機(jī)械設(shè)計B課件第5章帶傳動和鏈傳動

1、5-1 5-1 概概 述述平帶傳動平帶傳動第第5章章 帶傳動和帶傳動和鏈傳動鏈傳動V帶傳動帶傳動帶傳動帶傳動特點(diǎn)特點(diǎn): :適于遠(yuǎn)距離傳動；適于遠(yuǎn)距離傳動；傳動平穩(wěn)；過載打滑；傳動平穩(wěn)；過載打滑；有有緩沖吸振作用。緩沖吸振作用。 與帶傳動相比與帶傳動相比平均傳動比準(zhǔn)確平均傳動比準(zhǔn)確; ;傳動效率高；傳動效率高；能在高溫、低速、能在高溫、低速、 重載條件下工作。重載條件下工作。鏈傳動特點(diǎn)鏈傳動特點(diǎn): :鏈條分類鏈條分類: :傳動鏈傳動鏈 輸送鏈輸送鏈 起重鏈起重鏈滾子滾子鏈鏈齒形鏈齒形鏈與齒輪傳動相比：與齒輪傳動相比：安裝精度要求不高；安裝精度要求不高；適于遠(yuǎn)距離傳動適于遠(yuǎn)距離傳動, ,結(jié)結(jié)構(gòu)簡單

2、構(gòu)簡單, ,成本低。成本低。5-2 5-2 V V帶的類型帶的類型4.4.包布層包布層1.1.頂膠頂膠2.2.承載層承載層3.3.底膠底膠1234簾布結(jié)構(gòu)簾布結(jié)構(gòu)線繩結(jié)構(gòu)線繩結(jié)構(gòu)普通普通V V帶結(jié)構(gòu)帶結(jié)構(gòu)普通普通 V V 帶型號帶型號: :Y、 Z 、 A 、 B 、 C 、D 、Epb節(jié)寬節(jié)寬D基準(zhǔn)直徑基準(zhǔn)直徑基準(zhǔn)長度基準(zhǔn)長度dL位置位置12一一. .帶傳動中的力分析帶傳動中的力分析120F0F0F0F21fFFF fFfF初初拉拉力力1F2F210FFF2 eF 有效拉力有效拉力5-3 5-3 帶傳動工作情況分析帶傳動工作情況分析帶傳遞的功率為：帶傳遞的功率為：kw1000vFPe fdF

3、dF 012fdFdFFFd2d2d1F2FFdNdNf dFF dFfdNFddN 歐拉公式歐拉公式對對V V帶：帶：021f2121eF2FFeFFFFF 最大有效拉力與下列因素有關(guān)：最大有效拉力與下列因素有關(guān)：0F1 1、初拉力、初拉力 2 2、包角、包角f3 3、摩擦系數(shù)、摩擦系數(shù)0F0FV帶傳動帶傳動二、帶的應(yīng)力分析二、帶的應(yīng)力分析AF11 1.1.拉應(yīng)力拉應(yīng)力DhEb 2.2.彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力AF22 2b1b 為避免彎曲應(yīng)力過大，為避免彎曲應(yīng)力過大，應(yīng)限定應(yīng)限定minDD1 21DD 3.3.離心應(yīng)力離心應(yīng)力cFcFAqv2c 為避免離心應(yīng)力過大，應(yīng)限定為避免離心應(yīng)力過大，應(yīng)限定

4、maxvv Dn1n21b max 1 2b 2 c1b1 maxc c 三三. .帶傳動的彈性滑動與打滑帶傳動的彈性滑動與打滑1F2n2v1v2F2v1v1n由帶的彈性變形引起的滑動稱為由帶的彈性變形引起的滑動稱為彈性滑動彈性滑動滑動率滑動率彈性滑動使從動輪圓周速度低于主動輪圓周彈性滑動使從動輪圓周速度低于主動輪圓周速度速度: :21vv 1F2n2v1v2F2v1v1n100060Dnv 1DDnni1221CCvvv121 2n2v1v1v1n2v彈性滑動曲線：彈性滑動曲線： eFecF彈性滑動區(qū)彈性滑動區(qū)打滑區(qū)打滑區(qū)1221DDnni 020010.5-4 V5-4 V帶傳動的設(shè)計帶傳

5、動的設(shè)計一一. . 單根單根V V帶的額定功率帶的額定功率帶傳動失效形式帶傳動失效形式: : 1. 1. 打滑打滑2. 2. 帶的疲勞破壞帶的疲勞破壞帶傳動設(shè)計準(zhǔn)則帶傳動設(shè)計準(zhǔn)則: :保證帶傳動不打滑保證帶傳動不打滑, ,并使膠帶具有一定并使膠帶具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命的疲勞強(qiáng)度和壽命保證不打滑條件保證不打滑條件: : vvf1f1ece11Ae11FF保證保證V V帶有一定的疲勞強(qiáng)度條件帶有一定的疲勞強(qiáng)度條件: : c1b1c1b1max 1000Ae111000FPvfc1bec0vv 二、參數(shù)選擇和設(shè)計計算二、參數(shù)選擇和設(shè)計計算設(shè)計內(nèi)容：設(shè)計內(nèi)容：確定帶的型號、長度、根數(shù)、確定帶的型號、

