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1、第八章 帶傳動(dòng)8-1 帶傳動(dòng)概述8-2 帶傳動(dòng)工作情況的分析8-3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算8-4 帶輪設(shè)計(jì)8-5帶傳動(dòng)的張緊裝置帶傳動(dòng)概述帶傳動(dòng)概述1 1固聯(lián)于主動(dòng)軸上的帶輪固聯(lián)于主動(dòng)軸上的帶輪1(主動(dòng)輪主動(dòng)輪);固聯(lián)于從動(dòng)軸上的帶輪固聯(lián)于從動(dòng)軸上的帶輪3(從動(dòng)輪從動(dòng)輪);緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶2。8-1 8-1 概述概述 嚙合傳動(dòng):當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于帶和帶輪間的嚙合,便拖動(dòng)從動(dòng)輪一嚙合傳動(dòng):當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于帶和帶輪間的嚙合,便拖動(dòng)從動(dòng)輪一 起轉(zhuǎn)動(dòng),并傳遞動(dòng)力(同步帶傳動(dòng))。起轉(zhuǎn)動(dòng),并傳遞動(dòng)力(同步帶傳動(dòng))。 1帶傳動(dòng)的組成帶傳動(dòng)的組成2傳傳 動(dòng)動(dòng) 原原 理理 摩擦傳動(dòng):當(dāng)主

2、動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于帶和帶輪間的摩擦力,便拖動(dòng)從動(dòng)輪摩擦傳動(dòng):當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于帶和帶輪間的摩擦力,便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng),并傳遞動(dòng)力(平帶和帶傳動(dòng))一起轉(zhuǎn)動(dòng),并傳遞動(dòng)力(平帶和帶傳動(dòng)) 。3帶傳動(dòng)的特點(diǎn)帶傳動(dòng)的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖減振;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖減振;摩擦式帶傳動(dòng)有彈性滑動(dòng)和打滑的現(xiàn)象,傳動(dòng)比不穩(wěn)定。摩擦式帶傳動(dòng)有彈性滑動(dòng)和打滑的現(xiàn)象,傳動(dòng)比不穩(wěn)定。 帶傳動(dòng)概述帶傳動(dòng)概述2 2(一)帶傳動(dòng)的類(lèi)型(一)帶傳動(dòng)的類(lèi)型平帶傳動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,帶輪也容易制造,在傳動(dòng)中心距平帶傳動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,帶輪也容易制造,在傳動(dòng)中心距較大的場(chǎng)合應(yīng)用較多。較大的場(chǎng)合應(yīng)用較多。在一

3、般機(jī)械傳動(dòng)中,應(yīng)用最廣的帶傳動(dòng)是帶傳動(dòng),在在一般機(jī)械傳動(dòng)中,應(yīng)用最廣的帶傳動(dòng)是帶傳動(dòng),在同樣的張緊力下,帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。同樣的張緊力下,帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。多楔帶傳動(dòng)兼有平帶傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),柔韌性好、多楔帶傳動(dòng)兼有平帶傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),柔韌性好、摩擦力大,主要用于傳遞大功率而結(jié)構(gòu)要求緊湊的場(chǎng)合。摩擦力大,主要用于傳遞大功率而結(jié)構(gòu)要求緊湊的場(chǎng)合。同步帶傳動(dòng)是一種嚙合傳動(dòng),具有的優(yōu)點(diǎn)是:無(wú)滑動(dòng),同步帶傳動(dòng)是一種嚙合傳動(dòng),具有的優(yōu)點(diǎn)是:無(wú)滑動(dòng),能保證固定的傳動(dòng)比;帶的柔韌性好,所用帶輪直徑可較小。能保證固定的傳動(dòng)比;帶的柔韌性好,所用帶輪直徑可較小。 8-1

4、 8-1 概述概述帶傳動(dòng)概述3(二)帶的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)帶采用基準(zhǔn)寬度制,即用帶的基準(zhǔn)線的位置和基準(zhǔn)寬度來(lái)確定帶在輪槽中的位置和輪槽的尺寸。傳動(dòng)帶平 帶 帶多楔帶同步帶普通平帶片基平帶普通帶窄帶齒形帶寬帶帶的截面尺寸 8-1 概述帶傳動(dòng)概述4在各類(lèi)機(jī)械中應(yīng)用廣泛,但摩擦式帶傳動(dòng)不適用于對(duì)傳動(dòng)比有精確要求的場(chǎng)合。 帶傳動(dòng)的應(yīng)用 8-1 概述工作情況分析工作情況分析8-28-2 帶傳動(dòng)工作情況的分析帶傳動(dòng)工作情況的分析帶傳動(dòng)的工作情況分析是指帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析、運(yùn)動(dòng)分析。帶傳動(dòng)的工作情況分析是指帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析、運(yùn)動(dòng)分析。帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng),其工作情況具有一定的特點(diǎn)。帶傳動(dòng)是一種撓性

