机械设计y10带传动x

1、 第一节 带传动的类型和特点 第二节 带传动工作情况分析 第三节 V带传动的设计计算 第四节 V带传动的结构设计 第五节 链传动的特点、类型及应用 本章目录本章目录 总目录总目录 第六节 滚子链与链轮 第七节 链传动的运动分析和受力分析 第八节 链传动的设计计算 第九节 链传动的布置与润滑 下一页下一页退出退出 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 第一节 带传动的类型和特点 一、带传动的组成和类型 主动轮 从动轮 带 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 带传动的类型 摩擦带 平带 应用 V带 应用 啮合带(同步带) 圆带 多楔带 应用 应用 下一页下一页退出退出上一页上

2、一页 分目录分目录 平带 二 普通V带传动 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 Q 摩擦系数 摩擦力： f fQfNFf 平带 N 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 Q N N fN fN 带大于平带。传动能力 当量摩擦系数： 受力平衡： Vff f f f Qf f fQ fNF f Q N fNNQ v v vf , 2 cos 2 sin 2 cos 2 sin 2 2 cos 2 sin2 2 cos 2 sin2 V带 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 b bd h V带的标准化 V带端面尺寸，带端面尺寸，GB11544-89 Y Z A B

3、C D E(表表10-1) bd b h V带长度系列，带长度系列，GB11544-89（表（表10-2） 基准长度基准长度Ld 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 摩擦带缺点：摩擦带缺点： 1.传动比不准确，丢转传动比不准确，丢转 2.压轴力大压轴力大 3.外廓尺寸大外廓尺寸大 4.效率效率低低 5 .寿命短寿命短 6.不适宜高温、易燃场合不适宜高温、易燃场合 三、带传动的特点 摩擦带优点摩擦带优点: 1. 平稳平稳 2. 保护保护 3. 简单简单 4. 中心距较大中心距较大 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 带传动的张紧装置 1.定期张紧装置 2.自动张紧装置 3

4、.张紧轮装置 滑轨和调节螺旋 摆动架和调节螺旋 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 第二节 带传动的工作情况分析 一、带传动的受力分析一、带传动的受力分析 021 2001 2FFF FFFF F0F0 F0F0 F2F2 F1F1 初拉力 工作中 紧边 松边 1 2 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 带传动的受力分析带传动的受力分析 21 FFF e 有效圆周力： 2 2 02 01 e e F FF F FF 松边拉力： 紧边拉力： kw 1000 vF P e 传递功率： 决定由带传动的结构、材料 最大有效圆周力： max 2 0max 1 1 )(2 1 1

5、e f f e F e e qvFF 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 影响带传递能力的因素有： 1.F0：F0 ,Femax , 应力；磨损寿命 F0 ,Femax ,跳动打滑 2.: ,Femax ,一般min120, 特殊min =90 3. f：f ,Femax 4. q： qdC Femax 5. v：v dC Femax 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 二、带的应力分析 A F A F 2 2 1 1 1 紧边和松边拉力产生的拉应力 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 2 离心力产生的拉应力 dCF vq r v rqdC c d 2 d

6、sin2 d)d( 2 2 2 qvF c 带的应力分析 2 d Fc 2 d Fc dC nd d r A qv A Fc c 2 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 d 2 d h E a b 。带的弹性模量 。带轮基准直径 。垂直距离从胶带中性层到外层的 式中 2 N/mm, mm, 2 mm, : E d h hh d aa 带的应力分析 3 弯曲应力 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 带的应力分析 cb 11max 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 F2F2 F1F1 a1 b1 c1 a2 b2 c2 1 1 1 2 2 2 1 n 1 带传

7、动的弹性滑动和打滑 主动轮的弹性滑动 从a1到b1从b1到C1 F1 F1F2 带轮带 vv 主带轮带 vv 1 1 静弧 动角静角 动弧 三、带传动的运动分析 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 从动轮的弹性滑动 F2F2 F1F1 a1 b1 c1 a2 b2 c2 1 1 1 2 2 2 1 n 从a2到b2从b2到C2 F2 F2F1 带轮带 vv 从带轮带 vv 2 2 静弧 动角静角 动弧 带传动的弹性滑动和打滑 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 21 FF 空载时：0, 21 为动角： 2211 , 静角： e F 21 1 带传动的弹性滑动和打滑 ma

8、xee FF 当00 21 静角： 2211 动角： 打滑功能失效 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 结果: 主带轮从带轮 vv.1 2.低 3.磨损 4.温升 带传动的弹性滑动和打滑 带弹性滑动的结果： 5.传动比不准确 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 11 22 11 2211 1 21 1 nd nd nd ndnd v vv d d d dd 滑动率： 2 传动比 )1 ( 1 2 2 1 d d d d n n i传动比： )( 1 2 忽略滑动率 d d d d i 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 第三节 普通V带传动的设计计算 一、带

