[工学]机械设计基础 第七章 带传动.ppt

第七章 带传动与链传动 7.1 带传动的类型和特点 特点和应用 带传动的优点 7.1.2 V带的类型与结构 普通V带的类型：按照其截面形状的大小，普通V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号； 7.1.3带传动的几何尺寸 7.2 带传动的工作情况分析 7.2.1 带传动的受力分析 打滑 如果带传动所需要的有效拉力超过带与带轮间接触弧上极限摩擦力的总和时，带和带轮之间将发生显著的滑动，这种现象称为打滑。 打滑使带的磨损加剧、传动效率降低、使传动失效 在临界打滑状态下，取包角为dα的微弧段 柔性体摩擦的欧拉公式 1、紧边和松边拉力产生的拉应力； 3 、弯曲应力 滑动率：由于弹性滑动引起从动轮圆周速度v2低于主动轮圆周速度v1，其相对降低率通常称为带传动滑动系数或滑动率： 带的张紧 （6） 计算小轮包角?1 * * 带传动是通过中间挠性元件实现的传动。 当主动轴和从动轴相距较远时可以采用这种传动方式。 带传动是利用带和带轮的摩擦或（啮合）进行工作的，适用于带速较高和圆周力较小的场合。 带传动是两个或多个带轮之间用带作为中间挠性零件的传动，工作时借助带与带轮之间的摩擦（或啮合）来传递运动和动力。 安装时，带被张紧在带轮上，带在静止时已受到预拉力。 带传动可以分为摩擦型带传动和啮合型带传动。 摩擦型带传动靠带和带轮之间的摩擦来传递运动和动力，根据带的形状不同可以分为平带传动、V带传动、圆形带传动、多楔带传动等。 啮合型带传动通过带齿与轮齿的啮合来传递运动和动力，如同步带。 7.1.1 带传动的类型 平带： V带： 多楔带： 结构简单，带轮容易制造。在传动中心距较大的情况下应用较多 在同样的张紧力下，V带传动较平带传动能产生较大的正压力，这是V带性能的主要特点，因而目前V带传动应用最广。 其兼有平面带的弯曲应力小和V带的摩擦力大等优点，常用于传递功率较大而结构要求紧凑的场合。 同步带： 预紧力小、传动比恒定。用于要求传动比恒定，小功率传动。 能缓冲吸振；运行平稳,噪声小，允许速度较高；过载时带打滑可防止其他元件损坏；结构简单，成本低，制造和安装精度要求不高；适用于中心距较大的传动。 带传动的缺点 有弹性滑动，传动效率较低，不能保持准确的传动比；传动外廓尺寸较大，由于需要张紧，使轴上受力较大；带的使用寿命较短。 带传动的适用范围 中小功率电动机与工作机械之间的动力传递。常用的V带带速在5-25m/s，传动功率P100KW，传动比i10，传动效率0.90-0.97 V带分类： 普通V带、窄V带、宽V带、大楔角V带、联组V带、齿形V带等，其中普通V带应用最广。 V 带结构： 1－包布层；2－顶胶层；3－抗拉体；4－底胶层。 抗拉体的结构分为：帘布芯和绳芯结构。 帘布结构制造容易 绳芯结构抗弯强度高 0.87 0.6 0.30 0.17 0.1 0.06 0.04 每米质量q/(kg/m) 40? 楔角φ 25 19 14 11 8.0 6.0 4.0 高度h 32 27 19 14 11 8.5 5.3 节宽bp 38 32 22 17 13 10 6 顶宽b E D C B A Z Y 型 号 V带弯曲时，顶胶伸长，底胶缩短，存在一个面，该面的长度和宽度与自由状态时一样。该面称为带的节面，带的节面宽度称为节宽bp。V带轮与配用V带节宽相对应的带轮直径称为基准直径。V带在规定的张紧力下，其截面上与“测量带轮”轮槽基准宽度相重合的宽度处，V带的周线长度称为基准长度，并以Ld表示V带的基准长度。 小带轮上的包角α1为： 带的基准长度Ld为： 包角α，基准长度Ld， 大小带轮基准直径d1，d2， 中心距a。 为保证传动时有较大的工作能力，要求 中心距a: 空载时给带轮初拉力F0，工作时紧边拉力F1，松边拉力F2，有效拉力F，带速v，带传递的功率P，之间关系为： 在初拉力一定的情况下,带与带轮之间的有效拉力有一极限值。 F2 F F+dF dN fdN F1 dd 正压力： 摩擦力： 得： 对包角为0-α段进行积分，得： 式中：f 为带与轮面间的摩擦系数； α为带轮的包角，rad； 预紧力 F0 ： 包 角 ? ： 摩擦系数f： f 此时F达到有效拉力的最大值 7.2.2 带传动的应力分析 紧边拉应力： MPa 松边拉应力： MPa 带的横截面面积 2 、离心力产生的离心应力 MPa 带每单位长的质量 带的横截面面积 MPa 带的弹性模量 MPa 带的中性层到外层的距离 带轮的基准直径 最大应力产生在由紧边进入小带轮处。 带传动应力图及分析 紧边拉应力〉松边拉应力 离心应力处处相等 小带轮弯曲应力〉大带轮弯曲应力 最大值为： 最小应力产生