同步帶輪摩擦輪傳動(dòng)

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1、摩擦輪傳動(dòng)、同步帶輪傳動(dòng) 1.1 摩擦輪。傳動(dòng) 傳動(dòng)方式： 借助摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩 傳動(dòng)裝置：摩擦輪傳動(dòng)直接接觸；帶傳動(dòng)靠中 間構(gòu)件 - 皮帶 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 平穩(wěn)、噪音低 過載 -安全作用（滑動(dòng)） 無級(jí)變速 缺點(diǎn)：傳動(dòng)精度低、無恒定速度比 傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩小 效率低 1.2 .摩擦輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 一、工作原理：利用主動(dòng)輪、從動(dòng)輪接觸處摩擦力 傳遞運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)矩 . 二、工作條件：兩輪接觸面間的摩擦力應(yīng)大于或等 于帶動(dòng)從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)所需的工作圓周力 tn FfF 1.2 摩擦輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 三 .傳動(dòng)比 理論計(jì)算： 1 2 2 1 12 D D n ni 11 2 2 1 12 r r n n i 考慮彈性滑動(dòng)

2、時(shí)，實(shí)際計(jì)算： 四、摩擦輪傳動(dòng)特點(diǎn)： (1)傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)：實(shí)際正常工作中，由于 摩擦力的作用，摩擦輪在接觸點(diǎn)兩側(cè)的彈性變 形量不一樣，即主動(dòng)輪上的表層金屬在接觸區(qū) 由壓縮逐漸變?yōu)樯扉L(zhǎng)，而從動(dòng)輪上對(duì)應(yīng)的表層 金屬，則由伸長(zhǎng)逐漸變?yōu)閴嚎s，所以兩輪接觸 面間就產(chǎn)生了相對(duì)滑動(dòng)，這種由于材料彈性變 形而產(chǎn)生的滑動(dòng)，稱為彈性滑動(dòng)。 彈性滑動(dòng)的影響：速度損失，傳動(dòng)精度和效率低，摩 擦輪傳動(dòng)的實(shí)際傳動(dòng)比為 摩擦輪傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)率（即速度損失率） 傳動(dòng)輪速度低于主動(dòng)輪速度 . 11 2 2 1 12 r r n n i %1 0 0 1 21 v vv （ 2） 傳動(dòng)中的打滑：摩擦力矩小于阻力矩，主 動(dòng)輪不

3、能帶動(dòng)傳動(dòng)輪，兩輪面接觸處在傳動(dòng)中會(huì) 出現(xiàn)相對(duì)滑移現(xiàn)象。 （ 3） 影響及消除 ： 傳動(dòng)輪速度低于主動(dòng)輪速度，選較大的彈性模量， 不能消除。 產(chǎn)生打滑，致使從動(dòng)輪的輪面遭受局部磨損而影 響傳動(dòng)質(zhì)量 ，應(yīng)避免。 1.2.2 分類 .; 兩軸平行的摩擦輪傳動(dòng) 兩軸相交的摩擦輪傳動(dòng) 1.2.3 材料 要求：彈性模量大、摩擦系數(shù)大、耐磨 淬火鋼： 40Cr(58HRC) 鑄鐵： QT200 橡膠：做主動(dòng)輪，防止打滑時(shí)候損傷從動(dòng)輪 1.2.4 摩擦輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1、圓柱摩擦輪傳動(dòng)： 主動(dòng)輪與從動(dòng)輪接觸處的摩擦力 F為 常用 得出： tn KFfFfQF f F K tn F PF t 1 0 0 0 tn

4、 nfD KPF 7F101.19 11 6 2、圓錐摩擦輪傳動(dòng)： （ 1）傳動(dòng)比為： （ 2）作用載荷：作用在軸上的載荷為圓周力 Ft和 接觸面間的法向力 Fn ， 1 2 2 1 2 1 12 s in s in n ni 法向力 Fn可以分解為徑向力 Fr和軸向力 Fa 方向：徑向力指向輪心；圓周力主動(dòng)輪上與回轉(zhuǎn)方向 相反，從動(dòng)輪上與回轉(zhuǎn)方向相同 主動(dòng)輪徑向力等于從傳動(dòng)輪軸向力；從動(dòng)輪徑向力等 于主動(dòng)輪軸向力 由于 得出 ，要獲得同樣大小的法向 力，可移動(dòng)小輪 , 11 c o s nr FF 11 s in na FF 22 c o s nr FF 22 s in na FF 21 2

