機(jī)械基礎(chǔ) 1-8

1、1-8課時(shí)緒論引入引入: :機(jī)械的產(chǎn)生機(jī)械的產(chǎn)生o 機(jī)械是人類祖先在長(zhǎng)期的生活和生產(chǎn)勞動(dòng)探索中逐漸產(chǎn)生的.o 機(jī)械是人類的生產(chǎn)勞動(dòng)工具，是人類社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要標(biāo)志，是人類文明的產(chǎn)物.o 最古老的機(jī)械形式：等.引入引入: :機(jī)械的發(fā)展簡(jiǎn)況機(jī)械的發(fā)展簡(jiǎn)況o 十八世紀(jì)蒸汽機(jī)的發(fā)明促進(jìn)了歐洲機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，原動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)標(biāo)志著機(jī)械工業(yè)的質(zhì)的飛躍；o 各門力學(xué)學(xué)科的發(fā)展為機(jī)械的設(shè)計(jì)制作奠定了科學(xué)基礎(chǔ)，使機(jī)械工業(yè)迅猛發(fā)展；o 機(jī)械設(shè)備的其它典型例子：o 加工機(jī)床、機(jī)械手、機(jī)器人、日用機(jī)械設(shè)備等。機(jī)械的典型例子：汽車機(jī)械的典型例子：汽車機(jī)械的典型例子：飛機(jī)機(jī)械的典型例子：飛機(jī)機(jī)械的典型例子：高空作業(yè)車機(jī)械

2、的典型例子：高空作業(yè)車機(jī)械的典型例子：龍門起重機(jī)機(jī)械的典型例子：龍門起重機(jī)機(jī)械典型例子：數(shù)控加工中心機(jī)械典型例子：數(shù)控加工中心機(jī)械的典型例子：壓路機(jī)機(jī)械的典型例子：壓路機(jī)機(jī)械的典型例子：機(jī)械的典型例子：工程機(jī)械機(jī)械的作用o 機(jī)械的重要意義：減輕人類的體力和腦力勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。本章的教學(xué)目標(biāo)：本章的教學(xué)目標(biāo)： 1）了解本課程研究對(duì)象，認(rèn)識(shí)機(jī)器的組成，掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件的基本概念及正確識(shí)別； 2) 初步了解本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，及在專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位及作用，從而明確本課程學(xué)習(xí)目標(biāo)； 3) 對(duì)平面機(jī)構(gòu)的組成有所認(rèn)識(shí)，對(duì)由一般平面機(jī)構(gòu)組成的機(jī)械系統(tǒng)，能繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,并判斷其是否有確定的

3、運(yùn)動(dòng)。緒論緒論單缸內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造原動(dòng)機(jī)部分：原動(dòng)機(jī)部分：將其它能量變換為機(jī)械能，是驅(qū)動(dòng)整部機(jī)器的動(dòng)力源。工作機(jī)部分工作機(jī)部分：其功能是利用機(jī)械能去變換或傳遞能量、物料、信號(hào)。傳動(dòng)部分：傳動(dòng)部分：把原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鞑糠诌\(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。機(jī)器組成( (二二) )機(jī)械基礎(chǔ)基本概念機(jī)械基礎(chǔ)基本概念. .控制器控制器(控制控制)帶帶(傳動(dòng)傳動(dòng))減速器減速器(傳動(dòng)傳動(dòng))波輪波輪(工作工作)潘存云教授研制潘存云教授研制典型機(jī)器的分析：典型機(jī)器的分析：1.內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)組成：組成：65438712910汽缸體汽缸體1、活塞活塞2、進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥3、排氣閥排氣閥4、 連桿連桿5、曲軸曲軸6、凸輪凸輪7

