chap13帶傳動和鏈傳動ppt課件

1、 帶傳動的類型、特點和運用場所帶傳動的類型、特點和運用場所 帶傳動的張緊方法和安裝；帶傳動的張緊方法和安裝； 帶傳動受力情況、應(yīng)力分析帶傳動受力情況、應(yīng)力分析 帶傳動的彈性滑動與打滑帶傳動的彈性滑動與打滑V帶傳動的設(shè)計方法和步驟帶傳動的設(shè)計方法和步驟鏈傳動的特點、運動分析、受力分析、設(shè)計計算鏈傳動的特點、運動分析、受力分析、設(shè)計計算主要內(nèi)容主要內(nèi)容本章重點本章重點帶傳動受力情況、應(yīng)力分析、設(shè)計方法帶傳動受力情況、應(yīng)力分析、設(shè)計方法鏈傳動的運動分析、受力分析、設(shè)計方法鏈傳動的運動分析、受力分析、設(shè)計方法13-1 13-1 帶傳動概述帶傳動概述一、定義：一、定義： 帶傳動是利用張緊在帶輪上的傳動帶

2、與帶輪的摩擦或帶傳動是利用張緊在帶輪上的傳動帶與帶輪的摩擦或嚙合來傳送運動和動力的。由自動輪嚙合來傳送運動和動力的。由自動輪1、從動輪、從動輪2和張緊在和張緊在兩輪上的環(huán)形帶兩輪上的環(huán)形帶3所組成。所組成。二、帶傳動類型：二、帶傳動類型： 1 根據(jù)傳動原理不同，可分為摩擦傳動型和嚙合傳動型。根據(jù)傳動原理不同，可分為摩擦傳動型和嚙合傳動型。 摩擦傳動型摩擦傳動型嚙合傳動型嚙合傳動型(1) 摩擦傳動型摩擦傳動型1) 普通平帶傳動：帶截面外形為矩形，任務(wù)時帶內(nèi)外表是任務(wù)面普通平帶傳動：帶截面外形為矩形，任務(wù)時帶內(nèi)外表是任務(wù)面2) V帶傳動帶傳動 帶截面外形為等腰梯形，兩側(cè)面是任務(wù)面，一樣的帶張緊程度

3、下，帶截面外形為等腰梯形，兩側(cè)面是任務(wù)面，一樣的帶張緊程度下，V帶傳動的摩擦力要比平帶傳動約大帶傳動的摩擦力要比平帶傳動約大70%，其承載才干高。，其承載才干高。3) 多楔帶傳動多楔帶傳動 帶截面外形為多楔形，以平帶為基體、內(nèi)外表具有假設(shè)干等距縱向帶截面外形為多楔形，以平帶為基體、內(nèi)外表具有假設(shè)干等距縱向V形楔，任務(wù)面為楔的側(cè)面，具有平帶的柔軟、形楔，任務(wù)面為楔的側(cè)面，具有平帶的柔軟、V帶摩擦力大的特點。帶摩擦力大的特點。(2) 嚙合傳動型嚙合傳動型 優(yōu)點優(yōu)點: (1) i恒定恒定; (2) 構(gòu)造緊湊，帶的預(yù)緊力構(gòu)造緊湊，帶的預(yù)緊力; (3) 帶薄而輕，抗帶薄而輕，抗 拉體強度高拉體強度高 ;

4、 (4) v=40m/s，i=10 ，P=200KW =0.98缺陷：價錢高，制造安裝要求高，中心距要求較嚴厲。缺陷：價錢高，制造安裝要求高，中心距要求較嚴厲。兼有帶傳動和齒輪嚙合傳動的特性和優(yōu)點。兼有帶傳動和齒輪嚙合傳動的特性和優(yōu)點。運用：計算機，放映機，錄音機，紡織機械，磨床運用：計算機，放映機，錄音機，紡織機械，磨床四、幾何尺寸四、幾何尺寸 (1)中心距：中心距：a(2)包角：包角： 3 .571801212addaddor 帶長計算公式：帶長計算公式：addddaL4)()(222122121222121)(8)(2)(281ddddLddLa(4) 中心距中心距L=2AB+弧BC+弧