5、1 aa FF 1.3 摩擦無級(jí)變速器 無級(jí)調(diào)速：在一定傳動(dòng)比范圍內(nèi)能線性的調(diào)節(jié)傳動(dòng)比 ， 摩擦式機(jī)械無級(jí)變速器是由變速機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)以及 加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)三部分組成的一種傳動(dòng)裝置 。 1.4 帶傳動(dòng) 1.4.1、工作原理及傳動(dòng)比： , 利用中間撓性構(gòu)件、借助傳動(dòng)帶與帶輪的摩 擦力或嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 1、分類： （ 1）按帶截面 平帶 -結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、中心距離大 V帶 -摩擦力大 圓帶 低速、小功率（家電） 多楔帶 大功率、結(jié)構(gòu)緊湊 同步帶 -嚙合運(yùn)動(dòng)、傳動(dòng)比恒定 （ 2）按傳動(dòng)原理 摩擦傳動(dòng)型（普通帶） 嚙合傳動(dòng)型（同步帶、孔齒帶） 拖動(dòng)帶傳動(dòng) 2、工作原理： 利用中間撓性構(gòu)件、借助傳動(dòng)

6、帶與帶輪的 摩擦力或嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 3、傳動(dòng)比： 2 1 2 1 12 n n i 1.4.2 特點(diǎn)： （ 1）優(yōu)點(diǎn)： 傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小 中心距大的傳動(dòng) 緩和載荷沖擊 過載保護(hù) -打滑、防零件損壞 制造安裝簡(jiǎn)單（嚙合除外） （ 2）缺點(diǎn)： 傳動(dòng)比不恒定、傳動(dòng)精度低 效率低 -彈性滑動(dòng)、打滑 帶壽命低 1.4.3 帶傳動(dòng)張緊裝置 靜止時(shí)傳動(dòng)帶應(yīng)張緊在帶輪上，使得帶與帶輪接觸間 產(chǎn)生一定的壓力。 帶兩邊拉力相等，為初拉力 F0 常用張緊 ：定期裝緊、自動(dòng)張緊、張緊輪張緊 1.4.4 V帶傳動(dòng) 1.V帶 結(jié)構(gòu)：強(qiáng)力層、填充物、外包層 型號(hào)：普通 V帶、 窄 V帶、 寬 V帶 普通 V帶的型號(hào)

7、按橫截面從小到大分為 7類 2、帶輪 結(jié)構(gòu)：輪緣、輪轂、輪輻 帶輪輪槽角： 32 、 34 、 36 、 38 問題 1：帶輪槽角小于帶楔角？ 帶受力彎曲，外層受拉、橫向收縮變窄；內(nèi)側(cè)受壓、截 面變寬，保證良好接觸。 問題 2：大小帶輪輪槽角如何選擇？ 帶輪型式： 實(shí)心式、腹板式、輪輻式 1.4.5 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 1、相關(guān)幾何參數(shù)： 中心距 帶長(zhǎng) 包角 帶輪直徑 2、帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系 211 180 57.3DDa 小帶輪上的包角 221122 24 DDL a D D a 帶的基本長(zhǎng)度 222 1 2 1 2 12 2 8 8 L D D L D D D Da 中心距 1.4.6 帶傳動(dòng)的受

