精密机械设计基础(合肥工业大学)第八章(带传动).ppt

第八章 带传动 参考文献 张策主编，《机械原理与机械设计》（下册），机械工业出版社，2004 濮良贵主编，《机械设计》，高等教育出版社，2006 其他机械设计的相关书籍 /standard_plan/search_stand.asp，所列有关同步带的国家标准 第一节 概述 带传动：利用张紧在带轮上的传动带与带轮的摩擦或啮合来传递运动和动力。 分类－根据传动原理的不同 1. 摩擦传动型 2. 啮合传动型 （同步带） 摩擦传动型 结构简单、传动平稳、具有过载保护功能，但不能保证恒定的传动比，传动精度较低。 组成：主、从动轮，传动带 在静止时，带被拉紧，所受的张力为F0，而在带与带轮的接触面间产生压力，当主动轮在外力矩带动下，利用主动轮与带的摩擦力带动传递带运动，进而传动带又利用摩擦力带动从动轮旋转，输出转矩。 分类（主要按照截面形状分） （1）平带传动 工作面是与轮面相接触的内表面。 常用的有胶布带、皮革带、丝织带、钢带、塑料带 （2）三角带（V带）传动 工作面为与轮槽相接触的两侧面。 可多带安装，为环状结构，没有接头，运转速度高。 （3）圆带传动 牵引力小，常用于低速小功率传动。 （4）多楔带传动 兼有平带和三角带传动的特点 V带与带轮 （1） V形带（楔形带） （2）带轮 带轮的楔形角是φ， φ ＝38°，36°，34°，32°，而V带的楔角是40 °？ 带轮的结构型式 实心式 （小尺寸） 腹板式 （中等尺寸） 孔板式 （大尺寸） 啮合传动型（同步带） 传动比准确，速比恒定，传动比范围大，允许线速度高，传动效率可达98%，结构紧凑。 第二节 带传动的计算基础 一、带传动的几何关系 小带轮上的包角 带的基本长度 中心距 传动带张紧 静止时传动带应张紧在带轮上，使得带与带轮接触间产生一定的压力（初张力）。 带两边拉力相等，为初拉力F0  常用张紧方法：调节两轮中心距、利用张紧轮 滑道式 摆架式 张紧轮 二、带传动的受力分析 紧边拉力F1：带在进入主动轮一边被拉紧为紧边，拉力由F0增加为F1。 松边拉力F2：带在进入从动轮一边被放松称为松边。拉力由F0减少为F2。 有效拉力Ft：带传动所能传递的有效圆周力（有效拉力）。Ft= F1-F2 正常工作时 它是带与带轮接触面上所产生的摩擦力的总和。 对于一定的预紧力F0，此摩擦力有一极限，即有效拉力Ft有一极限Ftmax，当传递的拉力超过，带将打滑，刚要开始打滑时， F1，F2 的关系用欧拉公式表示。 ：当量摩擦系数 平带 V带 正常工作时，F2－F0= F1- F0 代入 得 当传递的圆周力超过此极限值时，带将在轮面上打滑。 避免打滑的措施： （1） F0增大（但会增加轴的压力，加剧磨损，带的疲劳强度降低）； （2）增大?值； （3）增大fv值； （4）与带速有关。 三、带传动的应力分析 带传动工作时的应力：由紧边和松边拉力所产生的应力；由离心力产生的应力以及由于带在带轮上弯曲产生的应力。 由紧边和松边拉力产生的应力 由离心力产生的应力－作用于带的全长 带在带轮上弯曲产生的弯曲应力 最大应力发生在带紧边进入 小带轮处。 四、弹性滑动、打滑和滑动率 弹性滑动：带是弹性体，受拉力作用后产生拉伸弹性变形，工作时由于存在紧边拉力，松边拉力，带在通过带轮时拉伸变形发生变化，使带与带轮之间产生相对滑动， 这种滑动与带的弹性变形有关。 弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递 圆周力，弹性滑动就不可避免。 不是全部接触弧都发生弹性滑动，有 相对滑动弧（中心角 ），相对 静止弧（中心角 ），且静止弧在 带进入带轮的一边，随着负荷的增大， 滑动弧增大，静止弧缩小，当有些圆 周力Ft达到最大值时，滑动弧 ，若再增加负荷，带与带轮全部滑动， 即打滑。 打滑：当外载荷大到一定值时，带与带轮间产生全面滑动； 打滑是由过载引起的全面滑动，只要限制载荷，就可以避免，而且应当避免。 滑动率－从动轮速度的降低率 e＝1～2％ 带传动的实际传动比 第三节 同步带传动 运行时，带齿与带轮的齿槽相啮合传递运动和动力。综合了皮带传动、链传动和齿轮传动各自优点的新型带传动。 带与带轮无相对滑动； 传动效率高 （0.98～0.99）； 能保持精确的传动比； 传动噪声小，不需润