5、AD22211sin1cos (d2-d1)/2a由于由于(3) 帶長帶長13-2 帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析初始形狀初始形狀:任務(wù)形狀任務(wù)形狀:拉力添加拉力添加緊邊緊邊 01 緊邊拉力緊邊拉力拉力減少拉力減少松邊松邊 02 松邊拉力松邊拉力 1.緊松邊的判別緊松邊的判別繞出自動輪的一邊繞出自動輪的一邊松邊松邊 繞出從動輪的一邊繞出從動輪的一邊緊邊緊邊帶兩邊拉力相等帶兩邊拉力相等0 張緊力張緊力帶兩邊拉力不相等帶兩邊拉力不相等 緊邊緊邊松邊松邊1 1 2 200 2 緊松邊拉力的大小3 帶傳動的功率帶傳動的功率 P = F V1000 kw 假設(shè)假設(shè)F Fmax帶與帶輪間最大摩擦力總和帶

6、與帶輪間最大摩擦力總和 120圓周力圓周力:=12 打滑打滑4 即將打滑時的拉力即將打滑時的拉力平帶平帶:取微段取微段dl受力分析受力分析2cos2cos)(dFddFFfdFN垂直方向：2sin)(2sinddFFdFdFN水平方向：忽略二階無窮小忽略二階無窮小,化簡上式得化簡上式得:dFfdFFddFNN120FFfdFdFfeFF21feFF21=124 即將打滑時的拉力即將打滑時的拉力(續(xù)續(xù))ffffeFFFFeFFeeFF1111112121總結(jié)總結(jié)3 初拉力初拉力0， 由于壓力越大，摩擦力越大由于壓力越大，摩擦力越大 ， 但但F0過大，會加劇帶的磨損過大，會加劇帶的磨損1 包角包角

7、，由于包角，由于包角越大，帶與帶輪接觸越大，帶與帶輪接觸 弧越長，總摩擦力越大弧越長，總摩擦力越大2 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f 5 V帶受力分析帶受力分析平帶：平帶：FN=FQ fFN=fFQV帶：帶：FN=FQ/sin(/2) QQNFfFffF)2/sin(帶輪輪槽角帶輪輪槽角f當(dāng)量摩擦系數(shù)當(dāng)量摩擦系數(shù) 將平帶拉力計算公式中的將平帶拉力計算公式中的f用用f替代，平帶替代，平帶計算公式同樣適用于計算公式同樣適用于V帶。帶。13-3 帶的應(yīng)力分析帶的應(yīng)力分析AF22松邊拉應(yīng)力：AF11緊邊拉應(yīng)力：1 緊、松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力緊、松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力MPaMPa2 離心應(yīng)力離心應(yīng)力AqvAFcC2離心

8、應(yīng)力：2qvFC當(dāng)當(dāng)d很小時，很小時，sin(d/2)d/2dqvrvqrddFNc22)(離心力離心力設(shè)離心力在設(shè)離心力在dl段上引起拉力為段上引起拉力為Fc: dqvdFc22sin2Fc作用在帶的全長。作用在帶的全長。3 彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力帶繞過帶輪彎曲而產(chǎn)生的應(yīng)力。帶繞過帶輪彎曲而產(chǎn)生的應(yīng)力。dyEb2MPad1 d2 所以所以b1 b2cb11max13-4 帶的彈性滑動和打滑帶的彈性滑動和打滑 緣由緣由:分析分析:防止措施防止措施: 2. F0、f、緊邊置下Ffmax1. 控制控制F Ffmax1 打打 滑滑 1 什么是彈性滑動, 什么是打滑? 對傳動有什么影響？ 2 為什么會發(fā)生彈

