zyp第13章帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)

1/1zyp第13章帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)第13章13-113-213-313-413-513-613-713-813-913-1013-1113-1213-13

帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)都是通過中間撓性件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合。與齒輪傳動(dòng)相比，它們具有結(jié)構(gòu)簡潔，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。帶傳動(dòng)的受力分析帶的應(yīng)力分析帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比一般V帶傳動(dòng)的計(jì)算V帶輪的結(jié)構(gòu)同步帶傳動(dòng)簡介鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用鏈條和鏈輪鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析鏈傳動(dòng)的主要及其選擇滾子鏈傳動(dòng)的計(jì)算鏈傳動(dòng)的潤滑和布置

13-1

帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用

中間撓性件：帶或鏈帶傳動(dòng)的組成：主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪2、環(huán)形帶3。F0F01

n13

2設(shè)計(jì)：潘存云

n2

F0

工作原理：安裝時(shí)帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的初拉力使得帶與帶輪之間產(chǎn)生壓力。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩擦力拖動(dòng)從動(dòng)輪一起同向回轉(zhuǎn)。

F0

帶傳動(dòng)的類型摩擦型類型嚙合型

平帶V型帶摩擦牽引力大多楔帶摩擦牽引力大圓形帶牽引力小，用于儀器同步帶

抗拉體設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云

應(yīng)用：兩軸平行、且同向轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合。稱為開口傳動(dòng)。

帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系中心距a包角α:2

BAα1設(shè)計(jì)：潘存云

θ

d2d1因θ較小,以sin2ad1d2d1代入得:(rad)Ddd1802157.3a

θ

θ

d2

設(shè)計(jì)：潘存云

α2

a

a

C

帶長:L2ABBCADd2d12acos(2)(2)222acos2

2

(d1d2)(d2d1)

12d2d1以cos1sin1及代入得：22a

B

Aα1設(shè)計(jì)：潘存云

θ

α1d2

d1

D

a帶長:L2a

C

2

(d1d2

d2d1)4a

2

已知帶長時(shí)，由上式可得中心距:

a

2L(d1d2)

2L(d1d2)8

2

8(d2d1)

2

帶傳動(dòng)不僅安裝時(shí)必需把帶張緊在帶輪上，而且當(dāng)帶工作一段時(shí)間之后，因帶永久伸長而松弛時(shí)，還應(yīng)當(dāng)重新張緊。

帶傳動(dòng)的張緊方法：1.調(diào)整中心距

a

a

滑道式張緊裝置

調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘擺架式張緊裝置

帶傳動(dòng)的張緊方法：1.調(diào)整中心距2.采納張緊輪3.自動(dòng)張緊

設(shè)計(jì)：潘存云

設(shè)計(jì)：潘存云

銷軸

自動(dòng)張緊裝置張緊輪

帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：1.適用于中心距較大的傳動(dòng)；2.帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、汲取振動(dòng)；3.過載時(shí)帶與帶輪之間會(huì)消失打滑，避開了其它零件的損壞；4.結(jié)構(gòu)簡潔、成本低廉。帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：1.傳動(dòng)的外廓尺寸較大；2.需要張緊裝置；3.由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；4.帶的壽命較短；5.傳

動(dòng)效率較低。

應(yīng)用：兩軸平行、且同向轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合(稱為開口傳動(dòng)),中小功率電機(jī)與工作機(jī)之間的動(dòng)力傳遞。V帶傳動(dòng)應(yīng)用最廣，帶速：v=5~25m/s傳動(dòng)比：i=7效率：η≈0.9~0.95

13-2F1=F2=F0F0

帶傳動(dòng)的受力分析n2n1松邊F2F2

為了牢靠工作，帶必需以肯定的初拉力張緊在帶輪上。

靜止時(shí)，帶兩邊的初拉力相等：

F0設(shè)計(jì)：潘存云

n1主動(dòng)輪F1F1緊邊

n2設(shè)計(jì)：潘存云

F0F0

從動(dòng)輪

傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：F1≠F2F1↑,緊邊F2↓松邊設(shè)帶的總長不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量相等：F1–F0=F0–F2F0=(F1+F2)/2

稱F1-F2為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：F=F1-F2Fv且傳遞功率與圓周力和帶速之間有如下關(guān)系：P

當(dāng)圓周力F∑Ff時(shí)，帶與帶輪之間消失顯著的滑動(dòng)，稱為打滑.常常消失打滑使帶的磨損加劇、傳動(dòng)效率降低，導(dǎo)致以平帶為例，分析打滑時(shí)緊邊拉力Fdα傳動(dòng)失效。和松邊拉力F之間的關(guān)系。F1

