jì)算公式 說說 明明 法向壓緊力法向壓緊力Fp按接觸疲勞按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算中強(qiáng)度計(jì)算中心距心距a按許用線性按許

13、用線性載荷計(jì)算中載荷計(jì)算中心距心距aF傳遞的圓周力傳遞的圓周力 NF-摩擦系數(shù)；摩擦系數(shù)；K-載荷系數(shù)載荷系數(shù)i減速傳動(dòng)比；減速傳動(dòng)比；E-綜合彈性模量綜合彈性模量 MPa； 2E1E2 K= E1+E2P1-主動(dòng)軸傳動(dòng)功率主動(dòng)軸傳動(dòng)功率 kW；a-輪寬系數(shù)，輪寬系數(shù)， a =b/a, 常取常取0.2-0.4;n2-從動(dòng)輪轉(zhuǎn)數(shù)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)數(shù) r/min；正號(hào)用于外接觸，正號(hào)用于外接觸，負(fù)號(hào)用于內(nèi)接觸；負(fù)號(hào)用于內(nèi)接觸； KP1 1290a = (i1) 3 E ( )2 a f n2 iH KP1 (i1) a = 3090 afn2 iq KFFp = f圓圓柱柱平平面面摩摩擦擦輪輪傳傳動(dòng)動(dòng)傳動(dòng)傳

14、動(dòng)類型類型計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式計(jì)算公式 說說 明明 徑向壓緊力徑向壓緊力Fp按接觸疲勞強(qiáng)按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算中心距度計(jì)算中心距a/mm按許用線性載按許用線性載荷計(jì)算中心距荷計(jì)算中心距a/ mm槽輪夾角之半，常取槽輪夾角之半，常取15 z摩擦輪槽數(shù)；摩擦輪槽數(shù)；輪槽接觸部位深輪槽接觸部位深h0.04D1, D1為小輪節(jié)圓直徑，即接為小輪節(jié)圓直徑，即接觸線長觸線長l=hcos ; ;接觸部位接觸部位最小槽寬最小槽寬=3 mm(=3 mm(鋼鋼) )，5 mm(5 mm(鑄鐵鑄鐵) )；徑向間隙；徑向間隙c 2 mmc 2 mm KP1 1615a = (i1) 3 E ( )2 (i1) fz

15、n2 iH KP1 a = 7590 (i1) fzn2 iq KFFp = sin f圓圓柱柱槽槽摩摩擦擦輪輪傳傳動(dòng)動(dòng)圓柱槽摩擦輪傳動(dòng)的計(jì)算公式圓柱槽摩擦輪傳動(dòng)的計(jì)算公式 圓錐摩擦輪傳動(dòng)的計(jì)算公式圓錐摩擦輪傳動(dòng)的計(jì)算公式 傳動(dòng)傳動(dòng)類型類型計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式計(jì)算公式 說說 明明 軸向壓緊力軸向壓緊力Fp按接觸疲勞強(qiáng)按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算錐距度計(jì)算錐距R/ mm按許用線性載按許用線性載荷計(jì)算錐距荷計(jì)算錐距R/ mm1小輪錐頂半角小輪錐頂半角2大輪錐頂半角大輪錐頂半角R-輪寬系數(shù)，輪寬系數(shù)， R =B/R, 常取常取0.2-0.4; KFFp1 = sin1 f圓圓錐錐摩摩擦擦輪輪傳傳動(dòng)動(dòng) K

16、FFp2 = sin2 f注：注：1）侵入油中的金屬摩擦輪傳動(dòng)如處于不穩(wěn)定載荷下工作時(shí)，式中）侵入油中的金屬摩擦輪傳動(dòng)如處于不穩(wěn)定載荷下工作時(shí)，式中H 的應(yīng)改用的應(yīng)改用KHH ,為接觸疲勞壽命系數(shù)。為接觸疲勞壽命系數(shù)。 2）侵入油中工作的閉式摩擦輪傳動(dòng)還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算。）侵入油中工作的閉式摩擦輪傳動(dòng)還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算。概述由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶組成。7-4 帶傳動(dòng) 嚙合型帶傳動(dòng)：靠帶上的齒和帶輪上的齒相 互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。也稱為 同步帶傳動(dòng)1帶傳動(dòng)的組成帶傳動(dòng)的組成2傳動(dòng)原理傳動(dòng)原理本章主要介紹摩擦帶傳動(dòng)。主動(dòng)輪從動(dòng)輪 摩擦型帶傳動(dòng)：靠帶和帶輪間的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。一.帶傳動(dòng)的類型

