第六章-带传动选编课件.ppt

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1、第三篇 机械传动一一.传动的重要性：传动的重要性：二二.机械传动分类：机械传动分类：机机械械传传动动按传动比按传动比是否变化分是否变化分摩擦传动摩擦传动摩擦轮传动摩擦轮传动带传动带传动啮合传动啮合传动直接接触直接接触靠中间件靠中间件齿轮、蜗杆齿轮、蜗杆及螺及螺旋传动旋传动链、同步带传动链、同步带传动定传动比传动定传动比传动变传动比传动变传动比传动有级变速传动有级变速传动无级变速传动无级变速传动按传动按传动方式分方式分直接接触直接接触靠中间件靠中间件1.1.调整速度：减速箱，变速器调整速度：减速箱，变速器2.2.改变运动形式：回转，摆动，直线运动改变运动形式：回转，摆动，直线运动3.3.传递动力

2、、能量分配：一原动机带多个执行机构传递动力、能量分配：一原动机带多个执行机构4.4.安全，维护，尺寸等需要安全，维护，尺寸等需要(分离、制动分离、制动)。三三.机械传动装置类型选择的一般依据机械传动装置类型选择的一般依据1.1.功率与效率（功率与效率（P137P137表表2 2）：）：2.2.速度（速度（P138P138表表3 3）：）：速度是传动的主要运动特性之一。速度是传动的主要运动特性之一。不同的运动形式受不同的运动形式受 不同因素的限制，如动载荷，离心力，振动，发热等影响。不同因素的限制，如动载荷，离心力，振动，发热等影响。3.3.传动比：传动比：3.3.工作环境：工作环境：空间大小、

3、噪声、防尘、防爆。空间大小、噪声、防尘、防爆。效率效率是评定传动性能的主要指标之一。是评定传动性能的主要指标之一。效率低不适于大功率、经常工作的机械。效率低不适于大功率、经常工作的机械。传递功率传递功率受多种因素的影响，如传动原理、承载能受多种因素的影响，如传动原理、承载能力、载荷分布、工作速度、制造精度、工作效率等。力、载荷分布、工作速度、制造精度、工作效率等。啮合传动的功率大于摩擦传动；啮合传动的功率大于摩擦传动；本篇内容：本篇内容：带传动带传动 链传动链传动 齿轮传动齿轮传动 蜗杆传动蜗杆传动第八章第八章 带传动带传动基本要求：基本要求：1 1）熟悉带的工作原理、传动特点及应用范围；）熟

4、悉带的工作原理、传动特点及应用范围；2 2）掌握带传动的受力分析、弹性滑动与打滑现象和带传动）掌握带传动的受力分析、弹性滑动与打滑现象和带传动 的失效形式、设计准则；的失效形式、设计准则；3 3）掌握）掌握V V带传动的设计方法以及提高带传动承载能力措施；带传动的设计方法以及提高带传动承载能力措施；4 4）了解各种类型传动带的结构形式、特点和应用，并加以）了解各种类型传动带的结构形式、特点和应用，并加以 比较。着重了解平带传动比较。着重了解平带传动V V带传动的特点。带传动的特点。5 5）了解带传动的张紧方式和带轮的结构设计。）了解带传动的张紧方式和带轮的结构设计。重重 点：点：1 1）传动的

5、工作情况分析、弹性滑动与打滑现象和带传动）传动的工作情况分析、弹性滑动与打滑现象和带传动 的失效形式、设计准则；的失效形式、设计准则；2 2）提高带传动承载能力的措施；）提高带传动承载能力的措施；3 3）平带传动、）平带传动、V V带传动的特点；带传动的特点；8-1 8-1 概概 述述一一.带传动的组成及工作原理：带传动的组成及工作原理：2.2.工作原理：工作原理：靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。工作前：工作前：带已受到预拉力的作用，使带与带轮接触面间产生压力，带已受到预拉力的作用，使带与带轮接触面间产生压力，工作时：工作时：主动轮通过摩擦力使带

6、运动，带通过摩擦力使从动轮转动。主动轮通过摩擦力使带运动，带通过摩擦力使从动轮转动。1.组成：主动轮组成：主动轮1、从动轮、从动轮2、传动带、传动带3按带的截面形状：按带的截面形状：平带平带V带带 承载能力高承载能力高圆带圆带同步带同步带二二.带传动的类型：带传动的类型：多楔带多楔带F0F0FNFNFN/2/2fv当量摩擦系数当量摩擦系数演示带传动点击小图看运动图V带传动 平带传动联组V带传动同步带传动圆带传动带传动的主要类型及应用带传动的主要类型及应用三三.带传动的特点：带传动的特点：1.1.中心距大。可传递两个相距较远轴之间的运动；中心距大。可传递两个相距较远轴之间的运动；2.2.能缓冲减

