第五章摩擦型帶傳動ppt課件

1、第五章 摩擦型帶傳動中國地質(zhì)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制試驗儀器試驗儀器潘存云教授研制滑動軸承試驗臺滑動軸承試驗臺中國地質(zhì)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制印刷機械印刷機械潘存云教授研制礦山機械礦山機械 潘存云教授研制動平衡機動平衡機潘存云教授研制建筑機械建筑機械潘存云教授研制試驗臺試驗臺帶傳動的類型與特點帶傳動的類型與特點帶傳動的原理及帶傳動的原理及V V帶帶帶傳動的工作情況分析帶傳動的工作情況分析V V帶傳動的設(shè)計計算帶傳動的設(shè)計計算 （一主要內(nèi)容（一主要內(nèi)容 帶傳動概述；帶傳動概述；V帶和帶和V帶輪的帶輪的結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)； V帶傳動的工作能力分析；帶傳動的工作能力分

2、析； V帶傳動的設(shè)計、帶傳動的設(shè)計、 張緊、安裝與維張緊、安裝與維護。護。（二教學(xué)要求（二教學(xué)要求1、了解帶傳動的類型、特點與應(yīng)用。2、掌握帶傳動的受力分析、應(yīng)力分析及彈性滑動的概念。3、掌握V帶傳動的設(shè)計計算方法。4、熟悉帶傳動的張緊與維護。1、帶傳動的受力分析、應(yīng)力分析及彈性滑動。2、V帶傳動的設(shè)計計算。（三教學(xué)的重點與難點（三教學(xué)的重點與難點 帶傳動是一種常用的機械傳動裝置。帶傳動是一種常用的機械傳動裝置。主要作用：主要作用： 用來傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速。用來傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速。工作原理：工作原理： 主要是依靠撓性傳動帶與帶輪間的摩擦力來傳遞主要是依靠撓性傳動帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動

3、力。運動和動力。 一、概述 工作過程：原動機驅(qū)動主動帶輪轉(zhuǎn)動，通過帶與帶輪之間產(chǎn)生的摩擦力，使從動帶輪一起轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)運動和動力的傳遞。帶傳動的組成：主動輪、從動輪、緊套在兩輪上的傳動帶和機架組成。 （一帶傳動的類型 （1摩擦帶傳動： 靠傳動帶與帶輪間的摩擦力實現(xiàn)傳動，如V帶傳動、平帶傳動等。1、按傳動原理分：（2嚙合帶傳動： 靠帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實現(xiàn)傳動，如同步帶傳動。帶傳動的分類方法有三種:傳動帶：用于傳遞動力輸送帶：用于輸送物品 2、按用途分3、按傳動帶的截面形狀分：平帶、V 帶、多楔帶、圓形帶、齒形帶同步帶）平帶 ： 平帶的截面形狀為矩形,工作面為內(nèi)表面, 主要用于兩

4、軸平行, 轉(zhuǎn)向相同的較遠距離的傳動。平帶傳動動畫展示平帶傳動動畫展示1外覆蓋層2、4布層3片基層5工作面覆蓋層 V帶的截面形狀為梯形,工作面為兩側(cè)面, 帶輪的輪槽截面也為梯形。 在相同張緊力和相同摩擦系數(shù)的條件下, V帶產(chǎn)生的摩擦力要比平帶的摩擦力大,所以, V帶傳動能力強, 結(jié)構(gòu)更緊湊, 在機械傳動中應(yīng)用最廣泛。V帶:v v帶傳動動畫展示帶傳動動畫展示 多楔帶是平帶基體上有若干縱向楔形凸起, 它兼有平帶和V帶的優(yōu)點且彌補其不足, 多用于結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動中。 多楔帶:多楔帶傳動動畫展示多楔帶傳動動畫展示 圓形帶的截面形狀為圓形。 僅用于如縫紉機、 儀器等低速小功率的傳動。圓形帶:齒形帶同步

