第16章--带传动和链传动.ppt
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1、第第1616章章 带传动和链传动带传动和链传动通过中间挠性件传递运动和动力通过中间挠性件传递运动和动力,适用于两轴中心距较大场合适用于两轴中心距较大场合 带传动:带传动:组成:带和带轮组成:带和带轮类型:摩擦式带传动类型:摩擦式带传动 啮合式带传动啮合式带传动链传动:链传动:组成:链条和链轮组成:链条和链轮类型:啮合式类型:啮合式 1一、带传动的组成及特点一、带传动的组成及特点 主动轴上的带轮主动轴上的带轮1(1(主动轮主动轮);从动轴上的带轮从动轴上的带轮2(2(从动轮从动轮);紧套在两轮上的紧套在两轮上的传动带传动带3 3。1 1带传动的组成带传动的组成16.1 16.1 带传动的类型和应
2、用带传动的类型和应用2 啮合传动:当主动轮转动时,由于带和带轮间的啮合,便拖啮合传动:当主动轮转动时,由于带和带轮间的啮合,便拖动从动轮一起转动,并传递动力(同步带传动)。动从动轮一起转动,并传递动力(同步带传动)。2 2传传 动动 原原 理理 摩擦传动:当主动轮转动时,由于带和带轮间的摩擦力,便摩擦传动:当主动轮转动时,由于带和带轮间的摩擦力,便拖动从动轮一起转动,并传递动力(平带和带传动)拖动从动轮一起转动,并传递动力(平带和带传动)。33 3、传动特点、传动特点优点:优点:1 1)有过载保护作用(过载打滑)有过载保护作用(过载打滑)2)2)有缓冲吸振作用,)有缓冲吸振作用,运行平稳无噪音
3、(带有弹性)运行平稳无噪音(带有弹性)3 3)适于远距离传动(中心距大)适于远距离传动(中心距大)4 4)结构简单,制造、安装精度要求不高,维护方便。)结构简单,制造、安装精度要求不高,维护方便。缺点:缺点:1 1)有弹性滑动使传动比)有弹性滑动使传动比i i不恒定不恒定 2 2)张紧力较大(与啮)张紧力较大(与啮合传动相比)轴上压力较大合传动相比)轴上压力较大 3 3)结构尺寸较大、不紧凑)结构尺寸较大、不紧凑 4 4)打)打滑,使带寿命较短滑,使带寿命较短 5 5)带与带轮间会产生摩擦放电现象,不适)带与带轮间会产生摩擦放电现象,不适宜高温、易燃、易爆的场合宜高温、易燃、易爆的场合 6 6
4、)效率低。)效率低。二、带传动的类型二、带传动的类型1.1.应用应用:带传动传递的功率带传动传递的功率P100KWP100KW,带速带速v=5-30m/sv=5-30m/s,平均传动比平均传动比i7i7,传动效率为传动效率为94%-96%94%-96%。同步齿形带的带速为。同步齿形带的带速为40-50m/s40-50m/s,传动传动比比i10i10,传递功率可达传递功率可达200KW,200KW,效率高达效率高达98%-99%98%-99%。带传动主要用于要求传动平稳带传动主要用于要求传动平稳,传动比要求不严格的中小功率传动比要求不严格的中小功率的较远距离传动。的较远距离传动。42.2.类型类
5、型:1)1)摩擦式带传动摩擦式带传动按传动带的截面形状分按传动带的截面形状分(1 1)平带)平带 平带的截面形状为矩形,内表面为工作面。平带传动,平带的截面形状为矩形,内表面为工作面。平带传动,结构简单,带轮也容易制造,在传动中心距较大的场合应用较多。结构简单,带轮也容易制造,在传动中心距较大的场合应用较多。(2 2)V V带:带:截面形状为梯形,两侧面为工作表面。应用最广的带截面形状为梯形,两侧面为工作表面。应用最广的带传动是带传动,在同样的张紧力下,带传动较平带传动能产生传动是带传动,在同样的张紧力下,带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。更大的摩擦力。5 在同样张紧条件下,在同样张紧条件下