17、和張緊裝置帶傳動(dòng)的類型和張緊裝置帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型3帶傳動(dòng)的帶傳動(dòng)的類型類型平帶傳動(dòng)：V帶傳動(dòng)：多楔帶傳動(dòng)：應(yīng)用不太廣，例如：高速磨床。常多根并用，承載能力大。應(yīng)用最為廣泛相當(dāng)于多個(gè)小V帶組成，兼有平帶傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。適用于輕載的場(chǎng)合，例如：縫紉機(jī)。工作面工作面概 述按截面形狀的不同，摩擦帶傳動(dòng)分為：圓帶傳動(dòng)：平帶傳動(dòng)分為：開口傳動(dòng)；交叉?zhèn)鲃?dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng) 。（帶的類型 ） 帶必須在張緊后，傳動(dòng)才能正常工作；4.帶傳動(dòng)的張緊裝置帶傳動(dòng)的張緊裝置 運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，帶會(huì)松弛，必須重新張緊，才能正常工作。常見的張緊裝置有定期張緊裝置和自動(dòng)張緊裝置。1)、定期張緊裝置 （見圖719）8-5 帶傳動(dòng)的

18、張緊裝置帶傳動(dòng)的張緊裝置張緊輪張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲。同時(shí)張緊輪應(yīng)盡量靠近大輪，以免過分影響在小帶輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。 2)、自動(dòng)張緊裝置 帶傳動(dòng)的張緊裝置帶傳動(dòng)概述4概 述2. 帶有彈性，能緩沖減振，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小；3. 摩擦帶傳動(dòng)過載時(shí)帶與帶輪打滑，以此保護(hù)其他零件。缺點(diǎn)：1. 帶的壽命短，在有油的場(chǎng)合，壽命更短；2. 對(duì)摩擦帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比不恒定；優(yōu)點(diǎn)： 1. 適用于中心距較大的傳動(dòng)，4帶傳動(dòng)的帶傳動(dòng)的特點(diǎn)特點(diǎn)在各類機(jī)械中應(yīng)用廣泛，但摩擦帶傳動(dòng)不適用于對(duì)傳動(dòng)比有精確要求的場(chǎng)合。 5帶傳動(dòng)的帶傳動(dòng)的應(yīng)用應(yīng)用通常，傳遞的功率 700 kW；帶速一般

19、為525m/s；傳動(dòng)比 i 7。3. 效率較低。4. 結(jié)構(gòu)簡單，成本低； 帶的截面尺寸 V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、聯(lián)組V帶等多種類型，其中普通V帶應(yīng)用最廣，本節(jié)主要介紹普通V帶傳動(dòng)。普通V帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，是無接頭的環(huán)形（詳見圖7-10）包布頂膠承載層底膠七種截型：（見表7-2 ）基準(zhǔn)長度 ：沿節(jié)面量得的周線長度。dL1. V帶帶（標(biāo)準(zhǔn)系列見表73）二、二、V帶及帶及V帶輪帶輪 相對(duì)高度h / bp 0.7）hpb注：V帶在帶輪上彎曲時(shí)，帶中保持原有長度不變的周線稱為節(jié)線；由全部節(jié)線組成的面稱為節(jié)面 ；節(jié)面寬度稱為節(jié)寬，用 表示。 pb節(jié)面（詳細(xì)介紹）楔角楔角=40V帶輪2. 普通普通V帶輪

20、帶輪輪緣輪轂注：輪槽的楔角 應(yīng)比普通V帶的楔角（40）小。為什么？（輪槽）輪槽尺寸（見表74）?；鶞?zhǔn)直徑 D：pbV帶輪的典型結(jié)構(gòu)：實(shí)心式腹板式孔板式 輪輻式（詳細(xì)介紹）（見圖711）輪槽寬度等于 V 帶節(jié)寬bp處的圓周直徑 。腹板（或輪輻）帶輪的材料：灰鑄鐵鋼鋁合金工程塑料等。普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) D三三.帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系1.幾何參數(shù)幾何參數(shù)帶輪直徑D1 , D2中心距a帶長L包角1, 22.參數(shù)關(guān)系1=180-(D2 -D1 )*57.3/aL=2a+(D2 +D1 )* /2+ (D2 -D1 )/(4a)8)(8)(2()(221221212DDDDLDDL12aD1D2a

