第1页:§8-1 概述目录
- §8-1 概述
- §8-2 带传动工作情况的分析
- §8-3 V带传动的设计计算
- §8-4 V带轮设计
- §8-5 V带传动的张紧装置
- §8-6 其它带传动简介第8章带传动
第2页:§8-1 概述
带传动是一种应用很广的机械传动装置。带传动一般由主动轮、从动轮、张紧在两轮上的传动带三部分组成。一、带传动的类型和特点二、V带的类型和结构
第3页:一、带传动的类型和特点
第4页:类型按截面形状
1、类型按截面形状不同,传动带主要有平带、V带和圆带三种。近年来出现了多楔带和同步带。
- 平带的横截面是扁平矩形,通常可按使用要求截取适当带长,用胶合或机械方法接成环形。平带的材料有多种,其中以橡胶布带应用最广。
- V带的横截面是梯形,工作时两侧面与轮毂侧面相接触。比平带摩擦系数大fv>f,从而产生更大的摩擦力,因此,一般的机械传动多采用V带传动。
- 多楔带摩擦力大,传递功率高,兼有平带和V带的优点,主要用于传递功率较大而结构要求紧凑的场合。
- 同步带兼有带、链传动的优点,主要用于要求传动比准确的中、小功率传动。
第5页:类型按照带的形状分类
- 1、类型按照带的形状分类
- 平带;V带;多楔带;同步带。
第6页:带传动的主要类型
带传动的主要类型
第7页:按照传动比分类
定传动比,有级变速;无级变速1、类型
第8页:类型按照两轴的位置
1、类型按照两轴的位置和转向分类
第9页:特点1)优点
2、特点1)优点
- (1)结构简单,易于加工和装配,制作成本低
- (2)允许较大的传动中心距
- (3)能够缓冲吸振,传动平稳,噪声小
- (4)过载时打滑可防止传动系统中其它零件的损坏。2)缺点:
- (1)带有弹性变形,不能保证准确的传比
- (2)传动效率较低
- (3)传动装置外廓尺寸较大
- (4)带的使用寿命较短。
第10页:应用场合
3、应用场合
- 受承载能力和传动效率所限,
- 带传动的传递功率为P≤500KW
- 带的工作速度一般为5~25m/s,
- 带的传动比:
- 平带传动的传动比i≤5(常用i≤3),
- V带传动i≤7(常用i≤5),若使用张紧轮,则都可达i≤10。
- 带传动在传动系统中多用于高速级。
第11页:二、V带的类型和结构
第12页:V带的类型
1、V带的类型
- V带有普通V带、窄V带、宽V带、接头V带和齿形V带等多种,一般使用的多为普通V带。
- 标准普通V带都制成无接头的环形,可分为包布、顶胶、抗拉体、底胶四部分,
- 抗拉体又分为帘布芯和绳芯两种。这两种V带都是由橡胶和纤维组成。
- 帘布芯V带:制造方便
- 绳芯V带:柔韧性好、抗弯强度大2.抗拉体1.顶胶4.包布3.底胶
第13页:V带的类型
1、V带的类型普通窄联组齿形V带
第14页:V带截型与型号标准
2、标准
- 普通按截型可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。
- 窄V带的截型可分为SPZ、SPA、SPB、SPC四种。其截面尺寸见表8-1
- 1)面:带中长度和宽度尺寸与自由状态时相比保持不变的那个面成为节面。
- 2)宽bp:节面的宽度
- 3)槽节宽lp:轮槽与配用V带节宽相等处的槽宽。
- 4)节圆直径dp:V带轮在轮槽节宽处的直径。
- 5)轮槽基准宽度bd:国标规定直接取V带轮的轮槽基准宽度等于配用V带节宽的名义尺寸,即bd=bp
- 6)基准直径dd:V带在bd处的直径。一般dp≈dd。
- 基准长度Ld: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。并以其表示V带的公称长度。长度系列见表8-2。
第15页:§8-2 带传动工作情况的分析
一、带传动中的力分析二、带传动的最大有效拉力及其影响因素三、带的应力分析四、带的弹性滑动和打滑
第16页:一、带传动中的力分析
- 1、初拉力Fo:为使带和带轮间有足够的摩擦力,安装时就要以一定的拉力张紧在带轮上,该拉力称为初拉力Fo。
- 2、紧边:带绕入主动轮的一边,拉力由Fo增大到F1,称为紧边,F1为紧边拉力
- 3、松边:而绕入从动轮的一边,拉力由Fo减小到F2,称为松边,F2为松边拉力。
第17页:一、带传动的受力分析取小轮一
- 端带为分离体
- T=0带轮所受力矩:2、带传动功率1、有效拉力Fe
第18页:欧拉公式与最大有效拉力
2.718…)
- --带在带轮上的包角rad(平行传动时为小轮包角)1、柔韧体的欧拉公式:二、带传动的最大有效拉力及其影响因素2、最大有效拉力
第19页:最大有效拉力的影响因素
3、最大有效拉力的影响因素
- 预紧力:
- 包角:
- 摩擦系数:F0越大越好吗?越小呢?摩擦系数:橡胶——钢f=0.4;橡胶——铸铁f=0.8
第20页:增大小轮
4、增大小轮包角的结构措施1).合理安排松边、紧边的位置
第21页:增大小轮
4、增大小轮包角的结构措施2).合理张紧
第22页:带上的作用力
力初拉力带张紧在带轮上,受工作载荷前紧边拉力作用在紧边上的拉力松边拉力作用在松边上的拉力有效拉力带和带轮接触面上的摩擦力总和各个力之间的关系带传动所传递的功率带的摩擦传动原理(小结)
第23页:三.带的应力分析q--带单位