6、,V V带传动的传动能力带传动的传动能力远比平带传动大。因此,在传递相同功率的远比平带传动大。因此,在传递相同功率的情况下,情况下,V V带传动的结构较为紧凑。带传动的结构较为紧凑。6(3(3)多楔带:它是在平带基体上由多根)多楔带:它是在平带基体上由多根V V带组成的传动带。可传递带组成的传动带。可传递很大的功率。很大的功率。多楔带传动兼有平带传动和带传动的优点,柔韧多楔带传动兼有平带传动和带传动的优点,柔韧性好、摩擦力大,主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合性好、摩擦力大,主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。(4 4)圆形带:)圆形带:横截面为圆形。只用于小功率传动。横截面为圆形。只
7、用于小功率传动。72)2)啮合式带传动啮合式带传动 同步带传动是一种啮合传动,具有的优点是:无滑动,能保证同步带传动是一种啮合传动,具有的优点是:无滑动,能保证固定的传动比;带的柔韧性好,所用带轮直径可较小固定的传动比;带的柔韧性好,所用带轮直径可较小;传递功率大。传递功率大。用于要求传动平稳用于要求传动平稳,传动精度较高的场合传动精度较高的场合.(.(强力层为钢丝绳强力层为钢丝绳,变形小变形小;带轮为渐开线齿形带轮为渐开线齿形)893)3)带传动传动形式带传动传动形式 开开开开口口口口传传传传动动动动 交交交交叉叉叉叉传传传传动动动动 半半半半交交交交叉叉叉叉传传传传动动动动10 V V带有
8、普通带有普通V V带、窄带、窄V V带、宽带、宽V V带、汽车带、汽车V V带、大楔角带、大楔角V V带等。其中带等。其中以普通以普通V V带和窄带和窄V V带应用较广,本章主要讨论普通带应用较广,本章主要讨论普通V V带传动。带传动。一、一、V V带的结构和标准带的结构和标准 1.1.结构结构:标准标准V V带都制成无接头的环形带,其横截面结构如图所带都制成无接头的环形带,其横截面结构如图所示。强力层的结构形式有示。强力层的结构形式有帘布结构帘布结构(制造方便制造方便,抗拉强度高抗拉强度高)和和线绳线绳结构结构(柔韧性好柔韧性好,抗弯强度高抗弯强度高,适用带轮直径小适用带轮直径小,转速较高场
9、合转速较高场合)。16.2 V16.2 V带与带与V V带轮带轮112.2.标准标准:按截面尺寸的不同分为按截面尺寸的不同分为Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E共共7 7种型号,其截面尺寸已标准化。在同样的条件下,截面尺寸大种型号,其截面尺寸已标准化。在同样的条件下,截面尺寸大则传递的功率就大则传递的功率就大3.3.参数和尺寸参数和尺寸:带的截面尺寸(课本表带的截面尺寸(课本表16-216-2)节节宽宽节面的宽度节面的宽度b bp p。相对高度相对高度V V带高度带高度h h与节宽与节宽b bp p之之比。约为比。约为0.7(0.7(窄窄0.9)0.9)带轮带轮基准直径基准
10、直径V V带轮上与所配带轮上与所配V V带节宽带节宽b bp p 相对应的带轮直径相对应的带轮直径。基准长度基准长度带轮基准直径相应的带的周线长度带轮基准直径相应的带的周线长度(V(V带带在带轮上张紧后,位于带轮基准直径上的周线长度在带轮上张紧后,位于带轮基准直径上的周线长度L Ld d)节节面面当当V V带受弯曲时,带受弯曲时,长度不变的中性层。长度不变的中性层。12表表5-1普通普通V带截面尺寸和单位带长质量带截面尺寸和单位带长质量(GB/T11544-89)134.4.带的标记带的标记:Z1400GB11544-89带型带型基准长度基准长度标准编号标准编号142.2.结构结构:(1).(
