機械設(shè)計基礎(chǔ)帶傳動與鏈傳動資料學習教案

1、會計學1機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)(jch)帶傳動與鏈傳動資料帶傳動與鏈傳動資料第一頁，共59頁。3.帶的類型(lixng)8-1 帶傳動的類型(lixng)和應(yīng)用按工作(gngzu)原理分摩擦式帶傳動 嚙合式帶傳動 按帶的截面形狀分 平帶 V帶 圓帶 多楔帶 同步齒形帶第1頁/共59頁第二頁，共59頁。二、帶傳動(chundng)的特點及應(yīng)用1帶傳動(chundng)的特點適于兩軸中心距較大的傳動可以(ky)緩沖、吸振當過載時可自動打滑結(jié)構(gòu)簡單，成本低優(yōu)點尺寸大，不緊湊帶與帶輪接觸面間有滑動，不能保證準確的傳動比傳動效率低，帶的壽命短需要張緊裝置缺點2.應(yīng)用帶速：一般5m/s25m/s，最高8

2、0m/s功率：最高700KW機床、抽水泵、縫紉機 第2頁/共59頁第三頁，共59頁。 8-2 普通(ptng)V帶傳動的結(jié)構(gòu)及尺寸參數(shù)一、普通V帶的結(jié)構(gòu)(jigu)和規(guī)格 1.結(jié)構(gòu)(jigu) 由包布，頂膠，抗拉體和底膠組成2.規(guī)格V帶 普通V帶：Y、Z、A、B、C、D、E 窄 V 帶：SPZ、SPA、SPB、SPC 寬 V 帶 已標準化第3頁/共59頁第四頁，共59頁。u普通(ptng)V帶標記 帶標準號基準長度截型名稱第4頁/共59頁第五頁，共59頁。二、V帶輪的材料(cilio)和結(jié)構(gòu)1.材料(cilio)鑄鐵(zhti)（HT150，HT200），高速時宜采用鋼制成。 2.結(jié)構(gòu)通常由輪

3、緣、輪轂、輪輻或腹板組成第5頁/共59頁第六頁，共59頁。u結(jié)構(gòu)(jigu)第6頁/共59頁第七頁，共59頁。 uV帶的幾個常用(chn yn)術(shù)語pb節(jié)線：V帶彎曲時，帶中保持原有長度不變的周線節(jié)面：帶的全部(qunb)節(jié)線組成的面。 節(jié)寬：節(jié)面寬度(kund)稱為節(jié)寬 V帶輪槽兩側(cè)的夾角：32 34 36 38，V帶40第7頁/共59頁第八頁，共59頁。 8-3帶傳動(chundng)的受力分析一、受力分析(fnx)帶之間的拉力(ll)（帶輪工作時 的摩擦力） 繞帶輪的離心力靜止與運動有區(qū)別繞帶輪的彎曲力第8頁/共59頁第九頁，共59頁。1.帶的拉力(ll)靜止時：帶兩邊(lingbin)

4、拉力等于初拉力0F運動(yndng)時：主動輪：摩擦力 使緊邊拉力 增大1FfF從動輪：摩擦力 fF使松邊拉力 減小2F設(shè)環(huán)形帶的總長度保持不變： 不變01021202FFFFFFFfF第9頁/共59頁第十頁，共59頁。有效(yuxio)拉力 1.帶的拉力(ll)120121()2FFFFFF有效拉力與帶速V及傳遞功率(gngl)P之間的關(guān)系為：1000Fvp 式中：V帶速 m/s P帶功率Kw F有效拉力N第10頁/共59頁第十一頁，共59頁。u繞性體摩擦(mc)的歐拉公式打滑：帶與帶輪之間就會產(chǎn)生(chnshng)滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。fFF當 時11212(1)(1)ffFFFFeF

5、e當忽略離心力的作用(zuyng)，由歐拉公式：Fmax？11ffFeFe21fFFe：為包角。一般取小輪包角 ：帶與輪面間摩擦系數(shù)。對V帶應(yīng)用代替。 sin2fff第11頁/共59頁第十二頁，共59頁。u繞性體摩擦(mc)的歐拉公式公式(gngsh)討論：f：帶與輪面間摩擦系數(shù)。對V帶應(yīng)用(yngyng)sin2ff代替。 第12頁/共59頁第十三頁，共59頁。u繞性體摩擦(mc)的歐拉公式公式(gngsh)討論：u初張緊力F0越大，最大有效(yuxio)拉力越大；u包角越大，最大有效拉力越大；u摩擦系數(shù)越大，最大有效拉力越大；Fmax的確定：11212(1)(1)ffFFFFeF e第13