21、12a四、受力分析四、受力分析尚未工作狀態(tài)尚未工作狀態(tài) 帶傳動(dòng)尚未工作時(shí)，帶所受的拉力稱為張緊力，用 F0 表示。 工作狀態(tài) 帶傳動(dòng)工作時(shí)，一邊拉緊，稱為緊邊；拉力由F0 F1 另一邊放松，稱為松邊。拉力由F0 F20F0F0F0F2F2F1F1F松邊拉力緊邊拉力設(shè)帶的總長度不變，則 F1F0F0F2即： F1 F22F0主動(dòng)從動(dòng)（1）1n2n F1=F0+Ft/2 F2=F0- Ft/2 (3)有效拉力 FtF1 F2（2）帶傳動(dòng)的工作情況分析 有效拉力 Ft（N）的大小取決于所傳遞的功率 P（kW）。1000 PFt即帶速（ m/s ） 有效拉力 Ft 是由帶與帶輪接觸面上的摩擦力提供的。

22、當(dāng)傳遞的功率超過極限摩擦力（即過載）時(shí)，將發(fā)生“打滑”現(xiàn)象。打滑是由過載引起的一種失效形式。纏繞在帶輪上的帶作圓周運(yùn)動(dòng)，帶的全長都將受到離心拉力：2qFc式中：q每米帶長的質(zhì)量，kg/m。 受力分析1受力分析211vvffteeFF由上面公式可知：即將打滑時(shí)，有效拉力達(dá)到最大。此時(shí)，F(xiàn)1 和F2 之間的關(guān)系為： 歐拉公式vfeFF21 忽略離心拉力時(shí)（4）由（1）、（2）、（4）式整理得：1120vvffteeFF 最大有效拉力預(yù)緊力F0，則F t max包角，則F t max 當(dāng)量摩擦系數(shù) fv ，則F t max帶傳動(dòng)的工作情況分析e=2.7183fv -當(dāng)量摩擦系數(shù),平帶fv=f, V帶

23、fv=f/sin(/2)- 包角(rad)112vfteFF應(yīng)力分析2qFc在工作中，帶所受的應(yīng)力有：五、帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析五、帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析AF22注：1）打滑總是發(fā)生在小輪上。2）對(duì)于V帶傳動(dòng)，各式中的 f應(yīng)換為當(dāng)量摩擦系數(shù) fv 。松邊 ：（作用于帶的全長）離心拉應(yīng)力：AFcc1）拉應(yīng)力 緊邊：AF11 顯然，V帶傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力大，承載能力大。帶傳動(dòng)的工作情況分析纏繞在帶輪上的帶作圓周運(yùn)動(dòng)，帶的全長都將受到離心拉力：2）式中：q每米帶長的質(zhì)量，kg/m。 v-帶速m2/sAqv2應(yīng)力分析3）彎曲應(yīng)力：帶繞在帶輪上時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力分析詳見DhEb式中：E帶的彈性模量（Mpa）h

24、帶的厚度（mm）帶輪的直徑（mm）D帶中的應(yīng)力分布見圖715。11maxbc緊邊剛繞上小帶輪處應(yīng)力最大。w帶受變應(yīng)力作用，會(huì)產(chǎn)生帶受變應(yīng)力作用，會(huì)產(chǎn)生“疲勞破壞疲勞破壞”是帶傳動(dòng)的是帶傳動(dòng)的另一失效形式另一失效形式。帶的疲勞強(qiáng)度條件： 小輪上的彎曲應(yīng)力許用應(yīng)力帶傳動(dòng)的工作情況分析六、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)六、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng) 1). 彈性滑動(dòng) 帶傳動(dòng)中由于帶的彈性和拉 力差所引起的帶與帶輪之間的微小相對(duì)滑動(dòng)，稱為彈性滑動(dòng)。后果： 考慮彈性滑動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比為：)1 (1221DDnni（演示）1n1F2F主動(dòng)輪 2). 滑動(dòng)率 表示彈性滑動(dòng)的程度。121 通常，02.001.0，一般工程計(jì)算可以忽略不計(jì)

25、，則12DDi 帶傳動(dòng)的工作情況分析3). 打滑 實(shí)踐證明滑動(dòng)只發(fā)生在 范圍內(nèi)，外載荷越大， 越大，當(dāng) 時(shí)，產(chǎn)生全面滑動(dòng)打滑A11Av1CvC1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的主要失效形式是：打滑和帶的疲勞破壞。帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：不打滑，帶又具有一定的疲勞強(qiáng)度。（P0）七、普通七、普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 單根普通V帶在特定條件下的基本額定功率P0見表7-8。特定帶長，載荷平穩(wěn)) 1(18021i普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1).單根V帶的基本額定功率P0V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)12)設(shè)計(jì)計(jì)算及參數(shù)選擇設(shè)計(jì)計(jì)算及參數(shù)選擇原始數(shù)據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動(dòng)比 i ）及工作條件等。設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定帶的截型、長度、根

