07 第七章 挠性件传动.pptx

第1页：挠性件传动封面

挠性件传动封面

第七章挠性件传动

第2页：传动装置2传动的作用

传动装置2传动的作用

1原动机和执行系统之间的速度匹配增速、减速、调速2原动机和执行系统之间的运动形式匹配3原动机和执行系统之间的转矩匹配4执行子系统之间的动力和运动分配

第3页：直接接触传动

直接接触传动

• 齿轮传动
• 蜗杆传动
• 轮系机械传动直接接触的传动有中间挠性件的传动定传动比传动变传动比传动传动装置的分类{机械传动流体（液体、气体）传动电力传动3挠性件传动
• 带传动（摩擦传动）
• 链传动（啮合传动）
• 绳索

第4页：传动类型

传动类型

4♦分类方法一：机械传动、流体传动、电力传动等♦分类方法二：摩擦传动、啮合与推压传动♦分类方法三：定传动比传递和变传动比传动♦分类方法四：刚性传动和挠性件传动等

第5页：7.1 带传动概述带传动的组成

7.1 带传动概述带传动的组成

主动轮传动带：从动轮

第6页：主动轮带从动轮

主动轮带从动轮

1、工作原理摩擦传动：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。

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。

第7页：应用输送带

应用输送带

3、应用输送带

第8页：同步带常用齿形

同步带常用齿形

第9页：同步带轮实物图片

同步带轮实物图片

第10页：1.1 摩擦型带传动的工作原理

1.1 摩擦型带传动的工作原理

原理7.1.1摩擦型带传动的工作原理和特点

第11页：传动带具有挠性和弹性

传动带具有挠性和弹性

1）传动带具有挠性和弹性，吸振、缓冲、噪音小112过载保护作用3适合于主、从动轴间中心距较大的传动4固有的弹性滑动，瞬时传动比随负载变化5结构简单，成本低，易维护6)张紧力大，严重影响带与轴承的寿命7）摩擦与静电作用，不适用于高速、高温、易爆场所特点

第12页：传动带Ｖ带多楔带同步带平带普通平带片基平

传动带Ｖ带多楔带同步带平带普通平带片基平

12传动带Ｖ带多楔带同步带平带普通平带片基平带普通Ｖ带Ff=fN=fQ2Q窄Ｖ带宽Ｖ带齿形Ｖ带Ff=fN=fφsin0宽V带窄V带7.1.2传动带的类型

第13页：13*摩擦带传动

13*摩擦带传动

平带、V带、多楔带Q平带QV带

第14页：摩擦型带传动的工作原理

摩擦型带传动的工作原理

142)V带sin0sin022fQfQφφF=2fN=f=φ0=32~3800所以：V带传动能力高1）平带Q平带Ff=fN=fQQV带平带和V带受力比较（压轴力Q相同）设：f—带和带轮之间的摩擦系数N—带的摩擦面正压力

第15页：其它传动

其它传动

3）其它传动带的型式V带联组带窄V带宽V带

第16页：平带：高速

平带：高速

轻载窄V带：大功率宽V带：高速度多楔带：类似于平带，但摩擦力大16联组V带：高速，大功率，振动活络带：长度可以任意组合齿形带：啮合传动各种传动带的性能特点

第17页：2V带的结构

2V带的结构

7.2V带的结构、型号和基本尺寸7.2.1V带的结构

第18页：顶胶层抗拉层

顶胶层抗拉层

(强力层)底胶层包布层2、V带的结构:V带的截面尺寸（见表5.1）1、EDCBAZY型号3832221713106顶宽b32271914118.55.3节宽bd251914118.06.04.0高度h40˚楔角φ0.870.60.300.170.100.060.04每米质量q/(kg/m)

第19页：2.2 普通V带的型号

2.2 普通V带的型号

• 7.2.2普通V带的型号和基本尺寸型号:根据截面由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E七种V带的基准长度LdYZ
• E19

第20页：基准长度

基准长度

• 20几个基本概念
• 节面：带受纵向弯曲时，顶胶伸长，底胶缩短，只有两者之间的中性层保持长度不变，称为节面。
• 节宽：带的节面宽度称为节宽bp.
• 轮槽基本宽度：与所配V带节面处于同一位置，并在规定公差范围内与V带的节宽相同的槽宽bd。
• 基准直径：带轮在轮槽基准宽度处的直径。
• 基准长度（公称长度）：在规定的张紧力下，V带位于测量带轮基准直径上的周线的长度Ld。

