《帶傳動張緊裝置》PPT課件.ppt

第 8章 帶傳動 概述 帶傳動的張緊裝置 普通 V 帶傳動的設計 帶傳動的工作情況分析 作業(yè)要求 普通 V帶輪 課堂練習 第八章 帶傳動 主動輪 從動輪 傳動帶 帶中間撓性件（傳動帶）的摩擦傳動 帶傳動的工作原理 8-1 概述 帶傳動的特點 帶傳動 優(yōu)點 ： 1) 傳動平穩(wěn)、噪聲小、可以 緩沖吸振 。 2) 過載時打滑 ，有過載保護作用。 3) 適用于 兩軸中心距較大 的傳動。 4) 結(jié)構(gòu)簡單，加工和維護方便、成本低。 帶傳動 缺點 ： 1) 傳動的外廓尺寸較大。 2) 存在彈性蠕動現(xiàn)象， 不能保證固定不變的傳動比。 3) 軸及軸承受力較大。 4) 傳動 效率較低， V帶傳動約為 0.94 0.97。帶的壽命短 ，僅約 3000 5000小時。 5) 帶傳動中的摩擦會產(chǎn)生電火花， 不宜用于易燃易爆場合。 6) 一般需要有 張緊裝置 。 因此，帶傳動多用于兩軸傳動比無嚴格要求，中心距較大的機械中 。 一般，帶速 v=5 25m/s,傳動比 i8,傳遞功率 P45kW。 帶傳動的類型 (按剖面形狀分 ) 平型帶 傳動 V帶 傳動 圓形帶 傳動 同步齒形 帶傳動 帶傳動的類型 （按傳動方式分） 1 2 3 開口傳動 交叉?zhèn)鲃?半交叉?zhèn)鲃?多楔帶 問題： 相同條件下，普通 V帶傳 動與平帶傳動相比較，誰 能傳遞更大的功率？ QV Q NVV F FFF 2 c os 2 s i n 2 答： 極限摩擦力為： 平帶傳動 V帶傳動 對于普通 V帶， =32 38 。若取 =0.3， 則平均 V =0.51。 相同 條件下，普通 V帶傳動比平帶傳動能傳遞更大的功率。 平帶傳動和 V帶傳動的比較 2c o s2s in V QN FFF V帶的結(jié)構(gòu) 拉伸層（頂層 ） 強力層 壓縮層（底膠） 包布層 V 帶的類型與結(jié)構(gòu) V型帶 普通 V帶 窄型 V帶 簾布結(jié)構(gòu) 線繩結(jié)構(gòu) V帶的結(jié)構(gòu) 普通 V帶標準 1、按剖面尺寸分： Y、 Z、 A、 B、 C、 D、 E幾種 小 大 2、輪槽基準寬度 (節(jié)寬 ) bp 和帶輪基準直徑 dd(節(jié)圓直徑 ) 3、 V帶基準長度 Ld（節(jié)線長度） bp d d V 帶的類型與結(jié)構(gòu) V型帶 普通 V帶 窄型 V帶 bp 關(guān)鍵詞： 預 （ 初）拉力 F0 緊邊拉力 F1 松邊拉力 F2 有效拉力 Fe 8-2 帶傳動的工作情況分析 )(21 210 FFF f21e FFFF 2001 FFFF F0 F 0 F0 F 0 F2 F 2 （ 緊邊 ） （ 松邊 ） （ 未 工 作 時 ） （ 工 作 時 ） n1 T1 T2 Ff Ff F1 F 1 帶傳動的受力分析 緊邊拉力 F1與松邊拉力 F2之關(guān)系 撓性體摩擦的歐拉公式 （ 1）歐拉公式 ： 當 F0一定，且當帶在帶輪上即將打滑時， F達到 極限值，此時有： 帶與帶輪的包角 帶與帶輪間靜摩擦系數(shù) 自然對數(shù)的底 fe F F 2 1 帶是理想的撓性體 帶在工作時無內(nèi)摩擦力和離心力。 忽略帶的彈性變形、厚度與重量。 （ 2）歐拉公式的假設條件： 1 n1 (3)歐拉公式的力學模型 （以平帶為例） 取微段帶長為分離體，受力分 析如圖： 列力的平衡條件式： 水平方向 : 垂直方向： 忽略二次無窮小量， 并取： 1 2 dco s 2 d 2 dsin 2ds ind2ds ind FFFF N 2dc osd2dc osd FFFF N dN dN F+dF F1 F2 F dd FF N FF N dd 、式聯(lián)立可得： dd FF 積分 歐拉公式 : e F F FF F FF F 2 1 21 0 lnln d d1 2 d dl 2d 1 1 2 e 0 f f e eFF 2 2 02 01 F FF F FF 由上式可知： 1. F0、 、 f， 則 Fe， 傳遞的功率愈大。 