26、數(shù)、傳動(dòng)中心距、帶輪直徑、 壓軸力、張緊力等。1. 求計(jì)算功率 PdPKPAd式中： 工況系數(shù)，見表75。AK2. 確定帶的截型根據(jù) Pd 和 小輪轉(zhuǎn)速 n1 查圖717選取。（選型圖 ）3. 確定帶輪直徑 D1 ,D2注：為減小彎曲應(yīng)力，規(guī)定了最小帶輪直徑 Dmin。（見表76）D1 Dmin ；)1 ()1 (12112iDnnDD（ D 的系列值見表77 ）普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（工況系數(shù) ）4. 驗(yàn)算帶速 10006011nD，則離心力，接觸面上的正壓力，承載能力，則傳遞的功率，即承載能力FP 合適的帶速為：sm2555. 中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度 LdV帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)2a 過大，帶容易顫動(dòng)；

27、 a 過小，則帶容易疲勞。初定中心距：)(2)(7 . 021021DDaDD按式（712）計(jì)算所需的帶長 L選標(biāo)準(zhǔn)的dL（表73） 計(jì)算實(shí)際中心距 a a0+(Ld-L)/2普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3P0 考慮 時(shí)，單根V帶的功率增量，見表710 。1i P0 單根普通帶的基本額定功率，見表78。6. 驗(yàn)算小輪包角 1按式（711)計(jì)算 。1越小，則承載能力就越低。1故，要求：12017. 計(jì)算帶的根數(shù) ZZLdKKPPP)(00KL帶長修正系數(shù)，見表73。K包角修正系數(shù)，見表79。普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（ P0 ）（ KL ）（ K ）(特殊情況下1900)V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)48. 張緊力 F0

28、F0 越大，則承載能力越大，但帶所受的拉力也越大，使帶的壽命降低。合適的張緊力 F0 =9. 壓軸力 Fz按式（732）計(jì)算，見圖718。例題見教材。普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)2) 15 . 2(500qvkvzPd新帶為上述值的1.5倍一.同步帶結(jié)構(gòu)同步帶由兩部分組成：強(qiáng)力層：多采用鋼絲繩或玻 璃纖維。布置在帶 的節(jié)線位置?；w基體：包括：包括帶齒帶齒和和帶背帶背 帶齒與帶輪輪齒嚙合 帶背用來粘結(jié)包覆強(qiáng) 力層。常用材料 為聚氨脂和氯丁 橡膠。 帶背內(nèi)表面開 有尖角的凹槽,以 增加帶的柔性。工作原理工作原理同步帶同步帶構(gòu)成構(gòu)成7.5 7.5 同步帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)CHL測(cè)控裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件36n主要參數(shù)主要

29、參數(shù)w節(jié)距節(jié)距 Pb ：在規(guī)定張緊力下，同步帶縱向截面上相鄰兩：在規(guī)定張緊力下，同步帶縱向截面上相鄰兩齒中心軸線間節(jié)線上的距離。齒中心軸線間節(jié)線上的距離。w節(jié)線長度節(jié)線長度 Lp ：節(jié)線節(jié)線是指當(dāng)同步帶垂直其底邊彎曲時(shí)，是指當(dāng)同步帶垂直其底邊彎曲時(shí)，在帶中保持原長度不變的周線，通常位于承載層的中線在帶中保持原長度不變的周線，通常位于承載層的中線上。節(jié)線的傳遞亦稱為上。節(jié)線的傳遞亦稱為公稱長度公稱長度。w基準(zhǔn)帶寬基準(zhǔn)帶寬 bs0n材料材料：w強(qiáng)力層強(qiáng)力層：要求有高的抗拉強(qiáng)度和抗彎曲疲勞強(qiáng)度，彈性：要求有高的抗拉強(qiáng)度和抗彎曲疲勞強(qiáng)度，彈性模量要大，故多采用模量要大，故多采用鋼絲繩鋼絲繩或或玻璃纖維

30、玻璃纖維。CHL37DpDaabsht2pbF繩芯基體a）梯形齒b）半圓弧齒c）雙圓弧齒帶背帶齒同步帶構(gòu)成同步帶構(gòu)成及其參數(shù)及其參數(shù)返回本節(jié)首頁返回分類部分CHL測(cè)控裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件38w基體基體：要求有良好的耐磨性、強(qiáng)度、抗老化性以及與：要求有良好的耐磨性、強(qiáng)度、抗老化性以及與強(qiáng)力層的粘結(jié)性。常用材料有強(qiáng)力層的粘結(jié)性。常用材料有聚氨酯聚氨酯和和氯丁橡膠氯丁橡膠。n分類分類w按節(jié)距按節(jié)距：最輕型：最輕型MXL、超輕型、超輕型XXL、特輕型、特輕型XL、輕型、輕型L、重型重型H、特重型、特重型XH、超重型、超重型XXH共七種。其參數(shù)可查共七種。其參數(shù)可查看相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?？聪嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)。w按齒形按齒形：梯