5、帶）: 同步齒形帶即為嚙合型傳動帶。 同步帶內(nèi)周有一定形狀的齒。 （二帶傳動的特點和應(yīng)用（1能緩沖吸振，傳動平穩(wěn)，噪音小。（2具有過載保護作用。（3結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護方便，成本低；（4適用于兩軸距離較大的傳動；優(yōu)點缺點（1不能保證恒定的傳動比，傳動精度和傳動效率低。（2帶對軸有很大的壓軸力。（3帶傳動裝置結(jié)構(gòu)不夠緊湊。（4帶的壽命較短。（5不適用于高溫、易燃及有腐蝕介質(zhì)的場合。運用： 帶傳動適用于要求傳動平穩(wěn)、傳動比不要求準確，100KW以下的中小功率的遠距離傳動。如：汽車發(fā)動機、拖拉機、石材切割機等。二、V帶和V帶輪的結(jié)構(gòu) V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、汽車V帶、大楔角V帶等。其中

6、以普通V帶和窄V帶應(yīng)用較廣。8.2.1 普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標準 標準標準V帶都制成無接頭的環(huán)形帶，橫截面結(jié)構(gòu)如下帶都制成無接頭的環(huán)形帶，橫截面結(jié)構(gòu)如下:V帶的結(jié)構(gòu)簾布結(jié)構(gòu)和線繩結(jié) 構(gòu)的區(qū)別: 簾布結(jié)構(gòu)抗拉強度高,但柔韌性和抗彎強度較差,所以,線繩結(jié)構(gòu)V帶適用于轉(zhuǎn)速高,帶輪直徑較小的場合。帶的型號： 我國普通V帶和窄V帶都已標準化。按截面尺寸由小到大，普通V帶可分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號；窄V帶可分為SPZ、SPA、SPB、SPC四個型號。在同樣條件下，截面尺寸大，則傳遞的功率就大。 其截面呈楔角等于40的梯形，如圖。 需要掌握的概念： 1、節(jié)寬bp ：長度不變層。所在位置稱為中性

7、層。 2、截面高度h： 相對高度h/bp已標準化普通V帶 為0.7，窄V帶為0.9）。V帶截面尺寸： 3、基準直徑dd: V帶裝在帶輪上，和節(jié)寬bp相對應(yīng)的帶輪直徑。（標準值見表5-1） 4、基準長度Ld：V帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準直徑上的周線長度。它用于帶傳動的幾何計算。（標準值見表5-2） 帶的標記： 普通V帶和窄V帶的標記都是由帶型、帶長和標準號組成。 例如： A型、基準長度為1400的普通V帶，其標 記為： A-1400 GB11544-89。 又如： SPA型、基準長度為1250的窄V帶，其標記為： SPA1250 GB1273091。 帶的標記通常壓印在帶的外表面上，以便選

8、用識別。 （二普通V帶輪的結(jié)構(gòu) （1帶輪應(yīng)具有足夠的強度和剛度，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力； （2質(zhì)量小且分布均勻，結(jié)構(gòu)工藝性好，便于制造；（3轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；（4輪槽工作面應(yīng)光滑，以減小帶的磨損。1、V帶輪的設(shè)計要求2、帶輪的材料 帶輪的材料主要采用鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等，灰鑄鐵應(yīng)用最廣。常用材料的牌號為HT150v25m/s時或HT200 （v=2530m/s時） ；轉(zhuǎn)速較高時宜采用球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼，也用采用鋼板沖壓后焊接帶輪。小功率時可采用鑄鋁或塑料等材料。 帶輪由輪緣、腹板輪輻和輪轂三部分組成。輪緣是帶輪的工作部分，制有梯形輪槽。輪轂是帶輪與軸的聯(lián)接部分，輪緣與輪轂則用輪輻腹板

9、聯(lián)接成一整體。3、帶輪的結(jié)構(gòu)輪緣腹板輪轂V帶輪的分類：V帶輪按腹板輪輻結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式： （1實心帶輪 （2腹板帶輪 （3孔板帶輪 （4輪輻帶輪實心帶輪實心帶輪腹板帶輪腹板帶輪孔板帶輪孔板帶輪輪輻帶輪輪輻帶輪三、帶傳動的工作能力分析 （一帶傳動的受力分析 為保證帶傳動正常工作，傳動帶必須以一定的張緊力套在帶輪上。 初拉力F0： 緊邊拉力F1： 松邊拉力F2： 有效拉力F： F=F1-F2 實質(zhì)上，帶傳動的有效拉力是帶與帶輪之間摩擦力的總和。在最大靜摩擦力范圍內(nèi)，二者是相等的。同時F也是帶傳動所傳動的圓周力。 帶傳動所傳遞的功率為：P=Fv/1000 式中：P為傳遞功率，單位為KW；