2. 但 F0過大，則拉應力 , 帶的工作壽命 , 軸和軸承受力 。 3. f過大，則磨損增加， 帶輪表面粗糙度要適當。 )(21 210 FFF f21e FFFF feFF 21 feFF 111e 帶的應力分析 1、傳動帶工作時，帶的橫剖面上存在三種應力 ： 、由緊、松邊拉力 F1、 F2 拉應力 1、 2（ 作用于帶的全長） 、由帶本身質(zhì)量引起的離心拉力 離心拉應力 c（ 作用于帶的全長） 、帶繞過帶輪時，因彎曲 彎曲應力 b1、 b2 （ 作用于彎曲段上） A F1 1 A F2 2 A 帶的截面積， mm2 A qv A F c c 2 q 傳動帶單位長度的質(zhì)量， kg/m, 見表 8-1 v 帶的圓周速度， m/s d b d Eh E 帶的彈性模量， MPa； h 帶的厚度， mm； dd 帶輪的基準直徑， mm； b2 b1 3、結(jié)論： 帶是在變應力下工作的 帶的疲勞損壞。 帶的緊邊開始進入小 帶輪處應力最大。 最大應力值為： max=1+b1+c。 2、傳動帶的應力分布圖 帶傳動的彈性滑動 1、彈性滑動 由于帶的彈性變形不同而引起的微小局部蠕動。 設： v 傳動帶的帶速； v1 主動帶輪圓周速度； v2 從動帶輪圓周速度。 可見 ： 由于彈性滑動的存在，使得 v2 v v1； 帶傳動 不能保證固定的傳動比 ； 引起帶的磨損并使效率降低。 F2 F1 主動輪上： v v1 使 同理：從動輪上： v2 v 使 若： v1=v2 則 : 1 2 2 1 2211 1 0 0 0601 0 0 060 d d dd d d n n i ndnd 靜 動 n1 C1 A1 B1 2、打滑 帶的彈性滑動遍及全部接觸弧，帶在帶輪上 發(fā)生了 全面滑動 。 3、滑動率 11 22 11 2211 1 21 1 nd nd nd ndnd v vv d d d dd 11 2 2 1 d d d d n ni 4、傳動比 i 通常取 =0.01 0.02 當傳動比不要求嚴格計算時，可忽略 的影響，即 1 2 2 1 d d d d n ni 問題： 彈性滑動和打滑的區(qū)別？ 帶傳動的設計準則 打滑 帶疲勞拉斷 失效形式 設計準則 保證不打滑 帶不發(fā)生疲勞拉斷 VV ff e AeFF 1111 11ec cb cb 11 11m a x 單根 V 帶所能傳遞的功率 （許用功率）為： 100 011100 0 1ec0 AvevFP Vfbc （ kW） 但需注意實驗條件： 載荷平穩(wěn)，包角為 180 ，傳動比 i=1, 特定帶長，承載層材質(zhì)為化學 纖維，規(guī)定的循環(huán)次數(shù)。當設計條件與實驗條件不符時，應作修正： 與帶的材質(zhì)和應力循環(huán)總次數(shù)有關(guān)， 由實驗得到 單根 V 帶的基本額定功率表 LKKPPP 00r 長度系數(shù) 包角修正系數(shù) 功率增量 單根 V帶額定功率 普通 V帶傳動的設計步驟及方法： 一、已知條件：傳遞的名義功率 P，轉(zhuǎn) 速 n1， n2（或傳動比 i），傳動用途，載 荷性質(zhì)，工作環(huán)境和外廓尺寸要求等。 二、設計計算任務： V型帶：型號、長度和根數(shù) 帶輪：直徑、結(jié)構(gòu)尺寸 傳動：中心距、帶速等 三、設計步驟及參數(shù)選擇：見例題 設計計算和參數(shù)選擇 1、確定計算功率 Pca 計算功率： Pca=KAP kW 工作情況系數(shù)， 傳遞的名義功率 2、選擇 V帶的型號 粗實線 虛線 3、確定帶輪的基準直徑 dd1和 dd2 要求： dd1 ddmin dd1 、 dd2滿足標準直徑系列 （一般要求保證 i 5%） 理由： dd1 b1 承載能力 dd1 dd2 ，外廓尺寸 4、驗算帶速 v 10 0060 11 ndv d （ m/s） 要求： v =5 25 m/s（推薦 v =10 20 m/s） 理由： P=Fv，當 P一定時， v則 Fz v， c 摩擦力 ，承載能力 v，單位時間內(nèi)應力循環(huán)次數(shù) 壽命 5、計算傳動的中心距 a和帶的基準長度 Ld 初取中心距 a0 要求 ： a0（ 0.7 2）（ dd1 +dd2） 理由 ： a 結(jié)構(gòu)緊湊 a 包角 （兩帶輪直徑不變的條件下），傳動能力 a 外廓尺寸 ，且 Lp較長，速度高時易顫動。 