8、力分析 緊邊拉力 F1：帶在進(jìn)入主動(dòng)輪一邊被拉緊為緊邊， 拉力由 F0增加為 F1。 松邊拉力 F2：帶在 .進(jìn)入從動(dòng)輪一邊被放松稱為 松邊。拉力由 F0減少為 F2。 有效拉力 Ft：帶傳動(dòng)所能傳遞的有效圓周力。 Ft= F1-F2 正常工作時(shí) 最大有效拉力： 201 tFFF 202 tFFF 02 ( 1 ) 1 V V f t f Fe F e 當(dāng)傳遞的圓周力超過此極限值時(shí)，帶將在輪面上 打滑 。 避免打滑的條件： （圓周力決定因素）： 材料 -fv 包角 -值 初拉力 -F0值 材料不變， 值、 F0值增大 -圓周力增大 值、 F0值不變， fv增大 -圓周力增大 . 1.4.7 彈

9、性滑動(dòng)和打滑 彈性滑動(dòng) ：帶是彈性體，受拉力作用后產(chǎn)生拉伸 彈性變形，工作時(shí)由于存在緊邊拉力，松邊拉 力，帶在通過帶輪時(shí)拉伸變形發(fā)生變化，使帶 與帶輪之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)， 這種滑動(dòng)與帶的彈性變形有關(guān)。 彈性滑動(dòng)是由拉力 差引起的，只要傳遞 圓周力，彈性滑動(dòng)就 不可避免。 打滑 ：當(dāng)外載荷大到一定值時(shí)，帶與帶輪間產(chǎn) 生全面滑動(dòng)； 打滑是由過載引起的全面滑動(dòng)，只要限制載 荷，就可以避免，而且應(yīng)當(dāng)避免。 滑動(dòng)率從動(dòng)輪速度的降低率 帶傳動(dòng)的實(shí)際傳動(dòng)比 %1 0 0 1 21 V VV )1(1 2 2 1 D D n n i 1.4.8 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析 帶傳動(dòng)工作時(shí)的應(yīng)力 ：由緊邊和松邊拉力所 產(chǎn)生的

10、應(yīng)力；由離心力產(chǎn)生的應(yīng)力以及由于帶 在帶輪上彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力。 由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應(yīng)力 由離心力產(chǎn)生的應(yīng)力作用于帶的全長(zhǎng) 12 12 FF AA 2 c c F qv AA 帶在帶輪上彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 最大應(yīng)力發(fā)生在帶緊邊進(jìn)入 小帶輪處。 /2 ( ) / 2b E y E E DD cb 11m a x 五、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是根據(jù)帶輪的節(jié)圓直徑、軸 間距及安裝形式確定結(jié)構(gòu)形式及尺寸。 1）確定型號(hào) :根據(jù)計(jì)算功率和主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 KA查表 1-8，選型號(hào)圖 1.19 2）帶輪直徑： D1、 D2 3）驗(yàn)算帶速：最適宜范圍（ 1015） m/s Ad PKP 1000 vFP

11、t 五、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 4）中心距和帶長(zhǎng) 中心距 a0無限制時(shí)： 公式（ 1-30）、（ 1-31） 公式（ 1-13）計(jì)算帶長(zhǎng)并取標(biāo)準(zhǔn)值 中心距有限制時(shí)： 公式（ 1-12）、（ 1-13）、（ 1-14） 五、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 5）計(jì)算小包角 公式（ 1-12） 通常 1120 6） V帶的根數(shù) 公式（ 1-32） 7）其他參數(shù)計(jì)算 1.5 同步帶傳動(dòng) 1.5.1同步帶的特點(diǎn)及應(yīng)用 同步帶綜合了帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 1.5.2同步帶 1.種類 圖 1.21 有梯形齒同步帶、弧形齒同步帶 2.尺寸、標(biāo)準(zhǔn)及表示方法 關(guān)鍵參數(shù)是節(jié)距 按節(jié)距不同分 7種型號(hào) 有標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)記方法 1.5.3同步帶輪 帶輪有齒槽和擋圈，其余跟普通帶輪類似 常見材料：鋼、鑄鐵、鋁合金、塑料等 1.5.3同步帶設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 緊邊拉力： 松邊拉力： 有效拉力： 參看計(jì)算例題 1-1 ct FFFF 01 cFFF 01 21 FFF t