9、性滑動或打滑? 能否可以防止? 2 彈性滑動彈性滑動*后果后果:*緣由緣由:自動輪：自動輪：從動輪：從動輪：1. 帶速滯后帶速滯后 V1V帶帶V2 V1V2 帶的彈性變形及帶輪兩邊的拉力差引起帶的彈性變形及帶輪兩邊的拉力差引起 2.帶傳動傳動比不穩(wěn)定帶傳動傳動比不穩(wěn)定)1 (1121ddnni112211121ndndndvvv傳動比傳動比smndv/100060111smndv/100060222滑動率滑動率(0.010.02)AEF13-5 普通普通V帶傳動的設(shè)計計算帶傳動的設(shè)計計算1 分類：普通帶：分類：普通帶：Y、Z、A、B、C、D、 E 窄帶窄帶 ： SPZ、SPA、SPB、SPC

10、寬寬V帶、大楔角帶、大楔角V帶、汽車帶、汽車V帶等帶等一、帶型號與規(guī)格一、帶型號與規(guī)格2 規(guī)格規(guī)格組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布當(dāng)帶彎曲時當(dāng)帶彎曲時中性層帶長不變中性層帶長不變節(jié)面節(jié)面帶節(jié)面寬度：帶節(jié)面寬度：bd基準尺寸：基準直徑基準尺寸：基準直徑d 、基準長度、基準長度d承載才干高承載才干高1.52.5倍倍(=40 ,h/bd=0.7)(=40 ,h/bd=0.9) 表表13-8 表表13-2二、普通帶設(shè)計二、普通帶設(shè)計1000)11 (1000)11 (1000110veAveFFvPff單根單根V V帶的額定功率：帶的額定功率：(1) 保證不打滑保證不打滑(

11、2) 具有一定疲勞壽命：具有一定疲勞壽命： max= 1 +b + c(3) 不打滑且具有一定疲勞壽命的功率不打滑且具有一定疲勞壽命的功率kWAvePfcb1000)11)(01 1 設(shè)計準那么和單根設(shè)計準那么和單根V V帶的許用功率帶的許用功率帶傳動的主要失效方式帶傳動的主要失效方式: (1): (1)打滑打滑 (2) (2) 帶的疲勞折斷帶的疲勞折斷 帶傳動的設(shè)計準那么：帶傳動的設(shè)計準那么： 保證帶傳動不打滑的前提下，具有一定的疲勞強度和壽命。保證帶傳動不打滑的前提下，具有一定的疲勞強度和壽命。(4) 許用功率許用功率LkkPPP)(000表表13-4、13-5、13-2(1) 計算功率計

12、算功率Pc: Pc=KAP kW KA任務(wù)情況系數(shù)表任務(wù)情況系數(shù)表13-6 3 3 設(shè)計步驟和設(shè)計步驟和方法方法 (2) 選擇帶型選擇帶型: 根據(jù)計算功根據(jù)計算功率率Pc和小帶和小帶輪轉(zhuǎn)速輪轉(zhuǎn)速n1 選選取。取。圖圖13-15(3)(3)確定帶輪的基準直徑確定帶輪的基準直徑d1d1和和d2d2 初選小帶輪的基準直徑初選小帶輪的基準直徑d1(d1(表表13-7)13-7)大帶輪的基準直徑大帶輪的基準直徑d2d2)1 (112dnnd(4)(4)驗算帶速驗算帶速max411106vndvv=525m/s)(2)(7.021021ddadd初定中心距：021221004)()(22addddaL初定