5、傳動(dòng),其工作情況具有一定的特點(diǎn)。一、帶傳動(dòng)中的力分析一、帶傳動(dòng)中的力分析設(shè)帶的總長(zhǎng)度不變,根據(jù)線彈性假設(shè):設(shè)帶的總長(zhǎng)度不變,根據(jù)線彈性假設(shè):F1F0F0F2;或:或:F1 F22F0;記傳動(dòng)帶與小帶輪或大帶輪間總摩擦力為記傳動(dòng)帶與小帶輪或大帶輪間總摩擦力為Ff,其值由帶傳動(dòng)的功率,其值由帶傳動(dòng)的功率P和帶和帶速速v決定。決定。 帶傳動(dòng)尚未工作時(shí),傳動(dòng)帶中的預(yù)緊力為帶傳動(dòng)尚未工作時(shí),傳動(dòng)帶中的預(yù)緊力為F0。 帶傳動(dòng)工作時(shí),一邊拉緊,一邊放松,記緊邊拉力為帶傳動(dòng)工作時(shí),一邊拉緊,一邊放松,記緊邊拉力為F1和松邊拉力為和松邊拉力為F2。 定義由負(fù)載所決定的傳動(dòng)帶的有效拉力為定義由負(fù)載所決定的傳動(dòng)帶的

6、有效拉力為FeP/v,則顯然有,則顯然有FeFf。 0FF1F00F02尚未工作狀態(tài)尚未工作狀態(tài) nFfF1F1F1F1222n2工作狀態(tài)工作狀態(tài) 工作情況分析(力分析)由歐拉公式可知:由歐拉公式可知:feFF211120ffeceeFF歐拉公式給出的是帶傳動(dòng)在極限狀態(tài)下各力之間的關(guān)系,或者說(shuō)是給出歐拉公式給出的是帶傳動(dòng)在極限狀態(tài)下各力之間的關(guān)系,或者說(shuō)是給出了一個(gè)具體的帶傳動(dòng)所能提供的最大有效拉力了一個(gè)具體的帶傳動(dòng)所能提供的最大有效拉力Fec 。預(yù)緊力預(yù)緊力F0最大有效拉力最大有效拉力Fec 包角包角最大有效拉力最大有效拉力Fec 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) f最大有效拉力最大有效拉力Fec 切記:歐

7、拉公式不可用于非極限狀態(tài)下的受力分析!切記:歐拉公式不可用于非極限狀態(tài)下的受力分析!由歐拉公式確定,即:由歐拉公式確定,即:取繞在主動(dòng)輪或從動(dòng)輪上的傳動(dòng)帶為研究對(duì)象取繞在主動(dòng)輪或從動(dòng)輪上的傳動(dòng)帶為研究對(duì)象 ,有:,有:FeFfF1F2;因此有:因此有:F1F0Fe2;F2F0Fe2;12包角的概念 8-2 帶傳動(dòng)工作情況的分析(二)帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素(二)帶傳動(dòng)的最大有效拉力及其影響因素工作情況分析(應(yīng)力分析)帶傳動(dòng)在工作過(guò)程中帶上的應(yīng)力有:帶傳動(dòng)在工作過(guò)程中帶上的應(yīng)力有:分析詳見(jiàn)為了不使帶所受到的彎曲應(yīng)力過(guò)大,應(yīng)限制帶輪的最小直徑。為了不使帶所受到的彎曲應(yīng)力過(guò)大,應(yīng)限制帶輪的最

8、小直徑。槽 型ZABCSPZSPASPASPCddmin/mm 50751252006390140224(三)帶的應(yīng)力分析(三)帶的應(yīng)力分析 拉應(yīng)力:緊邊拉應(yīng)力、松邊拉應(yīng)力;拉應(yīng)力:緊邊拉應(yīng)力、松邊拉應(yīng)力; 彎曲應(yīng)力:帶繞在帶輪上時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力;彎曲應(yīng)力:帶繞在帶輪上時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力; 離心應(yīng)力:帶沿輪緣圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的離心力在帶中產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力。離心應(yīng)力:帶沿輪緣圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的離心力在帶中產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力。 8-2 帶傳動(dòng)工作情況的分析工作情況分析(運(yùn)動(dòng)分析)(四)帶的(四)帶的彈性滑動(dòng)和彈性滑動(dòng)和打滑打滑帶傳動(dòng)在工作時(shí),帶傳動(dòng)在工作時(shí),從緊邊到松邊,從緊邊到松邊,傳動(dòng)帶所受的拉力是變化的,因