4、、頂桿頂桿8、 齒輪齒輪9、10工作原理：工作原理：1.活塞下行，進(jìn)氣閥開啟，混合氣體活塞下行，進(jìn)氣閥開啟，混合氣體 進(jìn)入汽缸；進(jìn)入汽缸；2.活塞上行，氣閥關(guān)閉，混合氣體被壓縮，活塞上行，氣閥關(guān)閉，混合氣體被壓縮， 在頂部點(diǎn)在頂部點(diǎn) 火燃燒；火燃燒；3.高壓燃燒氣體推動(dòng)活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；高壓燃燒氣體推動(dòng)活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；4.活塞上行，排氣閥開啟，廢氣體被排出汽缸?；钊闲校艢忾y開啟，廢氣體被排出汽缸。循環(huán)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，使曲軸輸出連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)潘存云教授研制設(shè)計(jì)：潘存云進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮爆炸爆炸排氣排氣內(nèi)燃機(jī)的工作過程：內(nèi)燃機(jī)的工作過程：活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿

5、轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該組合體稱為：軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該組合體稱為：內(nèi)燃機(jī)各部分的作用：內(nèi)燃機(jī)各部分的作用：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪和頂桿用來啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；稱為：凸輪和頂桿用來啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；稱為：凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)兩個(gè)齒輪用來保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動(dòng)兩個(gè)齒輪用來保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動(dòng)作，稱為：作，稱為：齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)各部分各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作協(xié)調(diào)動(dòng)作的結(jié)果：的結(jié)果： 化學(xué)能化學(xué)能 機(jī)械能機(jī)械能機(jī)器的三個(gè)特征：機(jī)器的三個(gè)特征：o 1 1）由多個(gè)）由多個(gè)構(gòu)件構(gòu)件組成；組成；o 2 2）各構(gòu)件間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；）各構(gòu)件間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；o 3 3）能夠完成有效的機(jī)

6、械功或變換機(jī)械能。）能夠完成有效的機(jī)械功或變換機(jī)械能。o 機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)：具有機(jī)器的前兩個(gè)特征具有機(jī)器的前兩個(gè)特征o 機(jī)械：機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱o 機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來變機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息，以代替換或傳遞能量、物料與信息，以代替或減輕人的勞動(dòng)?；驕p輕人的勞動(dòng)。 ：o 1 1）由多）由多組成；組成；o 2 2）各構(gòu)件間有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；）各構(gòu)件間有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；o 3 3）能做功或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換）能做功或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。 機(jī)械：機(jī)械：是是機(jī)器機(jī)器與與機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的總稱。的總稱。機(jī)器的定義機(jī)器的定義機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)：具有機(jī)器前兩個(gè)特征的多構(gòu)件組合具

7、有機(jī)器前兩個(gè)特征的多構(gòu)件組合 體 ； 或 由 多 構(gòu) 件 組 成 且 各 構(gòu) 件 間 有體 ； 或 由 多 構(gòu) 件 組 成 且 各 構(gòu) 件 間 有 確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng). .如如: : 構(gòu)件：構(gòu)件：機(jī)器中運(yùn)動(dòng)的基本單元；如機(jī)器中運(yùn)動(dòng)的基本單元；如: : 零件：零件：機(jī)器中最小的機(jī)器中最小的制造單元；如：制造單元；如：螺釘螺釘部件：部件：一套協(xié)同工作且完成共同任務(wù)的零一套協(xié)同工作且完成共同任務(wù)的零 件組合。件組合。如如: :軸承軸承機(jī)器組成部件機(jī)器組成部件 在各種機(jī)器中經(jīng)常使用的零件。在各種機(jī)器中經(jīng)常使用的零件。 如：螺栓、螺母如：螺栓、螺母 僅在特定類型機(jī)器中使用的零件，僅在特定類型機(jī)

8、器中使用的零件，如：活塞，曲軸。如：活塞，曲軸。零件分類零件分類一、機(jī)構(gòu)的組成一、機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的、各能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的、各構(gòu)件的基構(gòu)件的基 本組合體本組合體稱為機(jī)構(gòu)。稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)僅能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，最簡(jiǎn)單的機(jī)器只機(jī)構(gòu)僅能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，最簡(jiǎn)單的機(jī)器只有一個(gè)機(jī)構(gòu)。有一個(gè)機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)由構(gòu)件組成，由一或幾個(gè)零件組成構(gòu)件；機(jī)構(gòu)由構(gòu)件組成，由一或幾個(gè)零件組成構(gòu)件；構(gòu)件構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的單元體；運(yùn)動(dòng)的單元體；零件零件制造的單元體；制造的單元體；1.構(gòu)件和零件：構(gòu)件和零件：(復(fù)習(xí)復(fù)習(xí))1.構(gòu)件和零件：構(gòu)件和零件：機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu) 單缸內(nèi)燃機(jī)單缸內(nèi)燃機(jī)2 2運(yùn)動(dòng)副

