帶傳動(2)市公開課一等獎省賽課獲獎?wù)n件

概述普通V帶與V帶輪帶傳動工作情況分析普通V帶傳動設(shè)計帶傳動張緊裝置及使用維護其它帶傳動介紹帶

傳

動帶傳動(2)第1頁第一節(jié)概述一、傳動概述1.組成及工作原理123n2n1

兩個或多個帶輪間用帶作為撓性拉曳零件傳動。帶張緊在兩輪上，主動輪轉(zhuǎn)ΣFf———→帶運動ΣFf———→從動輪轉(zhuǎn)動：摩擦傳動2.類型工作原理摩擦型嚙合型平帶傳動V帶傳動圓帶傳動普通V帶傳動窄V帶傳動楔帶傳動寬V帶傳動帶傳動(2)第2頁依據(jù)截面形狀分膠帆布平帶、編織帶、高速帶。整卷出售、接頭無接頭1）平帶

結(jié)構(gòu)簡單，帶輪輕易制造，傳動較大中心距。帶傳動(2)第3頁普通V帶寬V帶

應(yīng)用最廣，一樣張緊力下，Ｖ帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大摩擦力。2）V帶窄V帶帶傳動(2)第4頁

兼有平帶和V帶優(yōu)點，工作接觸面數(shù)多，摩擦力大，柔韌性好，用于結(jié)構(gòu)緊湊而傳遞功率較大場所。處理多根V帶長短不一而受力不均。3）多楔帶汽車發(fā)動機帶傳動(2)第5頁

嚙合傳動，兼有帶傳動和齒輪傳動優(yōu)點吸振、i準(zhǔn)確，在汽車、打印機中廣泛應(yīng)用。4）同時帶帶傳動(2)第6頁機器人關(guān)節(jié)帶傳動(2)第7頁3、傳動形式開口傳動：兩軸平行，ω1、ω2同向。交叉?zhèn)鲃樱簝奢S平行，ω1、ω2反向。半交叉?zhèn)鲃樱簝奢S交織，不能逆轉(zhuǎn)。帶傳動(2)第8頁4、特點1）帶有彈性——彈性滑動，i不準(zhǔn)確。2）靠摩擦傳動——過載打滑，保護損壞其它零件；磨損大、η低、壽命↓，壓軸力大。緩沖吸振、傳動平穩(wěn)；3）中間撓性件——適于遠距離傳動；結(jié)構(gòu)尺寸大。4）結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝方便，成本低。5、應(yīng)用傳動比要求不高，要求過載保護，中心距較大場所。不可用于易燃、易爆場所外。v=5~25m/si平≤5，iv≤7多級傳動中，帶布置在高速級。帶傳動(2)第9頁第二節(jié)普通V帶與V帶輪一、平帶和帶輪普通平帶有接頭（傳動不平穩(wěn)），高速帶無接頭。橡膠和纖維已淘汰，尼龍、聚氨脂等替換。二、V帶和帶輪1、V帶普通V帶、窄V帶、寬V帶應(yīng)用最廣美國50年代研制：承載高、尺寸小。用于調(diào)速機構(gòu)中。

普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，共有七種型號：Y、Z、A、B、C、D、EGB/T1313575.1-92小大AYZEBCD帶傳動(2)第10頁環(huán)形、無接頭（傳動平穩(wěn)）楔角均為40°40°基準(zhǔn)長度Ld為標(biāo)準(zhǔn)值直徑小速度高場所V帶截面組成簾布結(jié)構(gòu)：普通傳動繩芯結(jié)構(gòu)：柔韌性好帶傳動(2)第11頁2、帶輪材料HT150、HT200v≥25~