9、此帶傳動(dòng)帶所受的拉力是變化的,因此帶的彈性變形也是變化的。的彈性變形也是變化的。帶傳動(dòng)中因帶的彈性變形變化所導(dǎo)致的帶與帶輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為帶傳動(dòng)中因帶的彈性變形變化所導(dǎo)致的帶與帶輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)。%100121vvv12)1 (vv或或)/(600011d1smndv)/(600022d2smndv其中:其中:因此,傳動(dòng)比為:因此,傳動(dòng)比為:1d2d21)1 (ddnni若帶的工作載荷進(jìn)一步加大,有效圓周力達(dá)到臨界值若帶的工作載荷進(jìn)一步加大,有效圓周力達(dá)到臨界值F Fecec后,則帶與帶輪后,則帶與帶輪間會(huì)發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng),即產(chǎn)生打滑。打滑將使帶的磨損加劇,從動(dòng)輪

10、轉(zhuǎn)間會(huì)發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng),即產(chǎn)生打滑。打滑將使帶的磨損加劇,從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急速降低,帶傳動(dòng)失效,這種情況應(yīng)當(dāng)避免。速急速降低,帶傳動(dòng)失效,這種情況應(yīng)當(dāng)避免。彈性滑動(dòng)導(dǎo)致:從動(dòng)輪的圓周速度彈性滑動(dòng)導(dǎo)致:從動(dòng)輪的圓周速度v2主動(dòng)輪的圓周速度主動(dòng)輪的圓周速度v1,速度降低,速度降低的程度可用滑動(dòng)率的程度可用滑動(dòng)率來(lái)表示:來(lái)表示: (演示) 8-2 帶傳動(dòng)工作情況的分析V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)18-3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和傳動(dòng)帶的疲勞破壞。2單根V帶的基本額定功率帶傳動(dòng)的承載能力取決于傳動(dòng)帶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)度,帶傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速、包角和載荷特性等因素。帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:在不打滑的

11、條件下,具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命在不打滑的條件下,具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。單根V帶的基本額定功率P0是根據(jù)特定的實(shí)驗(yàn)和分析確定的。實(shí)驗(yàn)條件:傳動(dòng)比i=1(包角180)、特定長(zhǎng)度、平穩(wěn)的工作載荷。(P0) V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)23帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)為:功率P,轉(zhuǎn)速n1、n2(或傳動(dòng)比i),傳動(dòng)位置要求及工作條件等。設(shè)計(jì)內(nèi)容:確定帶的類(lèi)型和截型、長(zhǎng)度L、根數(shù)Z、傳動(dòng)中心距a、帶輪基 準(zhǔn)直徑及其它結(jié)構(gòu)尺寸等。由于單根帶基本額定功率P0是在特定條件下經(jīng)實(shí)驗(yàn)獲得的,因此,在針對(duì)某一具體條件進(jìn)行帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)這一具體的條件對(duì)所選定的帶的基本額定功率P0進(jìn)行修正,以滿足設(shè)計(jì)要求。 8-3 帶傳動(dòng)的

12、設(shè)計(jì)計(jì)算V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3 8-3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8-4 帶輪設(shè)計(jì)1V帶輪設(shè)計(jì)的要求結(jié)構(gòu)工藝性好、無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻。輪槽工作面要精細(xì)加工,以減少帶的磨損。各輪槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度,以使帶的載荷分布較為均勻。 2帶輪的材料通常采用鑄鐵,常用材料的牌號(hào)為HT150和HT200。轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成。 小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。 V帶輪的典型結(jié)構(gòu)有:實(shí)心式、 腹板式、 孔板式和 輪輻式。 3結(jié)構(gòu)與尺寸帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)帶的截型確定輪槽尺寸。帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸通常按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定。(詳細(xì)介紹) 帶傳動(dòng)的張緊18-5 帶傳動(dòng)的張緊裝置 根據(jù)帶的摩擦傳動(dòng)原理,帶必須在預(yù)張緊后才能正常工作;張緊的目的 運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后,

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