9、及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)中，兩構(gòu)件間直接接觸而又相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)聯(lián)接。機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而組成的構(gòu)件系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)副中兩構(gòu)件間接觸形式：點(diǎn)、線、面（運(yùn)動(dòng)副元素）根據(jù)組成運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件之間的接觸特性，運(yùn)動(dòng)副可分為低副和高副。 一、機(jī)構(gòu)的組成一、機(jī)構(gòu)的組成運(yùn)動(dòng)副的分類：運(yùn)動(dòng)副的分類：低副兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為。根據(jù)低副兩構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式：轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副（兩構(gòu)件間只可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)）（兩構(gòu)件間只可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)）移動(dòng)副移動(dòng)副（兩構(gòu)件間只可相對(duì)移動(dòng)）（兩構(gòu)件間只可相對(duì)移動(dòng)）低副低副平面運(yùn)動(dòng)副及其符號(hào)平面運(yùn)動(dòng)副及其符號(hào)圖圖0-4 0-4 平面運(yùn)動(dòng)副及其符號(hào)平面運(yùn)動(dòng)副及其符號(hào)a a）轉(zhuǎn)動(dòng)副）轉(zhuǎn)動(dòng)

10、副 b b）移動(dòng)副）移動(dòng)副 c c）高副（點(diǎn)接觸）高副（點(diǎn)接觸）d d）高）高副（面接觸）副（面接觸） 運(yùn)動(dòng)副的分類：運(yùn)動(dòng)副的分類：高副兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。 運(yùn)動(dòng)副的分類：運(yùn)動(dòng)副的分類：空間運(yùn)動(dòng)副空間運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副中兩構(gòu)件作空間運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)副中兩構(gòu)件作空間運(yùn)動(dòng)。球面副球面副空間運(yùn)動(dòng)副：空間運(yùn)動(dòng)副：螺旋副螺旋副圖圖0-5 0-5 空間運(yùn)動(dòng)副及其符號(hào)空間運(yùn)動(dòng)副及其符號(hào)a a）球面副）球面副 b b）球銷副）球銷副 c c）螺旋副）螺旋副 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟 ：例例1 1 繪制內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：繪制內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：氣缸體氣缸體1活塞活塞2進(jìn)氣閥進(jìn)

11、氣閥3排氣閥排氣閥4連桿連桿5曲軸曲軸6凸輪凸輪7頂桿頂桿8齒輪齒輪9內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖鄂式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制：鄂式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制：偏心輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制：五桿機(jī)構(gòu)：五桿機(jī)構(gòu)：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不確定，不成為機(jī)構(gòu)。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不確定，不成為機(jī)構(gòu)。 三桿機(jī)構(gòu)：三桿機(jī)構(gòu)：( (只能算是一個(gè)構(gòu)件只能算是一個(gè)構(gòu)件) )構(gòu)件系統(tǒng)不能運(yùn)動(dòng)，不成為機(jī)構(gòu)。構(gòu)件系統(tǒng)不能運(yùn)動(dòng)，不成為機(jī)構(gòu)。 四桿機(jī)構(gòu)：構(gòu)件系統(tǒng)能否成為機(jī)構(gòu)，與構(gòu)件系統(tǒng)能否成為機(jī)構(gòu)，與自由度自由度有關(guān)。有關(guān)。 1、基本概念 機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、 零件、部件的定義。 2、機(jī)構(gòu)組成,機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪制. 3、本課程學(xué)習(xí)目標(biāo). 小小 結(jié)結(jié)本