1000

2

平帶上取一小段弧進(jìn)行分析：參數(shù)如圖正壓力：dFN摩擦力：fdFNdlfdFNdFN兩端的拉力：F和F+dFαdα力平衡條件：忽視離心力,水平、垂直力分別平衡dddαdFNFsin(FdF)sin222

2F

2

設(shè)計(jì)：潘存云

ddfdFN(FdF)cosFcos22

F+dF

F1

由力平衡條件：dFNFsind(FdF)sind22ddfdFN(FdF)cosFcos22dddd因d很小，可取sin,cos1去掉二階微量dF2222

→撓性體摩擦的基本公式

dFfdFfdFNdFF1F1dFlnf積分得：F2F2F0fdF1緊邊和松邊的拉力之比為：efF2

dFNFd

聯(lián)立求解：F=F1-F2efF1Ffe1

F1efF2分析：α↑f↑

1F2Ffe1→F↑∵α1α2FQ設(shè)計(jì)：潘存云

1FF1F2F1(1f)e用α1→αFQFN/2設(shè)計(jì)：潘存云

V帶傳動(dòng)與平皮帶傳動(dòng)初拉力相等時(shí)，它們的法向力則不同。

平帶的極限摩擦力為:FNf=FQf則V帶的極限摩擦力為：

FN

FN/2

fQFFFNffFff'FQNQsinsin22

FN=FQFN=FQ/sin(/2)

f’當(dāng)量摩擦系數(shù),f’f

在相同條件下，V帶能傳遞較大的功率。或在傳遞功率相同時(shí)，V帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。用f’代替f后，得以下計(jì)算公式：

F1f'eF2F1Ff'e11F2Ff'e11FF1F2F1(1f')eef'

13-3F1緊邊拉應(yīng)力：1AF2松邊拉應(yīng)力：2A

帶的應(yīng)力分析帶工作時(shí)應(yīng)力由三部分組成

1.緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力MPaMPa

A為帶的橫截面積F2

2.離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力dl帶在微弧段上產(chǎn)生的離心力：dFNc

r設(shè)計(jì)：潘存云

dFNcma(rd)qrv(rd)qr2qvdN2

2

dαF1

離心力FNc在微弧段兩端會(huì)產(chǎn)生拉力Fc。

da2由力平衡條件得：2Fcsinqvda2

dada取sin,得:22

往x軸投影

dα2Fc

F2

Fcqv

2

NdFNc

dl設(shè)計(jì)：潘存云

r

離心力只發(fā)生在帶作圓周運(yùn)動(dòng)的部分，但由此引起的拉力確作用在帶的全長。

dα

Fcqv2離心拉應(yīng)力：cAA

MPa

dα2

Fc

F1

3.彎曲應(yīng)力當(dāng)帶繞過帶輪時(shí)，由于彎曲而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力設(shè)y為帶的中性層到最外層的垂直距離；E為帶的彈性模量；d為帶輪直徑。由材料力學(xué)公式得2yE彎曲應(yīng)力為:bMPad4.應(yīng)力分布及最大應(yīng)力最大應(yīng)力σmax消失在緊邊與小輪的接觸處。

V帶的節(jié)線y

設(shè)計(jì)：潘存云

d

V帶輪的基準(zhǔn)圓δ2設(shè)計(jì)：潘存云

max1b1c

彎曲應(yīng)力

δb1α1n1

δb2n2

離心應(yīng)力

α2

δmax

δ1

拉應(yīng)力

5.作用在軸上的力

由力平衡條件得靜止時(shí)軸上的壓力為：

FQ2F0sinF0FQ

12

α1

設(shè)計(jì)：潘存云

FQ設(shè)計(jì)：潘存云

F0

F0α12

α12

F0

13-4

帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比

設(shè)帶的材料符合變形與應(yīng)力成正比的規(guī)律，則變形量為：F2F1松邊：2緊邊：1AEAEF2

∵F1F2

∴ε

1

ε

2

n1主動(dòng)輪

F2

設(shè)計(jì)：潘存云

n2

帶繞過主動(dòng)輪時(shí)，將漸漸縮短并沿輪面滑動(dòng)，使帶速落后于輪速。

F1F1從動(dòng)輪

帶經(jīng)過從動(dòng)輪時(shí)，將漸漸被拉長并沿輪面滑動(dòng)，使帶速超前于輪速。這種因材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)被稱為彈性滑動(dòng)。d2n2d1n1v2m/s總有：v2v1v1m/s601000601000

v1v2d1n1d2n2定義：v1d1n1

為滑動(dòng)率。

n1d1(1)得從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速：n2d2n1d2帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比：id1(1)n2

V帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率ε=0.01~