求帶的基準長度 Ld 查表選標準長度 Ld 求實際中心距 a或按公式近似計算。 考慮安裝調(diào)整和補償因帶的伸長導致張緊力減小，實際中心距還需給出 最大、最小值。通常?。?amin=a 0.015Ld （ mm） amax=a 0.015Ld （ mm） 6、驗算小輪包角 1 要求 ： 1120 （ 90 ） 理由 ： 1 總摩擦力 傳動能力 1 易打滑 應 a 或加張緊輪。 3.57180 121 a dd dd 7、確定帶的根數(shù) z LA KKPP PK P Pz 00r ca 要求： z 取 計算值的整數(shù)，通常， z =3 5 10， 若 z 6，可改選 型號。 理由： z載荷分布不均 8、計算張緊力 F0 20P 1s in2 zFF F0 FP F0 F0 F0 FP 9、作用在軸上的載荷（壓軸力） FQ 2ca2ec 0 5.25 0 0 1 1 2 qvK K vz Pqv e eFF f f 長度系數(shù) 包角修正系數(shù) 功率增量 單根 V帶額定功率，查 表可得 1、對帶輪材料的要求 重量輕，質(zhì)量分布均勻，結(jié)構(gòu)工藝性好，易于制造等。 輪槽工作表面應精加工以減少帶的磨損，其表面粗糙度 Ra1.6m。 2、常用材料 一般傳動（ v25m/s時）： HT150 重要傳動（ v =25 30m/s時）： HT200 高速傳動：鑄鋼或鋼板焊接或球墨鑄鐵 小功率傳動：鑄鋁或工程塑料 普通 V帶輪 3、典型結(jié)構(gòu) 輪轂 輪輻 輪緣 選擇題： 1、 V帶傳動中，帶橫截面的 楔角為 ，帶輪的輪槽 角應 該度數(shù)。 a)34 b)36 c)38 d)40 e)大于 f)等于 g) 小于 d g 帶輪輪緣尺寸見表 8-10 實心輪 腹板輪 孔板輪 橢圓輻輪 帶傳動的張緊裝置 1、中心距可調(diào)張緊裝置 （ 定期張緊裝置 -滑道式） 滑軌 電動機 調(diào)整螺釘 帶傳動的張緊裝置 擺動軸 1、中心距可調(diào)張緊裝置 （ 定期張緊裝置 -擺架式） 托板 調(diào)整螺釘 帶傳動的張緊裝置 2、中心距可調(diào)張緊裝置 （ 自動張緊裝置） 托板 帶傳動的張緊裝置 張緊輪 3、中心距不可調(diào)張緊裝置（加張緊輪） 作業(yè)： 試設計一帶式運輸機 中的 普通 V帶傳動。已知電動機的額定功率 P=7.5 kW，電動機型號為 Y132M-4，轉(zhuǎn)速 n1=1440 r/min。要求傳動比 i=2.1，兩班制工作，要求中心距 900mm左右。 電動機 V帶傳動 單級齒輪 減速器 聯(lián)軸器 F v 帶式運輸機 作業(yè)要求： 1、采用標準作業(yè)格式： 2、分組作業(yè)： 3 4人一組（自由組合），每人選一組參數(shù)設計，然后將設計結(jié)果統(tǒng) 計列表并進行分析討論。 25mm 計算結(jié)果 計算項目和計算過程 1、計算功率 PC PC=KAP=1.1 7.5=8.25 kW PC=8.25kW 首頁格式 一、協(xié)作小組組員： 級 專業(yè) 班 學號 姓名 二、設計參數(shù)匯總表 A型帶 B型帶 90mm 100mm 125mm 140mm dd1 計算項目 三、設計結(jié)果比較分析 四、對本次作業(yè)形式的看法 52 課堂練習 : 補充下列標注。 注：鍵槽尺寸及偏差查 課程設計 P119表 14-24。 鍵槽的位置公差查 課 程設計 P165表 18-11和表 18-12（其中公稱尺寸指鍵寬 b）。 +0.025 0