10、F為有效圓周力，單位為N； V為帶的速度，單位為m/s。 F=1000P/v 帶的打滑： 在一定的初拉力F0作用下，帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和有一極限值。當帶所傳遞的圓周力超過帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和的極限值時，帶與帶輪將發(fā)生明顯的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。 帶打滑時從動輪轉(zhuǎn)速急劇下降，使傳動失效，同時也加劇了帶的磨損，打滑應(yīng)避免。帶傳動的最大有效圓周力： 當傳動帶和帶輪表面間即將打滑，摩擦力達到最大值，即有效圓周力達到最大值。此時，緊邊拉力和松邊拉力之間的關(guān)系可用歐拉公式表示，即 ffeFFeFF2121式中： 包角，帶與小帶輪的接觸弧所對圓心角rad）。 f 帶與帶輪接觸面間的摩擦

11、系數(shù)。帶所傳動的圓周力與下列因素有關(guān)： （1初拉力F0 ： F與F0成正比。增大F0，帶與帶輪間正壓力增大（ F0 =f Q），傳動時摩擦力就大，F(xiàn)越大。但F0過大會加劇帶的磨損，致使帶過快松弛，縮短其工作壽命。 （2摩擦系數(shù)f:f越大，摩擦力越大，F(xiàn)越大。 （3包角 a : F隨包角的增大而增大，所以包角增大，帶的傳動能力提高。 帶傳動工作時帶傳動工作時, ,帶中的應(yīng)力由以下三部分組成：帶中的應(yīng)力由以下三部分組成：AFAF2211式中, A為帶的橫截面面積, 單位為mm2。 （二)帶傳動的應(yīng)力分析 1、由拉力產(chǎn)生的應(yīng)力：21緊邊拉應(yīng)力1：松邊拉應(yīng)力2： 由于帶本身的質(zhì)量, 帶繞過帶輪時隨著帶

12、輪作圓周運動將產(chǎn)生離心力。離心力將使帶受拉, 在截面產(chǎn)生離心拉應(yīng)力Aqc2 式中, c為離心拉應(yīng)力, 單位為MPa； v為帶速, 單位為m/s；q為帶單位長度上的質(zhì)量, 單位為kg/m, 見表8.6。 2、 由離心力產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力 傳動帶繞經(jīng)帶輪時要彎曲, 其彎曲應(yīng)力可近似按下式確定：dbdEh 式中, E為帶的彈性模量, 單位為MPa； h為帶的厚度, 單位為mm； dd 為帶輪的基準直徑, 單位為mm。 21bb由于 dd 1 dd2 所以3、帶的彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力帶工作時的應(yīng)力分布情況 ：Cb11maxmax=1+c+b1max=1+c+b1 為保證帶具有足夠的疲勞強度, 應(yīng)滿足： 帶

13、中最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊剛繞上主動輪處(A點)，其值為 傳動帶是彈性體，受到拉力后會產(chǎn)生彈性伸長，伸長量隨拉力大小的變化而改變。帶由緊邊繞過主動輪進入松邊時，帶的拉力由F1減小為F2，其彈性伸長量也減小。這說明帶在繞過帶輪的過程中，相對于輪面向后收縮，帶與帶輪輪面間出現(xiàn)局部相對滑動，導(dǎo)致帶的速度逐步小于主動輪的圓周速度。(三帶傳動的彈性滑動和傳動比 同樣，當帶由松邊繞過從動輪進入緊邊時，拉力增加，帶逐漸被拉長，沿輪面產(chǎn)生向前的彈性滑動，使帶的速度逐漸大于從動輪的圓周速度。 211221(1)dddnind112211112211121ndndndndndnddddddd帶的彈性滑動： 由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的帶與帶輪間的滑動稱為彈性滑動。由于彈性滑動引起的從動輪圓周速度的降低率稱為帶傳動的滑動系數(shù)。 由上式的帶傳動