11、1).轮的结构轮的结构:(课本图(课本图16-416-4)(2).(2).轮槽尺寸轮槽尺寸:(课本表(课本表16-316-3)注意带的楔角为什么大于带轮轮槽楔角注意带的楔角为什么大于带轮轮槽楔角?二、带轮的材料与结构二、带轮的材料与结构1.1.材料材料:通常采用通常采用铸铁铸铁,常用材料的牌号为,常用材料的牌号为HT150HT150和和HT200HT200。转速较高时宜采用转速较高时宜采用铸钢铸钢或用或用钢板钢板冲压后焊接而成。冲压后焊接而成。小功率时可用小功率时可用铸铝或塑料铸铝或塑料。5 5、活络、活络V V带带 中心距不能调整的低速轻中心距不能调整的低速轻载的场合载的场合S S型:实心带
12、轮型:实心带轮P P型:腹板带轮型:腹板带轮H H型:孔板带轮型:孔板带轮E E型:椭圆轮幅带轮型:椭圆轮幅带轮1516173.3.带轮的标记带轮的标记:带轮带轮 A 3A 3100 P GB10412-89100 P GB10412-89名称名称槽型槽型槽数槽数基准直径基准直径结构形式代号结构形式代号标准编号标准编号1816.3 16.3 带传动的受力分析和应力分析带传动的受力分析和应力分析一一.受力分析和打滑受力分析和打滑设带的总长度不变,根据线弹性假设:设带的总长度不变,根据线弹性假设:F F1 1F F0 0F F0 0F F2 2;或:;或:F F1 1 F F2 22 2F F0
13、0;记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为为F Ff f,其值由带传动的功率其值由带传动的功率P P和带速和带速v v决决定,定,P=Fv/1000P=Fv/1000。带传动尚未工作时,传动带中的预紧带传动尚未工作时,传动带中的预紧力为力为F F0 0。带传动工作时,一边拉紧,一边放松,带传动工作时,一边拉紧,一边放松,记紧边拉力为记紧边拉力为F F1 1和松边拉力为和松边拉力为F F2 2。定义由负载所决定的传动带的有效圆周定义由负载所决定的传动带的有效圆周力为力为F Fe eP P/v v,则显然有则显然有F Fe eF Ff f。19带传动的最大有效拉力带
14、传动的最大有效拉力F Fmaxmax有多大有多大?由欧拉公式可知:由欧拉公式可知:欧拉公式给出的是带传动在极限状态下各力之间的关系,或者欧拉公式给出的是带传动在极限状态下各力之间的关系,或者说是给出了一个具体的带传动所能提供的最大有效拉力说是给出了一个具体的带传动所能提供的最大有效拉力F Fecec 。预紧力预紧力F F0 0最大有效拉力最大有效拉力F Fec ec 包角包角最大有效拉力最大有效拉力F Fec ec 摩擦系数摩擦系数 f f最大有效拉力最大有效拉力F Fec ec 取绕在主动轮或从动轮上的传动带为研究对象,有取绕在主动轮或从动轮上的传动带为研究对象,有:F Fe eF Ff f
15、F F1 1F F2 2;因此有:因此有:F F1 1F F0 0F Fe e2 2;F F2 2F F0 0F Fe e2 2;包角的概念包角的概念20打滑打滑:若带的工作载荷加大,有效圆周力达到临界值若带的工作载荷加大,有效圆周力达到临界值F Fmaxmax后后,则带则带与带轮间会发生明显显著全面的相对滑动,即产生打滑。打滑将与带轮间会发生明显显著全面的相对滑动,即产生打滑。打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急速降低,带传动失效,这种情况使带的磨损加剧,从动轮转速急速降低,带传动失效,这种情况应当避免。应当避免。21 带传动在工作过程中带上的应力有:带传动在工作过程中带上的应力有:二、带传动