6、長度、根數(shù)、 傳動中心距、帶輪直徑、結(jié)構(gòu)尺寸等傳動中心距、帶輪直徑、結(jié)構(gòu)尺寸等已知條件：已知條件：傳遞功率傳遞功率P P、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速 ( (或傳或傳 動比動比) )、傳動位置要求、工作條件等、傳動位置要求、工作條件等 21n,n基本額定功率基本額定功率0P2.2.選擇帶的型號選擇帶的型號1dn,P按按 由選型圖選擇帶的型號由選型圖選擇帶的型號1ndP1nZCABdPDE1.1.確定設(shè)計功率確定設(shè)計功率PKPAd一般一般應(yīng)使應(yīng)使 5 525m/s25m/s v21D,D3.3.選定帶輪的基準(zhǔn)直徑選定帶輪的基準(zhǔn)直徑max11vv 100060nD為避免離心應(yīng)力過大，應(yīng)使為避免離心應(yīng)力過大，應(yīng)使mi

7、n1DD 為避免彎曲應(yīng)力過大，應(yīng)使為避免彎曲應(yīng)力過大，應(yīng)使2112nnDD 4、確定中心距確定中心距a a和帶長和帶長dL 21021DD2aDD7 . 0 1 a過小則過小則 小小 ； 過大則過大則 帶產(chǎn)生顫動帶產(chǎn)生顫動a計算帶長計算帶長,dL由,dLdL選選5.5.驗(yàn)算包角驗(yàn)算包角1 要求要求01120 如不滿足，可加大中心距或加張緊輪如不滿足，可加大中心距或加張緊輪6.6.確定帶的根數(shù)確定帶的根數(shù)z zL00dKK)PP(Pz 7.7.確定初拉力確定初拉力0F2d2ffecc210qv)1K5.2(zvP500qv1e1eF21F2FFFvv 三、帶輪設(shè)計三、帶輪設(shè)計V V帶楔角帶楔角=

8、 ，帶輪輪槽角帶輪輪槽角0400400F0FQF 8.8.計算計算帶輪帶輪作用在軸上的力作用在軸上的力QF為了為了張緊，張緊張緊，張緊輪應(yīng)放在輪應(yīng)放在松邊內(nèi)松邊內(nèi)側(cè)靠近大輪側(cè)靠近大輪為了為了加大加大 ，張緊，張緊輪應(yīng)放在輪應(yīng)放在松邊外側(cè)靠松邊外側(cè)靠近小輪近小輪1 1 1、定期張緊、定期張緊2 2、自動張緊、自動張緊3 3、采用張緊輪張緊、采用張緊輪張緊四、四、V V帶傳動的張緊帶傳動的張緊5-5 5-5 滾子鏈條和鏈輪滾子鏈條和鏈輪一一 鏈條鏈條內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)鏈節(jié)p節(jié)距節(jié)距 p p排數(shù)排數(shù) n n鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)PL鏈條的基本參數(shù)鏈條的基本參數(shù)外鏈板外鏈板內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板銷軸銷軸套筒套筒滾子滾子為避免使用過

9、渡為避免使用過渡鏈節(jié)，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)取偶數(shù)。鏈節(jié)，鏈節(jié)數(shù)應(yīng)取偶數(shù)。當(dāng)當(dāng) 為為奇數(shù)時，奇數(shù)時，用過渡用過渡鏈節(jié)搭接。鏈節(jié)搭接。PLPL當(dāng)當(dāng) 為為偶數(shù)時用偶數(shù)時用彈性鎖片彈性鎖片開口銷開口銷搭接搭接二、滾子鏈鏈輪二、滾子鏈鏈輪1 1、鏈輪基本參數(shù)、鏈輪基本參數(shù)節(jié)距節(jié)距p p齒數(shù)齒數(shù)z z排數(shù)排數(shù)n np pz3600d d分度圓直徑分度圓直徑z180sinpd0 2 2、鏈輪齒形、結(jié)構(gòu)、材料、鏈輪齒形、結(jié)構(gòu)、材料5-6 5-6 滾子鏈傳動的設(shè)計計算滾子鏈傳動的設(shè)計計算1nv v100060pzn11 v100060pzn22 1221zznn i = C平均鏈速和平均傳動比準(zhǔn)確平均鏈速和平均傳動比準(zhǔn)確一