12、章重點(diǎn)本章重點(diǎn)0-1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的主要內(nèi)容和基本 任務(wù)是什么？0-2 什么是構(gòu)件？什么是零件？它們有什么區(qū)別和聯(lián)系？試舉實(shí)例加以說明。0-3 0-3 用生活中例子說明機(jī)構(gòu)和機(jī)器特征用生活中例子說明機(jī)構(gòu)和機(jī)器特征 構(gòu)件和零件的區(qū)別構(gòu)件和零件的區(qū)別0-4 0-4 現(xiàn)代機(jī)械的四個(gè)組成部分及作用是什現(xiàn)代機(jī)械的四個(gè)組成部分及作用是什么？么？0-50-5 腳踏自行車、腳踏縫紉機(jī)是否為機(jī)器。試分析其組成.思考題：思考題：第一章第一章 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)1.1帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)、類型和應(yīng)用1.2普通V帶和V帶輪1.3帶傳動(dòng)的基本理論1.4V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1.5帶傳動(dòng)的安裝、張緊和維護(hù)o1.1帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)、類型

13、和應(yīng)用o帶傳動(dòng)一般是由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶及機(jī)架組成。o源動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)o帶的傳動(dòng)過程：o主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)o驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪o從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)o帶與輪的摩擦o單擊單擊o帶傳動(dòng)的類型o普通普通V V帶帶傳動(dòng)傳動(dòng)o窄窄V V帶帶傳動(dòng)傳動(dòng)o寬寬V V帶帶傳動(dòng)傳動(dòng)o平帶傳平帶傳動(dòng)動(dòng)o多楔帶多楔帶傳動(dòng)傳動(dòng)o同步帶同步帶傳動(dòng)傳動(dòng)o1.1.1 帶傳動(dòng)的類型o1.普通V帶及V帶輪o結(jié)構(gòu)： o 頂膠、抗拉體、o 底膠、包布。o型號(hào)：（見P91表6-1） oY、Z、A、B、C、D、Eo1.2普通V帶和V帶輪o應(yīng)用應(yīng)用o1.窄V帶及窄V帶輪1.平帶及平帶輪o應(yīng)用2.多楔帶及多楔帶輪 同步帶及同步帶輪o應(yīng)用o2.1.2 帶傳動(dòng)

14、的特點(diǎn)和應(yīng)用o 傳動(dòng)平穩(wěn),噪聲小,可緩沖吸振,有過載保護(hù),可遠(yuǎn)距離傳動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、安裝和維護(hù)方便,但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確,效率較低,壽命較短,且對(duì)軸的壓力大。特點(diǎn)：應(yīng)用：o 常應(yīng)用于傳動(dòng)比不要求準(zhǔn)確、功率P100kW、v=525m/s、傳動(dòng)比i5以及有過載保護(hù)的場(chǎng)合.o1.普通V帶結(jié)構(gòu)、o結(jié)構(gòu)： o 頂膠、抗拉體、o 底膠、包布。o型號(hào)：（見P91表6-1）oY、Z、A、B、C、D、Eo2.2普通V帶和V帶輪普通V帶的參數(shù)o節(jié)面當(dāng)V帶受彎曲時(shí)，o 長(zhǎng)度不變的中性層。o節(jié)寬節(jié)面的寬度bp。o相對(duì)高度V帶高度h與o 節(jié)寬bp之比。約為0.7o帶輪基準(zhǔn)直徑V帶輪上與所配V帶節(jié)寬bpo 相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑

15、。o帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度V帶在帶輪上張緊后，位于o 帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度Ld 。o普通V帶和窄V帶的標(biāo)記由帶型、基準(zhǔn)長(zhǎng)度和標(biāo)記號(hào)組成，見如下示例：oA1400 GB1154489o國(guó)標(biāo)代號(hào)o基準(zhǔn)長(zhǎng)度ov帶型號(hào)o普通V帶輪的結(jié)構(gòu)：（見P91表6-1）o1.V帶輪槽尺寸標(biāo)準(zhǔn)o當(dāng)v25m/s時(shí)，用HT150；當(dāng)v=2530m/s時(shí)用HT200；當(dāng)2545m/s時(shí)用球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料.o2. 帶輪的材料oS型-實(shí)心帶輪oP型-腹板帶輪oH型-孔板帶輪oE型-橢圓輪輻帶o3.帶輪的結(jié)構(gòu)o1o23.33.3帶傳動(dòng)的基本理論帶傳動(dòng)的基本理論(一) 帶傳動(dòng)中的力分析o不工作時(shí)o工作時(shí)oF