6、頁/共59頁第十四頁，共59頁。2.離心力離心力作用(zuyng)在帶的全長上2cFqvq：單位長度(chngd)帶的質(zhì)量kg/m211ffF eFqve221fFFqve22001112()2()111ffffeeFFqvFqvee12101211(1)()2fFFFFFFFe第14頁/共59頁第十五頁，共59頁。二、帶的應(yīng)力(yngl)1.緊邊與松邊拉力所產(chǎn)生(chnshng)的應(yīng)力1122/FAFA2.離心力所產(chǎn)生(chnshng)的應(yīng)力2/ccFAqvA3.彎曲應(yīng)力2byEd1max1cb第15頁/共59頁第十六頁，共59頁。三、帶的彈性(tnxng)滑動1彈性(tnxng)滑動彈性變

7、形沿輪的輪面向拉力的緊邊方向逐漸(zhjin)增大，產(chǎn)生相對滑動。由于材料的彈性變形引起帶在帶輪上的微小滑動稱為彈性滑動。 彈性滑動定義滑動率 ：從動輪圓周速度的降低率。 12222111 1121211(1)vvvd nvvd ndnnd 忽略彈性滑動 1221ndind第16頁/共59頁第十七頁，共59頁。2.打滑與彈性(tnxng)滑動的區(qū)別彈性滑動: 由于帶的彈性及工作時緊松邊存在拉力差引起(ynq)的。 是帶傳動中不可避免.打滑：由于過載（摩擦力小于有效拉力(ll)）引起的一種失效。 在帶傳動正常工作時應(yīng)避免出現(xiàn)打滑。第17頁/共59頁第十八頁，共59頁。8-4 普通(ptng)V帶

8、傳動的設(shè)計計算一、帶傳動(chundng)失效形式交變(jio bin)應(yīng)力下的疲勞失效打滑二、設(shè)計準則在不打滑條件下，帶具有一定疲勞強度和壽命max11 bc第18頁/共59頁第十九頁，共59頁。三、設(shè)計(shj)步驟1.確定V帶截型和帶輪基準(jzhn)直徑cAPK P確定(qudng)設(shè)計功率： 選擇V帶截型第19頁/共59頁第二十頁，共59頁。確定帶輪的基準直徑(zhjng)dd1和dd2然后選其標準值 三、設(shè)計(shj)步驟11212122(1)ddddnnddddnn驗算(yn sun)帶的速度V1 160 1000dd nv 一般在V=525m/s內(nèi)選取,以V=2025m/s最為

9、有利。第20頁/共59頁第二十一頁，共59頁。三、設(shè)計(shj)步驟2確定中心距和V帶基準(jzhn)長度初選(ch xun)中心距0a120120.7()2()ddddddadd0dLdL確定V帶基準長度然后選取標準長度22100120()2()24dddddddLadda計算實際中心距002ddLLaa驗算小輪包角121118057.3dddda1120第21頁/共59頁第二十二頁，共59頁。3.確定(qudng)v帶的根數(shù) 計算(j sun)V帶根數(shù)00()cLPzPP K K基本(jbn)額定功率。查表 基本額定功率增量。查表 帶長修正系數(shù) 式中： 0P0PK包角修正系數(shù)LK計算作用在

10、軸上的載荷202.5500()cPKFqvzvK102sin2QFF z第22頁/共59頁第二十三頁，共59頁。8-5 帶傳動的張緊裝置(zhungzh)與維護一、帶的張緊裝置(zhungzh)第23頁/共59頁第二十四頁，共59頁。u帶的張緊裝置(zhungzh)用帶輪張緊第24頁/共59頁第二十五頁，共59頁。二、帶傳動(chundng)的維護1.安裝時兩帶輪軸線必須平行。2. 兩輪(lin ln)槽中線必須對正，減輕磨損。2.帶傳動(chundng)必須加防護罩。3.防止帶老化，不宜于酸堿等介質(zhì)接觸。4.多根帶并用時，應(yīng)選相同的型號。 當一根帶松弛或損壞時，應(yīng)全部同時更換。第25頁/共5

11、9頁第二十六頁，共59頁。例 題 已知：傳遞功率P=15kw，帶速V=15m/s，帶在小輪上的包角 1=170(2.97rad)，帶的厚度=4.8mm，寬度b=100mm， 帶的密度=0.001kg/cm3，帶與輪面間的摩擦系數(shù)f=0.3。試求：傳遞的圓周(yunzhu)力緊邊、松邊拉力離心力在帶中的拉力 所需初拉力作用在軸上的壓力一平帶傳動(chundng)。解： 傳遞(chund)的圓周力10001000 15100015pFNv第26頁/共59頁第二十七頁，共59頁。例題(lt)（續(xù)）緊邊、松邊拉力(ll)0.3 2.9710.3 2.9720.3 2.97100016941111100