31、形齒梯形齒、半圓弧齒半圓弧齒、雙圓弧齒雙圓弧齒等。其中，梯等。其中，梯形齒同步帶又可分為形齒同步帶又可分為單面帶單面帶和和雙面帶雙面帶兩種。兩種。帶輪帶輪n結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)w除了有輪齒之外，與其它帶輪結(jié)構(gòu)相似。輪齒齒形一除了有輪齒之外，與其它帶輪結(jié)構(gòu)相似。輪齒齒形一般有般有漸開線齒形漸開線齒形和和直邊齒形直邊齒形兩種。兩種。n材料材料w一般用一般用鋼鋼或或鑄鐵鑄鐵，輕載場(chǎng)合用，輕載場(chǎng)合用輕合金輕合金或或塑料塑料。大批量。大批量生產(chǎn)時(shí)也用生產(chǎn)時(shí)也用粉末冶金材料粉末冶金材料。CHL39同步帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)同步帶內(nèi)的同步帶內(nèi)的鋼絲繩鋼絲繩在承受載荷之后在承受載荷之后仍能保持同步帶仍能保持同步帶節(jié)距不變節(jié)距不

32、變，故同步，故同步帶與帶輪間傳動(dòng)時(shí)帶與帶輪間傳動(dòng)時(shí)無相對(duì)滑動(dòng)無相對(duì)滑動(dòng)，做，做的是的是同步傳動(dòng)同步傳動(dòng)，因此稱為同步帶傳，因此稱為同步帶傳動(dòng)。動(dòng)。返回本節(jié)首頁二.同步帶傳動(dòng)特點(diǎn)1）帶與帶輪間無相對(duì)滑動(dòng)，由于 強(qiáng)力層中的鋼絲繩在承受載荷 后能保持同步帶的節(jié)距不變。2）允許較高的線速度。齒形帶較 薄，單位長度質(zhì)量小。3）允許帶輪直徑較小，傳動(dòng)比較 大。帶的柔性好。4）初拉力小。軸及軸承上受的載 荷小。同步帶不是靠摩擦傳動(dòng)5）噪聲小。6）中心距要求嚴(yán)格，安裝精度要 求較高。否則同步帶工作中會(huì) 跑偏?？傊和綆鲃?dòng)是綜合了帶傳動(dòng) 和齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)的一種新型 帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)11)設(shè)計(jì)計(jì)算及參數(shù)選擇

33、設(shè)計(jì)計(jì)算及參數(shù)選擇原始數(shù)據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動(dòng)比 i ）及工作條件等。設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定同步帶的型號(hào)、長度、齒數(shù)、傳動(dòng)中心距、帶輪節(jié)圓直徑及齒數(shù)、帶寬、帶輪結(jié)構(gòu)等。 1. 求計(jì)算功率 PdPKPAd式中： 工況系數(shù)，見表715。AK2. 確定帶輪齒數(shù)和節(jié)圓直徑 根據(jù) Pd 和 小輪轉(zhuǎn)速 n1 查圖717選取。（選型圖 ）3. 確定帶輪直徑 D1 ,D2注：為減小彎曲應(yīng)力，規(guī)定了最小帶輪直徑 Dmin。（見表76）D1 Dmin ；)1 ()1 (12112iDnnDD（ D 的系列值見表77 ）普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（工況系數(shù) ）三、同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算4. 驗(yàn)算帶

34、速 10006011nD，則離心力，接觸面上的正壓力，承載能力，則傳遞的功率，即承載能力FP 合適的帶速為：sm2555. 中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度 LdV帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)2a 過大，帶容易顫動(dòng)； a 過小，則帶容易疲勞。初定中心距：)(2)(7 . 021021DDaDD按式（712）計(jì)算所需的帶長 L選標(biāo)準(zhǔn)的dL（表73） 計(jì)算實(shí)際中心距 a a0+(Ld-L)/2普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3P0 考慮 時(shí)，單根V帶的功率增量，見表710 。1i P0 單根普通帶的基本額定功率，見表78。6. 驗(yàn)算小輪包角 1按式（711)計(jì)算 。1越小，則承載能力就越低。1故，要求：12017. 計(jì)算帶的根數(shù) ZZLdKKPPP)(