45m/s—鑄鋼注：①基準(zhǔn)直徑為標(biāo)準(zhǔn)值

③小帶輪直徑不能太小D1≥Dmin

②帶輪楔角小于40°。結(jié)構(gòu)輪緣：與帶相連部分輪轂：安裝在軸上部分輪輻：聯(lián)接部分實心式：小直徑腹板式：中等直徑輪輻式：大直徑帶傳動(2)第12頁§3帶傳動幾何計算（略）a、L、、——包角≤注意：帶傳動(2)第13頁§4帶傳動計算基礎(chǔ)一、作用力分析1、帶傳遞力接觸面產(chǎn)生正壓力，帶兩邊產(chǎn)生等值初拉力F0。帶張緊在帶輪上a、工作前：帶傳動(2)第14頁b、工作時：形成緊邊：F0↑F1（下）松邊：F0↓F2（上）：輪對帶摩擦力：帶對輪摩擦力帶傳動(2)第15頁各力之間關(guān)系？（Ⅰ）取主動輪一端帶為分離體ΣFfF2F1O1ΣMO1=0ΣFf=F1-F2（Ⅱ）取主動輪為分離體ΣFfT1ΣMO1=0ΣFf=2T1/D1而帶傳動有效圓周力：（有效拉力）F=ΣFf=F1-F2∴······①帶傳動(2)第16頁即：帶傳動有效圓周力等于帶與帶輪摩擦力，即緊邊與松邊拉力差。（Ⅲ）F1、F2、F與F0間關(guān)系？變形協(xié)調(diào)條件：帶總長不變，緊邊拉力增量=松邊拉力減量。即：F1-F0=F0-F2F1+F2=2F0c、開始打滑時，ΣFf→maxF→Fmaxv<10m/s：離心力不計—撓性體歐拉公式（推導(dǎo)：P183圖11.8）······②帶傳動(2)第17頁由①、②式→對于V帶：μ→μv若v<10m/s：2、離心力產(chǎn)生離心拉力Fc=qv2∵P∝F∴Pmax∝Fmax=f（F0、μ、α1）討論：F0↑、μ↑、α1↑Fmax↑Pmax↑二、帶應(yīng)力帶工作時，受到三種應(yīng)力。帶傳動(2)第18頁2、離心應(yīng)力σcq——單位帶長質(zhì)量ρ——帶密度3、彎曲應(yīng)力當(dāng)帶型號，材料一定時，當(dāng)i>1時，r1<r2σb1>σb2∴小帶輪直徑不能太小∴帶內(nèi)最大應(yīng)力：1、拉應(yīng)力σ1=F1/A（緊邊拉力）σ2=F2/A（松邊拉力）σ1>σ2帶傳動(2)第19頁緊邊開始繞上小帶輪處帶傳動(2)第20頁帶傳動(2)第21頁結(jié)論：1、帶內(nèi)最大應(yīng)力發(fā)生在：緊邊開始繞上小帶輪處；三、彈性滑動與打滑機理：帶為彈性體主動輪：b點:開始接觸，拉力F1，V帶b=V輪1。：拉力F1F2，彈性變形↓，輪1：b→c帶：b→c’即帶在帶輪上發(fā)生了相對滑動滑動角靜角使得：V帶<V輪1從動輪：同理，只是：V輪2