7、振，运转平稳无噪音能缓冲减振，运转平稳无噪音适用于高速传动；适用于高速传动；3.3.摩擦式传动具有过载保护作用；摩擦式传动具有过载保护作用；4.4.不需要润滑，环境易清洁；不需要润滑，环境易清洁；5.5.结构简单，维修方便，价格低廉；结构简单，维修方便，价格低廉；6.6.结构尺寸大；结构尺寸大；7.7.瞬时传动比不恒定；瞬时传动比不恒定；8.8.效率较低，寿命较短；效率较低，寿命较短；9.9.需张紧，对轴和轴承的压力大；需张紧，对轴和轴承的压力大；四四.应用范围：应用范围：主要用于两轴平行且转向相同的场合。以主要用于两轴平行且转向相同的场合。以 及对传动比无精确要求的中小功率传动。及对传动比无

8、精确要求的中小功率传动。一般：一般：1.1.普通普通V V带：带：五五.V.V带的类型与结构带的类型与结构 普通普通V带带、窄、窄V带、宽带、宽 V带、带、大楔角大楔角V 带、汽车带、汽车V带等。带等。%V带的类型：带的类型：V带结构包布层(胶帆布)：保护作用伸张层(橡胶，或称顶胶)：弯曲变形受拉压缩层(橡胶，或称底胶)：弯曲变形受压强力层（承载层）(胶帘布或胶绳芯)：受拉帘布结构V带线绳结构V带帘布：帘布：制造方便制造方便 绳芯绳芯：柔软易弯曲有利提：柔软易弯曲有利提 高寿命。高寿命。基准直径基准直径：节圆直径节圆直径：V带轮上与带轮上与V带节宽相对应的带轮的直径带节宽相对应的带轮的直径节线

9、节线：当带纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的任一条周线当带纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的任一条周线。节面节面：由全部节线组成的面。由全部节线组成的面。节宽节宽：带的节面的宽度。用带的节面的宽度。用bp表示。表示。名词解释：名词解释：普通V带型号：Y Z A B C D E小大截面面积截面面积弱强承载能力六六.几何计算几何计算将将 带入经整理得：带入经整理得：在角在角 较小的情况下，有：较小的情况下，有：8 82 2 带传动工作情况分析带传动工作情况分析一一.带传动中的力分析：带传动中的力分析：F0F0F0F0工作前工作前：带以一定的张紧力安装在带轮上，带受初拉力带以一定的张紧力安装在带轮上

10、，带受初拉力F0工作时工作时：由于带与轮的摩擦力由于带与轮的摩擦力Ff，形成紧边和松边。，形成紧边和松边。紧边：紧边：F0 F1 松边：松边：F0 F2假设带的总长不变，则：假设带的总长不变，则：紧边的伸长量紧边的伸长量=松边的收缩量松边的收缩量又设带的变形量与力的增量成正比，则：又设带的变形量与力的增量成正比，则：或或有效拉力NFf取主动轮一端的带为分离体，取主动轮一端的带为分离体，其受力：其受力：F1、F2、N、FfO1Fe是由功率是由功率P（外载）（外载）决定的，决定的，P Fe Ff 是有限的，当是有限的，当F0和和f 一定时，一定时，Ffmax=f N讨论：讨论：1）若）若Fe Ff

11、max：Fe=Ff，正常工作；，正常工作；2）若）若Fe=Ffmax：打滑临界状态；打滑临界状态；3）若若Fe Ffmax：打滑。打滑。二二.带传动的最大有效拉力及其影响因素：带传动的最大有效拉力及其影响因素：F1F2FF+dFdNfdNr现以平带为例：研究带在现以平带为例：研究带在打滑临界条件下打滑临界条件下的受力情况的受力情况 略去高阶微量略去高阶微量 ，考虑到，考虑到d 很小，很小，取取 、，并将两式整理得：，并将两式整理得：取带的一微段取带的一微段dL，对应的圆心角对应的圆心角d，其上其上受力有：受力有：F+dF、F、dN、dFf=f dN柔韧体摩擦的欧拉公式柔韧体摩擦的欧拉公式返回平