13、V帶基準長度200LLaad)03. 0()015. 0(ddLaLaa由表由表13-2選取與選取與L0相近的基準長度相近的基準長度Ld。再用下式計算中心距：。再用下式計算中心距：由于安裝、調(diào)整、張緊需求，中心距變動范圍為：由于安裝、調(diào)整、張緊需求，中心距變動范圍為：(6) (6) 驗算小輪包角驗算小輪包角a1a11205 .57180121add(5)(5)確定中心距確定中心距a a和帶的基準長度和帶的基準長度LdLd(7)(7)確定帶的根數(shù)確定帶的根數(shù)z zLccKKPPPPPz)(000Ka： 當(dāng)包角不為當(dāng)包角不為1800時的包角修正系數(shù)時的包角修正系數(shù) (表表13-5)KL ：當(dāng)帶長不

14、等于特定值時的帶長修正系數(shù)：當(dāng)帶長不等于特定值時的帶長修正系數(shù)(表表13-2)DP0 ：當(dāng)傳動比不等于：當(dāng)傳動比不等于1時，單根帶額定功率的增量時，單根帶額定功率的增量(表表13-4)P0 ： (表表13-3)z為整數(shù)，為整數(shù)，z10(8)(8)確定帶的預(yù)緊力確定帶的預(yù)緊力 20) 15 . 2(500qvKzvPFc 由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動，由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動，安裝新帶時的預(yù)緊力應(yīng)為上述預(yù)緊力的安裝新帶時的預(yù)緊力應(yīng)為上述預(yù)緊力的1.5倍倍N單根單根V帶：帶：QF；FF00打滑(9)(9)計算壓軸力計算壓軸力FqFq2sin2cos2100zFzFF

15、Q0F0F0F(10)(10)帶輪構(gòu)造設(shè)計帶輪構(gòu)造設(shè)計13-6 V帶輪的構(gòu)造帶輪的構(gòu)造1.V1.V帶輪的設(shè)計要求帶輪的設(shè)計要求: : 分量輕、質(zhì)量分布均勻、構(gòu)造工藝性好；分量輕、質(zhì)量分布均勻、構(gòu)造工藝性好； 高速帶輪要進展動平衡實驗；高速帶輪要進展動平衡實驗； 輪槽任務(wù)面應(yīng)到達一定的精度要求；輪槽任務(wù)面應(yīng)到達一定的精度要求； 各槽的尺寸和角度應(yīng)堅持一定的精度。各槽的尺寸和角度應(yīng)堅持一定的精度。2.2.帶輪資料：帶輪資料： 鑄鐵鑄鐵150,/25HTsmv采用200,/3025HTsmv采用 轉(zhuǎn)速較高時，采用鑄鋼或鋼板沖壓轉(zhuǎn)速較高時，采用鑄鋼或鋼板沖壓-焊接構(gòu)造焊接構(gòu)造小功率時，可用鑄鋁合金或塑

16、料。小功率時，可用鑄鋁合金或塑料。 3. 3.帶輪構(gòu)造設(shè)計帶輪構(gòu)造設(shè)計實心式、腹板式、輪輻式實心式、腹板式、輪輻式同齒輪例題例題1：單根：單根V帶傳動的功率帶傳動的功率P=2.5KV，自動輪基準直徑，自動輪基準直徑 d1=125mm，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n1=2000r/min ，小帶輪的包角，小帶輪的包角 當(dāng)量摩擦角當(dāng)量摩擦角 fv=0.25，傳動比，傳動比i=2.84，V帶的彈性模量帶的彈性模量 E=300MPa，求帶任務(wù)時剖面上的各應(yīng)力，求帶任務(wù)時剖面上的各應(yīng)力A型型V帶剖面帶剖面 面積面積A=75mm2，q=0.1Kg/m，高度，高度h=8mm。smndv/13100060200012510006011NvPF192135 . 210001000解：解：1、計算有效拉力、計算有效拉力Fe1計算速度計算速度2 2計算有效拉力計算有效拉力14512 2、求緊邊與松邊的拉力、求緊邊與松邊的拉力NeeFFvvffe4101718. 2718. 2192118014525. 018014525. 01NFFFe218