第21页：7.3 带传动的理论基础

7.3 带传动的理论基础

7.3.1带传动的几何参数

第22页：包角：带和带轮接触弧所对应的圆心角

包角：带和带轮接触弧所对应的圆心角

1、包角：带和带轮接触弧所对应的圆心角。

小带轮上的包角为：Ld1d2ad−dd1α=180°−×57.3°22

第23页：带传动的理论基础

带传动的理论基础

• 23d4a2)2d1d2(dd+dd)+21L≈2a+π2、带的基准长度Ld2(d−ddd2d1d2d1L=2AB+B
• C+
• AD=2acosβ+π(d+d)+β(d−d)8d1d2d1d2d2d−d)2+d)]2−8(d+dd)+[2Ld1a≈−π(d2L−π(d2

第24页：F0F1F00F02未工作状态安装带传动

F0F1F00F02未工作状态安装带传动

时，初拉力F0工作时，紧边拉力F1，松边拉力F2有效拉力（圆周力）：F=F1-F2FfF11FF1n1F222n2工作状态247.3.2带传动的受力分析

第25页：紧边

紧边

F1=Ff+F2Ff=F1-F2F=F1-F2未打滑时：Ff=F2F0=F1+F2有效拉力F(N)、带速v(m/s)和传递功率P（kW）之间的关系为100025P=Fv（kW）

第26页：打滑:26如果带传动

打滑:26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。

第27页：带传动的理论基础

带传动的理论基础

fdN=(P+dP)cosdα−Pcosdα221、列出法向各分力的静力平衡方程式：dN=Psindα+(P+dP)sindα222、列出切向各分力的静力平衡方程式：以平带为例,讨论带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时F1、F2的关系F227PP+dPdNfdNddF1欧拉公式

第28页：因dα很小

因dα很小

2因dα很小，可取：sindα≈dα,cosdα≈1222再略去dF.dα,得：dN=FdafdN=dFdF=fdαF由以上两式得：F1F2dF∫Fα=∫fda0F2lnF1=fαF228PP+dPdNfdNddF1

第29页：柔性体摩擦的欧拉公式

柔性体摩擦的欧拉公式

F129=efαF2式中：f为带与轮面间的摩擦系数；

α为带轮的包角，rad；

欧拉公式为打滑前临界状态紧边拉力和松边拉力之间的关系

第30页：带传动的理论基础

带传动的理论基础

1efαF1=Fefα−1,F2=Fefα−1efα−1F=F1−F2=2F0efα+12F0=F1+F2230FF1=efαF=F1−F2初拉力、紧边拉力、松边拉力、有效拉力之间的关系式:

第31页：可得传动

可得传动

带能够传递的最大有效圆周力Fmax1efα1−1Fmax=2F0efα+1O预紧力F0↑O包角α↑O摩擦系数f↑最大有效拉力Fmax↑最大有效拉力Fmax↑最大有效拉力Fmax↑31

第32页：由紧边和松边拉力产生的拉应力

由紧边和松边拉力产生的拉应力

1、由紧边和松边拉力产生的拉应力紧边：11FAσ=2Fσ=2A松边：（式中A为带的横截面积）7.3.3传动带的应力分析

第33页：由离心力产生的应力c

由离心力产生的应力c

2由离心力产生的应力c离心力：F=qv2AA33Fqv2离心应力：σc=c=

第34页：34σmax3)由带弯曲产生的应力

34σmax3)由带弯曲产生的应力

bρdσ=Eε=Eγ=E2γMPad式中：dd—带轮基准直径，mmρ—曲率半径，ρ=dd/2，mmγ—带最外层至中性层的距离,mmE—带的弯曲弹性模量主动轮

第35页：最大应力

最大应力

产生在由紧边进入小带轮处。

σmax=σ1+σb1+σc传动带受变应力，疲劳破坏是其主要失效形式之一。

带传动应力图及分析

第36页：3.4 带传动的弹性滑动

3.4 带传动的弹性滑动

7.3.4带传动的弹性滑动和打滑现象1什么是弹性滑动,什么是打滑?对传动有什么影响？

2为什么会发生弹性滑动或打滑?是否可以避免?36

第37页：原因:带两边拉力不相等

原因:带两边拉力不相等

*原因:带两边拉力不相等,则弹性变形不同；

带经过带轮时变形量改变，因此，带相对带轮有滑动。

弹性滑动影响:1.带传动传动比不稳定v2<v1372.损失能量，降低效率，带温升高，产生磨损

第38页：弹性滑动是否可以避免?