16、0oF0oF0oF0o 帶必須以一定的拉力張緊在帶輪上，此時(shí)，傳動(dòng)帶兩邊的拉力相等，都等于F0。on2on1oF1oF2oF1oF2o 帶繞上主動(dòng)輪的一邊被拉緊，該邊拉力緊邊拉力F1；帶繞上從動(dòng)力的一邊被放松，該邊拉力松邊拉力F2。oF1-F0=F0-F2oF1+F2=2F0o之一o(一) 帶傳動(dòng)中的力分析o帶與帶輪間的總摩擦力FfoF2oF1022212111DFDFDFfo得：Ff =F1-F2o帶傳動(dòng)的有效拉力Fe o Fe=Ff =F1-F2220201eeFFFFFFo之二oFoF+dFodNofdNooF1oF2o之一o(二) 帶傳動(dòng)中的最大有效拉力及其影響因素FddNddFFdF

17、dN2sin)(2sindFfdNddFFdFfdN2cos)(2cosfdFdFfdFFddN11221210lnfFFeFFfFFfdFdFo1帶在輪上的包角。o歐拉公式歐拉公式oF為松邊拉力的分力，F(xiàn)+dF為緊邊拉力的分力，這兩個(gè)合力跟dN平衡o之二o帶所能傳遞的最大有效拉力Femax1111/ 11/ 11211200maxffffeeeFeeFFo影響最大有效拉力的因素o預(yù)緊力預(yù)緊力F F0 0：o Femax與預(yù)緊力F0成正比。o包角包角 ：o Femax隨包角的增大而增大。o摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f f：o Femax隨摩擦系數(shù)f的增大而增大。o(二) 帶傳動(dòng)中的最大有效拉力及其影響因

18、素(三) 帶的應(yīng)力分析o1、離心應(yīng)力Aqvc2o2、拉應(yīng)力AFAF2211o3、彎曲應(yīng)力22112dyEdyEbb11maxbco最大最大應(yīng)力應(yīng)力oY為帶的中性層到最外層的距離，單位為mm,dd為帶輪基準(zhǔn)直徑，見表6-3dd6.3.1 帶傳動(dòng)的受力分析小結(jié)o帶必須以一定的初拉力F0張緊在帶輪上。o 帶傳動(dòng)時(shí)，緊邊和松邊的拉力差形成有效拉力F。以傳動(dòng)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。o 在帶傳動(dòng)過程中，有效拉力不能超過帶與輪面間F摩擦力綜合的極限值否則帶傳動(dòng)會(huì)發(fā)生打滑，導(dǎo)致傳動(dòng)失效。fFFFF211000FvP o 在帶即將打滑的臨界緊邊拉力和松邊拉力的關(guān)系符合歐拉公式：o可推知帶傳動(dòng)有效拉力F的大小為：feFF21

19、1120ffeeFFo表明，帶所傳遞的圓周力F與下列因素有關(guān)：初拉力F0摩擦系數(shù)f包角o帶傳動(dòng)在不打滑條件下所能傳遞的最大圓周力為：1111maxfaeFFo6.3.2 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析小結(jié)o通過分析可知，帶傳動(dòng)時(shí)，皮帶中存在著三種應(yīng)力由拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力 由離心力產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力 C C由皮帶繞過帶輪因彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 b bo 三種應(yīng)力共同作用，使帶處在變應(yīng)力條件下工作，故帶易產(chǎn)生疲勞破壞。o皮帶中的應(yīng)力最大值為：o max=max= 1+1+ c+c+ b1b1o 為保證帶有足夠的疲勞壽命，應(yīng)使帶中的最大應(yīng)力 maxmax小于等于帶材料的許用應(yīng)力 。即 o max=max= 1+1+