12、069411fffeeFFNeeFFNee離心力在帶中的拉力(ll)22321 100.48 10 100 15108cFqvb vN 第27頁/共59頁第二十八頁，共59頁。 例題(lt)（續(xù)）所需初拉力(ll)0121()13022cFFFFN作用(zuyng)在軸上的壓力101702sin2 1302sin259022QFF zN第28頁/共59頁第二十九頁，共59頁。例題(lt)設(shè)計：一電動機與減速器之間的普通(ptng)V帶傳動。 已知：電動機功率P=5kw，轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，減速器輸 入軸轉(zhuǎn)速n2=320r/min，載荷變動(bindng)微小，負載啟動， 每天工作16

13、h，要求結(jié)構(gòu)緊湊。解： 確定V帶截型 1.21.2 56AcAkpk pkwV帶截型：查圖（由Pd，n1）得A型12121460100456320ddnddmmn確定V帶輪直徑查圖及表：dd1=100mm由表取dd2=450mm第29頁/共59頁第三十頁，共59頁。例題(lt)（續(xù)）驗算(yn sun)帶速 1 17.64/ (525/ )60 1000dd nvm sm s 傳動比 21214504.5100dddnind確定(qudng)中心距及V帶基準長度120120.7()2()ddddddadd03851100mmamm要求結(jié)構(gòu)緊湊取： 0600amm第30頁/共59頁第三十一頁，共

14、59頁。例題(lt)（續(xù)） 初定(ch dn)V帶長度22100120()2()211524dddddddLaddmma2000dLmm由表取傳動(chundng)中心距 00542.52ddLLaamm驗算小帶輪包角211118057.3143120dddda第31頁/共59頁第三十二頁，共59頁。例題(lt)（續(xù)）確定(qudng)v帶的根數(shù)查表 001.320.170.91.03Lpkwpkwkk004.34()cLPzPP K K?。篫=5作用(zuyng)在軸上的載荷202.5500()145cPKFqvNzvK102sin13752QFF zN查表 ：0.1/qkg m第32頁/共

15、59頁第三十三頁，共59頁。8-6 鏈傳動及其結(jié)構(gòu)(jigu)一、鏈傳動的組成(z chn)及特點主動(zhdng)鏈輪，從動鏈輪和鏈條優(yōu)點保證準確的平均傳動比作用在軸上的力小結(jié)構(gòu)緊湊可使用惡劣環(huán)境中中心距可很大缺點瞬時鏈速及瞬時傳動比不是常數(shù)傳動平穩(wěn)性差，工作中有一定的沖擊和噪聲只用于平行軸間的傳動制造成本高第33頁/共59頁第三十四頁，共59頁。按結(jié)構(gòu)不同，分為滾子鏈、齒形鏈等。其中(qzhng)，滾子鏈應(yīng)用最廣 8-6 鏈傳動及其結(jié)構(gòu)(jigu)第34頁/共59頁第三十五頁，共59頁。u滾子(n z)鏈結(jié)構(gòu) 第35頁/共59頁第三十六頁，共59頁。三、滾子(n z)鏈基本參數(shù)1.鏈節(jié)距P

16、相鄰兩銷軸中心(zhngxn)之間的距離。2.鏈的長度(chngd)LP鏈節(jié)數(shù)以取為偶數(shù)為宜。 3.滾子鏈型號分為A、B系列；常用A系列。 鏈標記：鏈號排數(shù)鏈節(jié)數(shù) 標準號 注意p 鏈號數(shù)25.416mm第36頁/共59頁第三十七頁，共59頁。四、鏈輪(lin ln)1.齒形由三段(sn dun)圓?。╝a，ab，cd）和一段直線（bc）組成滾子(n z)鏈的鏈輪齒形已標準化 第37頁/共59頁第三十八頁，共59頁。2鏈輪(lin ln)的尺寸分度圓直徑(zhjng)： 180sinpdz齒頂圓直徑(zhjng)（三圓弧一直線）：180(0.54cot)adpz齒根圓直徑： 1fddd1d滾子直

17、徑第38頁/共59頁第三十九頁，共59頁。3.鏈輪(lin ln)材料低速(d s)、輕載：中碳鋼中速、中載：中碳鋼淬火(cu hu)處理高速、重載：低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼表面淬火載荷平穩(wěn)、速度較低、齒數(shù)較多也可鑄鐵和非金屬材料第39頁/共59頁第四十頁，共59頁。4.鏈輪(lin ln)的結(jié)構(gòu)實心(shxn)式腹板式第40頁/共59頁第四十一頁，共59頁。4.鏈輪(lin ln)的結(jié)構(gòu)組合式第41頁/共59頁第四十二頁，共59頁。4.鏈輪(lin ln)的結(jié)構(gòu)第42頁/共59頁第四十三頁，共59頁。8-7 鏈傳動的運動(yndng)分析和受力分析一、鏈傳動的運動(yndng)分析1.平均(p