12、衡条件：平衡条件：切向：切向：法向：法向：影响带有效拉力（承载能力）的因素有：影响带有效拉力（承载能力）的因素有：3 3）f F ec 承载能力承载能力 因因fv f ，故故在在相相同同的的条条件件下下，V带带能能传传递递较较大大的的功功率率。或或者说，在相者说，在相 同的条件下，同的条件下，V带传动的结构较紧凑；带传动的结构较紧凑；2 2）包角包角 F ec 承载能力承载能力 ；1 1）F0F ec 承载能力承载能力 。F0 和和 f 越大越大越好吗？越好吗？将式将式 和其它公式联立，并整理得：和其它公式联立，并整理得：考虑离心力时的欧拉公式考虑离心力时的欧拉公式三三.带的应力分析：带的应力

13、分析：1.1.拉应力拉应力：2.2.离心拉应力：离心拉应力：于是带的离心拉力为：于是带的离心拉力为：离心拉应力为：离心拉应力为：如图所示，由微段弧长的力平衡式有：如图所示，由微段弧长的力平衡式有：带的截带的截面面积面面积松边松边:紧边紧边:式中：式中：h为带的高度为带的高度 （P141P141表表8-18-1）。）。3.3.弯曲应力：弯曲应力：结论：结论：1 1）带是在变应力作用下工作）带是在变应力作用下工作疲劳破坏。疲劳破坏。2 2）最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，其值为：）最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，其值为：影响带传动疲劳强度的因素有：影响带传动疲劳强度的因素有：3 3

14、）aLd 单位内应力循环次数单位内应力循环次数 N 疲劳强度疲劳强度 2 2）v c 疲劳强度疲劳强度 v vmax v（P）Fe 1 疲劳强度疲劳强度 v vmin1 1）dd1 b1 疲劳强度疲劳强度 dd1 ddmindd1和和a越大越大越好吗？越好吗？四四.带传动弹性滑动：带传动弹性滑动：1.1.弹性滑动的产生机理弹性滑动的产生机理：B1A1(A)C1 带受拉力产生弹性变形，而拉力不同弹带受拉力产生弹性变形，而拉力不同弹性变形量也不同。性变形量也不同。1）带的紧边在带的紧边在A1点绕上主动轮时：点绕上主动轮时：带的受力：带的受力：F1 带的速度：带的速度：v=v1 当带由当带由A1B1

15、运动时运动时：带带拉力：拉力：F1F2 减小减小 带的弹性变形量带的弹性变形量减小（减小（带带收缩收缩），），即即带一边随带轮前进，一边又向后收带一边随带轮前进，一边又向后收缩，缩，带的速度：带的速度：v v12）从动轮上：）从动轮上：正好相反。正好相反。即有即有：B弹性滑动产生的原因：弹性滑动产生的原因：1）带具有弹性；）带具有弹性；2）紧边、松边有拉力差。）紧边、松边有拉力差。注意：注意：弹性滑动是带传动不可避免的固有特性弹性滑动是带传动不可避免的固有特性2.2.带传动的传动比带传动的传动比：滑动率滑动率从动轮对主动轮速度的相对降低率从动轮对主动轮速度的相对降低率(=12%)。传动比传动比

16、由于由于：弹性滑动弹性滑动由于带的由于带的弹性变形弹性变形和和紧边、松边的拉力差紧边、松边的拉力差而引起的而引起的带与带与 带轮之间的滑动带轮之间的滑动弹性滑动与打滑：弹性滑动与打滑：1）区别；）区别；2）带来的后果）带来的后果 外载荷增加，使得外载荷增加，使得 过载过载带的磨损急剧增加、从动轮的转速急剧下降，带的磨损急剧增加、从动轮的转速急剧下降，直至传动失效。直至传动失效。可以避免的，也必须避免可以避免的，也必须避免产生的原因产生的原因造成的后果造成的后果打滑的特点打滑的特点打打滑滑A1（C1）B1 带传动的打滑带传动的打滑B1A1C13.3.带传动的打滑带传动的打滑：1）正常工作时：）正常工作时：Fe Fec 弹性滑动只在带离开带轮前的弹性滑动只在带离开带轮前的一部分接触弧上发生。一部分接触弧上发生。动弧动弧B1C1、动角、动角 静弧静弧A1C1、静角、静角 2）当）当FeFec：动角：动角、静角静角 3）当）当Fe=Fec：动角：动角 =、静角静角 =0 打滑失效打滑失效 8 83 V3 V带传动的设计计算带传动的设计计算一一.设计准则和单根设计准则和单根V V带的基本额定功率