20、c+c+ b1b1 o6.3.3 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比o 由于帶的彈性變形而引起帶在輪面上滑動(dòng)的現(xiàn)象，稱為彈性滑動(dòng)。 o 帶傳動(dòng)時(shí)，帶與輪面之間存在著彈性滑動(dòng),這使得從動(dòng)帶輪的圓周速度v2總是低于主動(dòng)帶輪的圓周速度v1。v2相對(duì)于v1的降低率稱為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率e：%100%100112211121ndndndvvveo帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為)1 (1221eddddnnio從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為1212)1 (nddnddeo 隨載荷變化而變化。因 是變量，故帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不準(zhǔn)確。o彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)所不可避免的特性,不同于打滑失效。eeo6.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)o6.4.1 帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則o帶

21、傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和傳動(dòng)帶的疲勞破壞。o 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在傳遞規(guī)定功率是不打滑，同時(shí)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和一定的使用壽命。o6.4.2 單根V帶的基本額定功率o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。o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。o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。o6.4.3V帶的設(shè)計(jì)步驟和方法o設(shè)計(jì)的已知條件為：傳動(dòng)的工作情況，功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動(dòng)比i）o以及空間尺寸要求o設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度L和根數(shù)Z、傳動(dòng)中心距a及帶輪基準(zhǔn)o 直徑，畫出帶輪零件圖等。o1.確定

22、計(jì)算功率PKPACo式中：Po傳遞的名義功率（如電動(dòng)機(jī)的額定功率，KWo）；AKo工作情況系數(shù)，見表6-5o工作情況系數(shù)KA工作情況KA軟啟動(dòng)硬啟動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)/h1010161610101616載荷變動(dòng)微小離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)等1.01.11.21.11.21.3載荷變動(dòng)小壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、金屬切削機(jī)床、印刷機(jī)、木工機(jī)械等1.11.21.31.21.31.4載荷變動(dòng)較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、起重機(jī)、沖剪機(jī)床、紡織機(jī)械、橡膠機(jī)械、重載輸送機(jī)、磨粉機(jī)等1.21.31.41.41.51.6載荷變動(dòng)大破碎機(jī)、磨碎機(jī)等1.31.41.51.51.61.8o2 .選擇V帶的型號(hào) o 根據(jù)計(jì)算功率

23、Pc和主動(dòng)輪（通常是小帶輪）轉(zhuǎn)速n1 由右圖選擇V帶型號(hào)。o 當(dāng)所選取得結(jié)果在兩種型號(hào)的分界線附近，可以兩種型號(hào)同時(shí)計(jì)算，最后從中選擇較好的方案o3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑 帶輪直徑小可使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，但另一方面彎曲應(yīng)力大大，使帶的壽命降低。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1ddmin，ddmin 的值查表6-3忽略彈性滑動(dòng)的影響，dd2=dd1n1/n2,dd1、dd2宜取標(biāo)準(zhǔn)值o4.驗(yàn)算帶速 10006011ndvd離心力增大，帶輪間摩擦力減小，容易打滑 帶速不宜過高，否則單位時(shí)間內(nèi)繞過帶輪的次數(shù)也增多，降低傳動(dòng)帶的工作壽命 帶速不宜過低，否則當(dāng)傳遞功率一定時(shí)，傳遞的圓周力增大，帶的根數(shù)增多o5.