<V帶3、σb占百分比最大，D↓σb↑∴每種帶選擇D>Dmin。2、帶在變應(yīng)力狀態(tài)下工作防疲勞失效：；→帶逐步縮短。1、彈性滑動c’僅發(fā)生在帶從主從動輪上離開前那一部分接觸弧上。帶傳動(2)第22頁結(jié)論1）因為拉力差引發(fā)帶彈性變形而產(chǎn)生滑動現(xiàn)象——彈性滑動2）彈性滑動是不可防止，是帶傳動固有特征。（∵只要帶工作，必存在有效圓周力，必定有拉力差）3）速度間關(guān)系：v輪1>v帶>v輪2。量關(guān)系→滑動率ε表示：傳動比或4）后果：a、v輪2<v輪1，i不準(zhǔn)確；b、η↓；c、引發(fā)帶磨損；d、帶溫度↑，壽命↓。帶傳動(2)第23頁2、打滑時，載荷F↑，（F1-F2）↑，彈性滑動區(qū)↑，↑。當(dāng)整個包角內(nèi)全方面相對滑動——“打滑”。總結(jié)：1）打滑是過載造成，∴打滑是能夠防止。2）打滑過程中：ε↑↑，v2↓↓，傳動失效。3）η↓↓，磨損↑↑，∴打滑必須防止。4）打滑首先發(fā)生在小帶輪上。（∵）區(qū)分：彈性滑動是帶傳動固有特征，是不可防止。打滑是一個失效形式，是能夠防止，而且必須防止。四、帶傳動疲勞強度1、失效形式：打滑和疲勞破壞（脫層、疲勞斷裂）。帶傳動(2)第24頁2、設(shè)計準(zhǔn)則：在不打滑前提下，使帶含有一定疲勞強度和壽命。3、單根V帶所能傳遞功率：不打滑條件：最大有效圓周力為：不疲勞破壞：特定條件下：P0（α1=α2=180°，特定帶長，載荷平穩(wěn)）(見P191表11.8)帶傳動(2)第25頁五、提升工作能力辦法1、增大摩擦系數(shù)μ↑—→Fmax↑（∵ΣFf↑）與帶和帶輪材料、表面情況、工作環(huán)境相關(guān)。1）材料配對2）采取V帶：當(dāng)量摩擦系數(shù)μv≈1.7μ。帶傳動(2)第26頁2、適當(dāng)增大F0F0↑——正壓力↑——ΣFf↑——Fmax↑——Pmax↑但：F0↑↑內(nèi)應(yīng)力↑↑——帶疲勞壽命↓帶磨損↑——壽命↓∴應(yīng)嚴(yán)格控制F0大小。F0↓↓——帶傳動工作能力不能充分發(fā)揮，易打滑。為確保工作中初拉力不變，可設(shè)計張緊裝置。3、增大包角αα↑→Fmax↑當(dāng)i>1時：α1<α2，打滑從小帶輪開始，∴限制α1不能太小。帶傳動(2)第27頁結(jié)論：1）α1≥120°3）采取張緊裝置。2）水平或近似水平布置：松邊在上。4、采取新型帶傳動大楔角V帶、多楔帶、同時帶等。5、采取高強度材料6、盡可能在最正確速度下工作極限速度：P=0，F(xiàn)1全部用來克服Fc。最正確速度：帶傳動(2)第28頁§5V帶傳動設(shè)計一、原始數(shù)據(jù)1、傳遞功率2、轉(zhuǎn)速或傳動比3、傳動對外廓尺寸要求4、傳開工作條件5、原動機類型等等二、設(shè)計內(nèi)容1、確定帶型號、根數(shù)、長度2、帶輪直徑及結(jié)構(gòu)尺寸3、中心距4、F0、壓軸力FQ5、繪工作圖、設(shè)計張緊裝置等帶傳動(2)第29頁三、設(shè)計步驟和方法1、選型號由計算功率Pc小輪轉(zhuǎn)速n1查選型圖確定帶型號Pc=KA·PP——名義功率KA——工作情況系數(shù)帶傳動(2)第30頁普通V帶選型圖若處于兩種型號交界處分別計算選優(yōu)帶傳動(2)第31頁5、張緊力F0：P190式11.216、帶根數(shù)z[P0]——單根V帶實際使用功率，使用條件與試驗條件不一樣。修正以下：——i≠1時，功率增量(P193，表11.10)——包角系數(shù)()(P190，表11.7)——長度系數(shù)(非特定帶長)(P194，表11.12)——圓整承載不均帶傳動(2)第32頁2、確定帶輪直徑1）帶型號→DminD1>Dmin2）驗算帶速v↑—→Fc↑—→應(yīng)減小D1v↓，功率一定時—→F↑—→z↑—→帶輪寬度↑，軸承尺寸↑3）D2≈iD1或系列值因為取標(biāo)準(zhǔn)，使i改變，應(yīng)確保傳動比相對誤差：帶傳動(2)第33頁3、確定a、Lda↑—→結(jié)構(gòu)尺寸↑，高速時帶顫動，α1不穩(wěn)定a↓—→結(jié)構(gòu)緊湊a↓↓—→α1↓——降低傳動能力帶長↓↓——帶繞轉(zhuǎn)次數(shù)↑——帶壽命↓∴經(jīng)驗公式：2(D1+D2)≥a≥0.55(D1+D2)+h計算過程：1）由經(jīng)驗公式初選a0；2）由式11.2—→L—→選標(biāo)準(zhǔn)值Ld；3）由式11.3—→a——變動范圍4、驗算包角α1、傳動比i普通：α1≥120°、i≯7帶傳動(2)第34頁8、帶輪設(shè)計9、張緊裝置7、計算壓軸力FQ帶傳動(2)第35頁演示虛擬現(xiàn)實§6帶傳動設(shè)計張緊裝置兩軸平行或傾斜不大垂直或靠近垂直1、定時張緊帶傳動(2)第36頁演示注意：張緊輪位置2、自動張緊3、張緊輪張緊帶傳動(2)第37頁平帶傳動：張緊輪宜裝于松邊外側(cè)(帶薄)靠近小輪,主要用以增大平帶傳動包角。V帶傳動：張緊輪不宜裝在緊邊,應(yīng)裝于松邊內(nèi)側(cè)(帶厚),使帶只受單向彎曲,且靠近大輪,預(yù)防小