弹性滑动是否可以避免?

*弹性滑动是否可以避免?v1ε=v1−v2滑动系数（滑动率）：（随载荷变化）i=n1n2=dd2dd1如果没有弹性滑动i=n1=dd1n2dd1(1−ε)存在弹性滑动一般情况下：n1n238dd2dd1i=≈带轮基准直径ε=0.01~0.02

第39页：带传动的弹性滑动

带传动的弹性滑动

i=n1=dd2n2dd1(1−ε)1）带速滞后,V1＞V带＞V2,所以V1＞V2*弹性滑动的后果：2）带传动的传动比不稳定=dd2dd1如果没有弹性滑动，i=n1n23）损失能量，降低效率，带温升高，带磨损

第40页：401)打滑造成带的严重磨损

401)打滑造成带的严重磨损

并使带的运动处于不稳定状态。

2)带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以打滑总是在小轮上先开始的。

3)打滑是由于过载引起的，减小载荷F，提高最大有效圆周力Fmax，避免过载就可以避免打滑。

．若传递的外载荷F超过最大有效圆周力Fmax,带在带轮上发生显著的相对滑动即打滑，是失效。

打滑

第41页：带在大轮上的包角大于小轮上

带在大轮上的包角大于小轮上

2)带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以打滑总是在小轮上先开始的413)打滑是由于过载引起的，避免过载就可以避免打滑减小载荷F，提高最大有效圆周力Fmax1)打滑造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定状态*若传递的基本载荷F超过最大有效圆周力Fmax,带在带轮上发生显著的相对滑动即打滑，是失效

第42页：3.5 带传动的失效形式

3.5 带传动的失效形式

7.3.5带传动的失效形式和设计准则*带传动的失效形式是：打滑和疲劳破坏*带传动的设计准则是:在保证带工作是不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命σmax=σ1+σb1+σc≤[σ][σ]—由带的疲劳强度决定的许用拉应力

第43页：当σmax=[σ]带传动将达到最大

当σmax=[σ]带传动将达到最大

传动能力,此时σ1=[σ]−σb1−σc在即将打滑的临界状态下，带传动的最大有效圆周力''1max1111)eefαfαF=F(1−)=σA(1−，N1传递的最大功率：P=Fmax.υ1000,kW带既不打滑又有一定疲劳强度时所能传递的功率:1000431)Aυ'efα1P0=([σ]−σb−σc)(1−1，kW

第44页：基本额定功率

基本额定功率

*基本额定功率P00bΔP=Kn1−11Ki式中：n1—小带论转速,r/minKb—弯曲影响系数Ki—传动比系数传动比为1（大小带论包角向等）、特定长度、化学纤维线绳结构，按上式计算所得*当条件与上述不符时，基本额定功率须修正，修正值ΔP01000'efα11)AυP0=([σ]−σb−σc)(1−144

第45页：7.4 普通V带传动的设计计算

7.4 普通V带传动的设计计算

45*设计任务：普通V带传动的设计主要是：选择带的型，计算带的根数以及合理确定有关参数等*设计已知条件有：传动用途和工作条件；

传动的功率P；

主、从动轮的转速n1和n2或传动比i，对传动位置和外部尺寸要求等

第46页：确定设计功率

确定设计功率

1、确定设计功率46Pd=KAPP—名义功率;

Pd—计算功率KA—工作情况系数，见表与原动机、工作机和连续工作时间有关设计计算的一般步骤

第47页：

本页源文件仅提取到少量文字（47），主要内容为图片。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第48页：根据n1和计算功率Pd选择带型

根据n1和计算功率Pd选择带型

2、根据n1和计算功率Pd选择带型：48

第49页：确定带轮的基准直径dd1和

确定带轮的基准直径dd1和

3、确定带轮的基准直径dd1和dd2RecommendedminimumpitchdiameterofpulleyEDCBAZY槽型500355200125755020ddmin直径小弯曲导致寿命短直径大导致尺寸大首先选定dd1：a)b)2492d2d1d2d1nd=n1d,或者精确计算d=n1d(1−ε)n然后确定dd2：结果向上表靠拢