长度上的质量,A--带的截面面积,mm2
第24页:带轮的最小基准直径
(表8-3)三.带的应力分析
- 轮径减小10%
- 功率提高10%带寿命缩短一半。
- 带长减小50%
第25页:四.带的弹性滑动和打滑
第26页:产生的原因带
产生的原因带的弹性、松边与紧边拉力差定义由于带的弹性变形而产生的带与带轮之间的相对滑动称为弹性滑动。弹性滑动的特点传动比不准确;带的磨损,效率降低弹性滑动的后果不可避免的弹性滑动率1、带的弹性滑动
第27页:带的弹性滑动弹性滑动现象分析
1、带的弹性滑动弹性滑动现象分析
- 紧边在A点绕上主动轮
- 带的拉力逐渐降低,变形量减小
- 带速滞后于带轮即带与轮之间发生相对滑动动弧静弧
第28页:产生的原因外载荷
增加,使得造成的后果带的磨损急剧增加、从动轮的转速急剧下降,直至传动失效。打滑的特点可以避免的。是主要失效形式之一,应当避免带打滑时的现象?如何避免带发生打滑?2、带传动的打滑
第29页:带的弹性滑动和打滑小结
- 1、动弧是接触弧的一部分
- 2、动弧位于主动轮的出口边
- 3、欧拉公式适用于动弧
- 4、当动弧扩展到整个接触弧时发生打滑
- 5、弹性滑动不可避免,打滑可以避免
- 6、弹性滑动造成传动比不稳定
第30页:§8-3 V带传动的设计计算
V带传动的设计计算
- 一、设计准则和单根V带的基本额定功率
- 二、原始数据及设计内容
- 三、设计步骤和方法
第31页:一、设计准则和单根V带的基本
额定功率
- 1、带传动的失效形式和设计准则
- 2、单根V带的基本额定功率
第32页:带传动的失效形式
1.带传动的失效形式和设计准则失效形式:打滑;磨损;疲劳折断设计准则:在保证带传动不打滑的前提下,具有一定的疲劳强度和寿命.
第33页:单根V带的基本额定功率
2.单根V带的基本额定功率1)单根V带传递的最大载荷
第34页:V带的基本额定功率
2.V带的基本额定功率2)V带的基本额定功率由式中看出P0与带的型号,材料,长度,轮径,包角,速度等诸多因素有关P148表8-5a,表8-5b,表8-5c,表8-5d单根V带的基本额定功率(包角
第35页:二、设计数据和设计内容功率P
主动轮转速n1被动轮转速n2(或i)工作条件带型号带轮直径带根数z中心距a带长L初拉力F0压轴力Q带轮结构原始数据设计内容
第36页:三、设计步骤和方法
1.确定计算功率PcPc=KAP表8-6工作情况系数KA取决于:工作情况、连续工作时间等
第37页:选择带型
- 2.选择带型
- n1Pc普通V带选型图取决计算功率、小带轮转速
第38页:确定带轮的基准直径
3.确定带轮的基准直径dd1和dd21)初选小带轮基准直径dd1参考表8-3及表8-7及图8-8,9选取dd1≥ddmin,为提高V带的寿命,宜选取较大的直径值。200C75A20Y50035512550dminEDBZ带型
第39页:确定带轮的基准直径
3.确定带轮的基准直径dd1和dd22)验算带速v
- 应使带速v≤vmax
- 对于普通V带,vmax=25-30;对于窄V带,vmax=35-40。
- 如果v>vmax,则离心力过大,即应减小dd1
- 如果v过小(例如v<5m/s),则表示dd1过小,这将使所需的有效拉力Fe过大,即所需带的根数过多,于是带轮的宽度、轴径及轴承的尺寸都要随之增大。
- V带的带速一般取20m/s为宜。
第40页:确定带轮的基准直径
3.确定带轮的基准直径dd1和dd23)计算从动轮的基准直径dd2dd2=idd1并按V带轮的基准直径系列表8-7加以适当的圆整
第41页:确定中心距a和带的基准长度
- 4、确定中心距a和带的基准长度Ld带传动中心距一般为可调调整范围:amin=a-
- 0、015Ldamax=a+
- 0、015Ld标准值
第42页:验算小轮
5.验算小轮包角a
第43页:带的根数与包角系数
6.带的根数Ka当包角不为1800时的包角系数(表8-8)KL长度系数(表8-2)P0当传动比不等于1时,单根带额定功率的增量(表8-5b,8-5d)带的根数不宜太多,通常z<10,否则受力不均匀,需重新设计
第44页:张紧力F0由于新带
- 7、张紧力F0由于新带容易松弛,安装新带时的初拉力应取上述计算结果的
- 1、5倍(自动张紧的带传动除外)。带的初拉力的实测方法如图8-10所示。
第45页:压轴力Fp
8、压轴力FpF0F0F
第46页:§8-4 V带轮设计
V带轮设计
- 1、V带轮的设计要求质量小;结构工艺性好;工作面和尺寸保持一定精度
- 2、带轮材料HT150;HT200;
- 3、带轮结构设计轮槽尺寸(表8-10)结构尺寸P158(图8-12)
第47页:实心式带轮
实心式带轮
第48页:腹板式带轮
腹板式带轮
第49页:孔板式带轮
孔板式带轮
第50页:轮辐式带轮
轮辐式带轮
第51页:第三篇机械传动
第三篇机械传动
第52页:§8-5 V带传动的张紧装置
带传动的张紧装置为什么要张紧?
- 常见的三种张紧装置1.定期张紧装置图8-132.采用张紧轮的装置图8-153.自动张紧装置图8-14
第53页:§8-6 其它带传动简介第8章带传动
§8-6其它带传动装置简介
第54页:§8-6 其它带传动简介第8小结
END