16、的应力分析二、带传动的应力分析拉应力:紧边拉应力、松边拉应力;拉应力:紧边拉应力、松边拉应力;离心应力:带沿轮缘圆周运动时的离心力在带中产生的离心拉应力;离心应力:带沿轮缘圆周运动时的离心力在带中产生的离心拉应力;弯曲应力:带绕在带轮上时产生的弯曲应力。弯曲应力:带绕在带轮上时产生的弯曲应力。22 工作时带在变应力工作状态下工作,随着位置工作时带在变应力工作状态下工作,随着位置的不同,应力大小在不断地变化,的不同,应力大小在不断地变化,带将产生疲劳带将产生疲劳破坏。破坏。由疲劳强度条件:由疲劳强度条件:带的许用拉应力带的许用拉应力23三、带传动的弹性滑动三、带传动的弹性滑动带传动在工作时,从紧
17、边到松边,传动带所受的拉力是变化带传动在工作时,从紧边到松边,传动带所受的拉力是变化的,因此带的弹性变形也是变化的。的,因此带的弹性变形也是变化的。带传动中因带的弹性变形变化而引起的带与带轮间的局部相带传动中因带的弹性变形变化而引起的带与带轮间的局部相对滑动,称为对滑动,称为弹性滑动弹性滑动。16.4 16.4 带传动的弹性滑动和传动比带传动的弹性滑动和传动比24或或其中:其中:因此,传动比为:因此,传动比为:弹性滑动导致:从动轮的圆周速度弹性滑动导致:从动轮的圆周速度v v2 2主动轮的圆周速度主动轮的圆周速度v v1 1,速度降低的程度可用滑动率速度降低的程度可用滑动率来表示:来表示:因带
18、传动的滑动率因带传动的滑动率=0.01-0.02,=0.01-0.02,其值不大,可不予考虑。其值不大,可不予考虑。25弹性滑动与打滑的区别弹性滑动与打滑的区别:26一、带传动的一、带传动的失效形式和设计准则失效形式和设计准则1.失效形式失效形式1)打滑;)打滑;2)带的疲劳破坏)带的疲劳破坏另外:磨损静态拉断等。另外:磨损静态拉断等。16.5 16.5 普通普通V V带传动的设计带传动的设计2.2.设计准则:保证带在不打滑的前提下,设计准则:保证带在不打滑的前提下,有足够的疲劳强度和寿命。有足够的疲劳强度和寿命。设计的原始数据为:功率设计的原始数据为:功率P P,转速转速n n1 1、n n
19、2 2(或传动比或传动比i i),外廓),外廓尺寸要求及工作条件等。尺寸要求及工作条件等。设计内容:确定带的型号、长度设计内容:确定带的型号、长度L L、根数根数Z Z、传动中心距传动中心距a a、带轮带轮基准直径及其它结构尺寸,材料及张紧方式等。基准直径及其它结构尺寸,材料及张紧方式等。27二、单根二、单根V V带的基本额定功率带的基本额定功率 单根普通单根普通v v带在试验条件所能传递的功率,称为带在试验条件所能传递的功率,称为基本额定功率基本额定功率,用用P P0 0表示表示 单根普通单根普通v v带在设计所给定的实际条件下,允许传递的功率,称带在设计所给定的实际条件下,允许传递的功率,
20、称为为额定功率额定功率,用,用P P表示:表示:P P=(P=(P0 0+P+P0 0)K)KK KL L 式中式中:P:P0 0为为单根单根V V带的基本额定功率带的基本额定功率,kW,kW;查表查表16164 4 P P0 0为功率增量为功率增量,KwKw;当传动比当传动比i1i1时时,带在大轮上的弯曲应力带在大轮上的弯曲应力较小较小,传递的功率可以增大些,查表传递的功率可以增大些,查表16165 5。K K包角修正系数,见包角修正系数,见教材表教材表16166 6;K KL L带长修正系数带长修正系数,见教材表见教材表16161 1。表表57包包角角系系数数K28三、三、V V带型号和根
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- 16 传动 链传动
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