24、初定中心距a和基準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld 210212)(7 . 0ddddddaddo按下式初步確定中心距a0o初選a0后，可根據(jù)下式計(jì)算v帶的初選長(zhǎng)度L0021221004)()(22addddaLddddo 根據(jù)初選長(zhǎng)度L0，由表6-2選取與相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld作為所選帶的長(zhǎng)度，然后就可以計(jì)算出實(shí)際中心距a，即 200LLaado 考慮到安裝調(diào)整和帶松弛后張緊的需要，應(yīng)給中心距留出一定的調(diào)整余量。中心距的變動(dòng)范圍為 ddLaaLaa03. 0015. 0maxmino6.驗(yàn)算小帶輪包角 1o小帶輪包角可按下式計(jì)算 3 .57180121addddo 一般要求 ，否則應(yīng)適當(dāng)增大中心距或減小傳動(dòng)比，也可以加

25、張緊輪。 01120o7.確定V帶根數(shù)ZLcacaKKPPPPPz)(000o 帶的根數(shù)應(yīng)取整數(shù)。為使各帶受力均勻，根數(shù)不宜過多，一般應(yīng)滿足z400mm） 圖6-9eo4.4.其它部位的尺寸設(shè)計(jì)：其它部位的尺寸設(shè)計(jì)：見書P103-105o例6.1 設(shè)計(jì)某鼓風(fēng)機(jī)用普通V帶傳動(dòng)。一支電動(dòng)機(jī)額定功率P=10kW,轉(zhuǎn)o 速n1=1450r/min, 從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n2 =400r/min, 中心距約為1500mm,每o 天工作24h 。 o解：o 1）確定計(jì)算功率CPo o由表6-5查得1.3，由下式得 kWkWPKPAC13103 . 1o2）選取普通V帶型號(hào) o根據(jù)P=13kW,n=1450mm ,由

26、圖6-7選用B型普V通帶。 o 3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2 o根據(jù)表6-3和圖6-7選取dd1=140mm且dd1=140mmddmin=125mmo大輪帶輪基準(zhǔn)直徑dd2為 mmmmdnnddd5 .50714040014501212o按表6-3，選取標(biāo)準(zhǔn)直徑dd2=500mm,實(shí)際傳動(dòng)比i、從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為mmmmdnnd5 .50714040014501211on2=n1/i=1450/3.57r/min=406r/min o從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差率為%5 . 1%100400400406o在 一般傳動(dòng)中，滑動(dòng)率1%-2%，可以忽略不計(jì)（P97）oi=500/140=3.57o4

27、）驗(yàn)算帶速Vsmndvd/63.10100060145014010006011o帶速度在525m/s范圍內(nèi)。o 5）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和實(shí)際中心距a o按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初步確定中心距 mma15000o由相應(yīng)式得 021221004)()(22addddaLddddmm9 .402615004)140500()500140(2150022o由相應(yīng)表得實(shí)際中心距a為 mmLLaad148729 .402640001500200o中心距a的變動(dòng)范圍為 oamin=a -0.015Ld o=（1487-0.015*4000）mm o=1427mm oamax=a+0.03Ld o=(1487+0.0

28、3*4000)mm o=1607mm o查表6-2o6）校驗(yàn)小帶輪包角 1o由下式得12013.1663 .5714871405001803 .57180121addddo7）計(jì)算V帶的根數(shù)zo 由下式得 LCKKPPPz00o根據(jù) ，n=1440r/min,查P97表6-4得 mmdd1401oP0=2.82Kwo根據(jù)傳動(dòng)比i=3.57,查相應(yīng)表6-2得KL=1.13,查表6-6 則kWP46. 00o 由相應(yīng)表查6-2得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)Kl=1.13，由圖查6-7得包角系數(shù)Ka=0.97，得普通帶根數(shù)o取z=4根 o8）求初拉力F0及帶輪軸上的壓力FQ o 由表查得B型普通V帶的每米質(zhì)量q=

29、0.17kg/m，根據(jù)下式得單根V帶的初拉力為 NNqvKZvPFca33.26063.1017. 0197. 05 . 263.10413500) 15 . 2(500220根62. 313. 197. 0)46. 082. 2(13zo由下式可得作用在軸上的壓力FQ NNazFFQ4 .2067213.166sin433.26022sin210o9）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)過程及帶輪工作圖略）P103-105。 o 選用4根B-4000GB 1171-89V帶，中心距a=1487mm，帶輪直徑dd1=140mm，dd2=500mm，軸上壓力FQ=2067.4N 。 o 10）設(shè)計(jì)結(jié)果 o3.5 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)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；o張緊的目的運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后