18、ngjn)鏈速112260 100060 1000z pnz pnv 鏈傳動的平均傳動比：1221nzinz第43頁/共59頁第四十四頁，共59頁。2.瞬時(shn sh)鏈速 8-7 鏈傳動的運動(yndng)分析和受力分析主動輪鏈速： 1111360,2dz 11111sinsin2yd11111coscos2xd第44頁/共59頁第四十五頁，共59頁。從動輪(dngln)鏈速22221coscos2xd22221sinsin2yd21112211coscos22xxvvdd鏈的瞬時(shn sh)傳動比： 1221coscosddi所以，鏈在運動中不斷上下抖動(dudng)。為提高運動平

19、穩(wěn)性，應(yīng)減小鏈節(jié)距P，增多輪齒數(shù)Z 8-7 鏈傳動的運動分析和受力分析第45頁/共59頁第四十六頁，共59頁。二、受力分析(fnx)1.工作(gngzu)拉力)(10001NvPF 2.離心力22Fqv3.鏈的垂度拉力(ll)3yFk qga垂度系數(shù) yk 6 5 2.8 1.2 1yk030607590第46頁/共59頁第四十七頁，共59頁。緊邊拉力(ll)： 松邊拉力(ll): 鏈傳動對軸產(chǎn)生(chnshng)的拉力： 123FFFF23FFF1(1.21.3)QFF二、受力分析第47頁/共59頁第四十八頁，共59頁。8-8 滾子鏈傳動的設(shè)計(shj)計算一、失效(sh xio)形式1疲勞

20、破壞2鉸鏈(jiolin)磨損3鏈條鉸鏈(jiolin)膠合4鏈條靜力拉斷二、主要參數(shù)的選擇與計算1傳動比: 7i 最好在3左右。 2鏈輪齒數(shù)鏈速鏈速 v（m/sm/s） 1z0.63388172125Z1最好為奇數(shù)21ziz2120z ， 第48頁/共59頁第四十九頁，共59頁。3.鏈節(jié)距P高速(o s)重載時，宜選用小節(jié)距多排鏈；速度不太高時，宜選用大節(jié)距單排鏈。二、主要參數(shù)的選擇(xunz)4.鏈長和中心(zhngxn)距0max2012210(3050) ,802()22pap apazzzzpLpa實際中心距22121221()()8()4222ppzzzzzzpaLL最好取偶數(shù)由圖

21、選鏈號定鏈節(jié)距第49頁/共59頁第五十頁，共59頁。三、鏈傳動的設(shè)計計算(j sun)步驟1.確定(qudng)鏈輪齒數(shù)2.初定(ch dn)中心距及鏈長 3.確定額定功率A0zmK PPK K4.確定鏈節(jié)距P 許用區(qū)域n1P極限功率曲線各種失效曲線圍成的區(qū)域邊線。鏈節(jié)距P由P0、小鏈輪n1及假設(shè)的失效形式查圖。 2.鏈板沖擊疲 勞強度限定4.鉸鏈膠合 限定曲線1.鉸鏈磨 損極限修正系數(shù)3.鏈板疲勞強度限定第50頁/共59頁第五十一頁，共59頁。5.計算(j sun)實際中心距三、鏈傳動的設(shè)計(shj)計算步驟22121221()()8()4222ppzzzzzzpaLL6.驗算(yn sun

22、)鏈速112260 100060 1000z pnz pnv 與初設(shè)的鏈速比較，若不符，重設(shè)Z17.計算作用在軸上的載荷1(1.21.3)QFF)(10001NvPF 第51頁/共59頁第五十二頁，共59頁。9.確定潤滑(rnhu)方式和張緊裝置人工(rngng)定期用油壺或油刷給油油浴潤滑(rnhu)(甩油潤滑(rnhu)油泵潤滑(強制潤滑)用油杯通過油管向松邊內(nèi)、外鏈板間隙處滴油第52頁/共59頁第五十三頁，共59頁。9.確定潤滑方式(fngsh)和張緊裝置第53頁/共59頁第五十四頁，共59頁。9.確定(qudng)潤滑方式和張緊裝置第54頁/共59頁第五十五頁，共59頁。例題(lt)已知：傳動功率(gngl)P=5.5kw，轉(zhuǎn)速n1=750r/min，工作機轉(zhuǎn)速 n2=260r/min，傳動布置傾角=40，中等沖擊。設(shè)