10、、一、鏈傳動的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特性鏈傳動的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特性v v cos11R v1 v v1 1RAv1010z180z180 A cos22R cos11R v2020z180z180 COSRCOSR1221 siCv vv v1 瞬時鏈速和瞬時傳動比不準(zhǔn)確瞬時鏈速和瞬時傳動比不準(zhǔn)確鏈輪的多邊形鏈輪的多邊形運(yùn)動，使運(yùn)動，使鏈速周期性變化鏈速周期性變化-鏈傳動的多邊形效應(yīng)鏈傳動的多邊形效應(yīng)。鏈輪齒數(shù)越少，鏈輪齒數(shù)越少，鏈速波動越大。鏈速波動越大。v vv v1 鏈傳動的動載荷鏈傳動的動載荷 1 1、鏈速變化引起動載荷、鏈速變化引起動載荷2 2、從動輪角速度變化引起動載荷從動輪角速度變化引起

11、動載荷3 3、嚙合沖擊、嚙合沖擊鏈輪齒數(shù)越鏈輪齒數(shù)越少少、轉(zhuǎn)速越轉(zhuǎn)速越高高、節(jié)距越節(jié)距越大大時，時，動載荷及動載荷及嚙合沖嚙合沖擊擊越越嚴(yán)重嚴(yán)重。結(jié)論：多齒數(shù)、結(jié)論：多齒數(shù)、 小節(jié)距、小節(jié)距、 多排鏈傳動好。多排鏈傳動好。 v vmv0- 二、二、鏈傳動的主要失效形式鏈傳動的主要失效形式1 1、鉸鉸鏈的磨損鏈的磨損pppp p2p 內(nèi)內(nèi)鏈鏈板板外外鏈鏈板板內(nèi)內(nèi)鏈鏈板板p外鏈節(jié)節(jié)距變大外鏈節(jié)節(jié)距變大內(nèi)鏈節(jié)節(jié)距不變內(nèi)鏈節(jié)節(jié)距不變節(jié)距變大后，滾子爬高，產(chǎn)生跳齒或脫鏈。節(jié)距變大后，滾子爬高，產(chǎn)生跳齒或脫鏈。z180sinpd0 dd pp p pd d2d 2 2、鏈板疲勞破壞、鏈板疲勞破壞3 3、鉸

12、鏈的膠合、鉸鏈的膠合三、三、滾子鏈傳動的額定功率曲線滾子鏈傳動的額定功率曲線0P雙排雙排鏈額定功率鏈額定功率=1.75=1.750P三排三排鏈額定功率鏈額定功率=2.5=2.51ncP0P0P1n0P1n48A48A08A08A單排單排鏈鏈LpLp=120=12025z1 20A載荷平穩(wěn)載荷平穩(wěn)四、四、滾子滾子鏈傳動的設(shè)計計算鏈傳動的設(shè)計計算1 1、選擇鏈輪齒數(shù)、選擇鏈輪齒數(shù)2,1zz齒數(shù)齒數(shù) 少時，鏈速波動大，動載荷大，少時，鏈速波動大，動載荷大，鉸鉸鏈和鏈和齒面齒面磨損加劇。磨損加劇。1z,120z2 齒數(shù)齒數(shù) 應(yīng)盡量多選，但應(yīng)使應(yīng)盡量多選，但應(yīng)使1zd 否則否則 過多過多時時 大，易大，

13、易產(chǎn)生脫鏈。產(chǎn)生脫鏈。2z已知：已知：P、 ，工作條件等，工作條件等21nn 、設(shè)計：設(shè)計：p pd ddd pp z180sinpd0 2d 齒數(shù)應(yīng)選齒數(shù)應(yīng)選奇數(shù)奇數(shù)，與，與偶數(shù)鏈節(jié)相嚙合可偶數(shù)鏈節(jié)相嚙合可以使磨損均勻。以使磨損均勻。 2 2、選定中心距，計算鏈節(jié)數(shù)、選定中心距，計算鏈節(jié)數(shù)PL)p5030(a0 中心距過小，中心距過小，嚙合嚙合齒數(shù)少，齒數(shù)少，加劇磨損；加劇磨損；中心距過大，鏈條抖動。中心距過大，鏈條抖動。根據(jù)根據(jù)選定的中心距和齒數(shù)，選定的中心距和齒數(shù)，求求鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù)，并，并圓整為偶數(shù)圓整為偶數(shù)。0212210pap2zz2zzpa2L 3、確定確定鏈節(jié)距鏈節(jié)距p pAK-工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)ZK-齒數(shù)系數(shù)齒數(shù)系數(shù)PKKPZAc 計算功率計算功率根據(jù)根據(jù) ， 由功率圖選出由功率圖選出鏈節(jié)距鏈節(jié)距p p。1cnP 、8Pc 5 . 2P0 5P044.45mmpP10PA28C0，單單排排鏈鏈，用用 10P0 1n0P1n48A48A20A單排單排鏈鏈0P28A16A16A31.75mmpP8.75P1.755PA02C00，雙雙排排鏈鏈，用用 C00P7.25P2.52.9PA16 ，三三排排鏈鏈，用用1cnP、當(dāng)當(dāng) 一定時，如選擇多排鏈可以用小節(jié)距鏈條。一定時，如選擇多排鏈可以用小節(jié)距鏈條。五、鏈傳動的張緊和潤滑五、鏈傳動的張緊和潤滑1.帶傳動中帶