第50页：验算带的速度V设计时应使

验算带的速度V设计时应使

4、验算带的速度V设计时应使V≤Vmax一般在V=5～25m/s内选取，以V=20～25m/s最为有利（太低，力矩要求大，带的型号和根数多；

太高离心力大，寿命短）5、确定中心距a和V带基准长度Ld1）初选a01502120.7(dd+dd)≤a0≤2(dd+dd)

第51页：计算小轮包角

计算小轮包角

6、计算小轮包角α1（>120）2）计算Ld002a≈a+Ld−Ld0)251d2d1d0d2d14aπ2(d−dL≈2a+(d+d)+3查Ld4计算实际中心距，实际取Δa=+0.015Ld～0.03Ldα1与i有关，为保证α1不过小，传动比i不宜过大。

通常i≤7，个别情况下可达到

第52页：确定v带的根数

确定v带的根数

7、确定v带的根数zz=Pd(P0+ΔP0)KαKL8、确定初拉力F02520(dVzKααP2.5−KF=500)+mυ，N式中：P0—单根带允许传递的功率（kW)；

∆P0—单根带允许传递功率的增量（kW)；

KL—带长度不同时的影响系数；

Kα—包角不同时的影响系数；

第53页：计算作用在轴上的力Q）

计算作用在轴上的力Q）

9、计算作用在轴上的力Q）0022Q=2Fzcosβ=2Fzsinα153

第54页：5V带轮带轮通常分成三个区域

5V带轮带轮通常分成三个区域

7.5V带轮带轮通常分成三个区域：轮缘、轮毂、轮辐或腹板带轮的结构形式有：dd≤(2.5~3)ddd≤300mm54

第55页：普通V带传动的设计计算

普通V带传动的设计计算

(ds−dk)≥100mm55dd≥500mm带轮材料：通常HT150、HT200，高速时结构钢小功率或超高速：铝、合金铝

第56页：V带轮槽结构尺寸

V带轮槽结构尺寸

P106*注意V带弯曲后楔角的变化带轮和V带截面的楔角谁大？

第57页：7.6 带的张紧定期张紧装置带的传动

7.6 带的张紧定期张紧装置带的传动

能力与F0密切相关，带长期工作松弛，传动能力下降

第58页：自动张紧装置张紧轮张

自动张紧装置张紧轮张

紧装置

第59页：7.7 同步带

7.7 同步带

（齿形带）啮合传动，无滑动，瞬时传动比固定，带的柔韧性好，所用带轮直径可较小；

压轴力小；

工作速度高80m/s59

第60页：7.8 链传动概述

7.8 链传动概述

• 与带传动相比，准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低速工作。
• 与齿轮传动相比，安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。
• 主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比。
• 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远

第61页：按用途分类

按用途分类

6按用途分类：*传动链：在机械中用来传递运动和动力最常用，如插齿机、各种车*输送链：在输送机械中用来输送物料或机件，如汽车厂的悬链输送*曳引链：在起重机械中用来提升重物1按结构分类：*单排链:*多排链

第62页：7.9 传动链的结构传动链之一

7.9 传动链的结构传动链之一

滚子链

第63页：传动链之一：高速齿型无声链

传动链之一：高速齿型无声链

第64页：链轮的结构

链轮的结构

*链轮的结构实心式链轮腹板式链轮

第65页：孔板式链轮齿圈式链轮轮辐式链轮65链轮的

孔板式链轮齿圈式链轮轮辐式链轮65链轮的

材料：结构钢或合金钢，一般要淬火

第66页：7.10 链传动的运动特性*

7.10 链传动的运动特性*

链传动的运动不均匀性-多边形效应（Choralrise）式中：p—链节距(pitch)，mmz1、z2—主、从动轮的齿数n1、n2—主、从动轮的转速，r/minυ=66=n1z1p60×1000n2z2p60×1000，m/s*链的平均线速度

第67页：实际上，瞬时链速

实际上，瞬时链速

υ、从动轮角速度ω2、瞬时传动比i都是变化的。

链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大，横向振动也越大。

平均传动比i=n1=z2n2z167

第68页：水平速度2垂直速度3附加冲击

水平速度2垂直速度3附加冲击

1)水平速度2垂直速度3附加冲击

第69页：7.11 滚子链传动的设计计算

7.11 滚子链传动的设计计算

*a)选择链轮齿数Z1、Z2和传动比i69（P117,Z>17,i=2～3.5）b)确定链节距，排数和链的型号c)确定链长(链节数Lp)和中心距ad)计算轴上载荷FQe)低速链的静强度计算（V<0.6m/s）f)链传动的布置、润滑和防护措施