9、传动的失效形式和设计准则一、带传动的失效形式和设计准则 失效形式：打滑；失效形式：打滑； 疲劳破坏（脱层、疲劳断裂）疲劳破坏（脱层、疲劳断裂） 设计准则：不打滑；设计准则：不打滑； 有足够的疲劳强度和使用寿命有足够的疲劳强度和使用寿命 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 普通V带传动的设计计算 二、已知条件及内容 条件：1. 传动的用途级工作情况 2. 传递的功率 3. 主、从动轮的转速 4. 原动机的种类 内容：1. 确定带的型号、长度及根数 2. 带轮的基准直径、材料及结构 3. 中心距 4. 带对轴的压力 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 按Pc、 n1选带型号

10、，图10-7 确定小带轮基准直径dd1 确定中心距a，和带长Ld 验算小轮包角1 计算需用V带的根数z 三、设计步骤和参数选择 验算带速v 确定大带轮基准直径dd2 计算作用于轴上的载荷QR 带轮的结构设计 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 1.1.选择带的型号选择带的型号 计算功率：计算功率：Pc=KAP kW KA：工况系数表：工况系数表10-4P：额定功率额定功率 由由PC,小轮转速小轮转速n1,按选型图（图按选型图（图10-7）确定）确定 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 按按Pc、 、 n1选带型号 选带型号 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录

11、 mind d 槽形YZABCDE ddmin205075125200355500 推荐 2871100140200355500 2.按带型号选带轮基准直径dd1 ）取标准值（表510, min1 dd dd 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 3.验算带速验算带速 m/s255 m/s 100060 11 v nd v d 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 4.确定大带轮基准直径确定大带轮基准直径dd2 1212 )1 ( dddd idddid或 =0.010.02，dd2圆整为标准值圆整为标准值 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 5.5.确定中心距

12、确定中心距a和带长和带长Ld )(27 . 0( 210dd dda acos a dd1 dd2 0 2 12 1200 42 2 a dd ddaL dd ddd 由表10-2选Ld 2 0 0 dd LL aa 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 6.6.验算包角验算包角1 1 1203 .57180 12 1 a dd dd 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 7.7.计算带的根数计算带的根数 圆整, )( 00L C kKPP P z 包角系数，考虑不同包角对传动能力的影响，其值见表10-6； 长度系数，考虑不同带长对传动能力的影响，其值见表10-7 功率增量

13、，见图10-9。 K L K 0 P 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 8.8.计算压轴力计算压轴力 1 0 zF 0 zF R Q 2 sin2 2 cos2 1 00 zFzFQR N1 5 . 2 500 2 0 qv Kvz P F c 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 第四节 V带传动的结构设计 V带的结构与规格 帘布结构 线绳结构 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 V带型号：带型号： Y、Z、A、B、C、D、E 小大 节线节线带弯曲时长度不变的周线，带弯曲时长度不变的周线， 节面节面全部节线组成的面全部节线组成的面 节宽节宽bd 节面的宽度

14、节面的宽度 V带传动的设计 b bd h 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 V带轮常用的材料是铸铁。带轮常用的材料是铸铁。 当当v25m/s时，常用牌号为时，常用牌号为HT150； 当当v2530m/s时，常用牌号为时，常用牌号为HT200； 高速带轮可采用铸钢或钢板焊接而成；高速带轮可采用铸钢或钢板焊接而成； 小功率时也可采用铸铝或工程塑料。小功率时也可采用铸铝或工程塑料。 带轮的材料 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 bd dd 基本宽度基本宽度bd:带节面所在位置带节面所在位置 的带的带 轮槽宽轮槽宽 基准直径基准直径dd:带节面所在位带节面所在位置置 的带轮

15、直径的带轮直径 基准长度基准长度Ld:规定的预紧力，规定的预紧力， 位于测量带轮基准直径上的位于测量带轮基准直径上的 周长周长 V带轮结构 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 V带轮结构 实心式实心式 mm300 d d 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 V带轮结构 辐板式辐板式mm100 1 ddd d1 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 V带轮结构 轮辐式 mm300 d d 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 带传动的张紧装置 1.调节中心距张紧 2.自动张紧装置 3.张紧轮装置 滑轨和调节螺旋 摆动架和调节螺旋 下一页下一页退出退出上

16、一页上一页 分目录分目录 1 1、没有滑动，平均传动比准确；、没有滑动，平均传动比准确； 2 2、作用在轴上的载荷较小；、作用在轴上的载荷较小； 3 3、传动效率较高；、传动效率较高； 4 4、能适应温度较高、湿度较大及低速的工作环境；、能适应温度较高、湿度较大及低速的工作环境； 6 6、瞬时传动比不恒定，工作有噪声；、瞬时传动比不恒定，工作有噪声； 7 7、不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用、不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用 一、链传动的特点 第五节 链传动的特点、类型及应用 5 5、中心距适用范围大、中心距适用范围大； 8 8、只限于平行轴传动。、只限于平行轴传动。 下一页下

17、一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 二 链传动的类型 传动链 起重链 滚子链 齿形链 套筒链 输送链 链传 动的 类型 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 传动链 链传动的特点、类型及应用 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 短节距精密滚子链短节距精密滚子链 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 短节距精密滚子链短节距精密滚子链 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 齿形链齿形链 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 第六节第六节 滚子链与链轮滚子链与链轮 一、滚子链结构一、滚子链结构 滚子链装配滚子链装配 下一页下一页退出退出上一页上

18、一页 分目录分目录 滚子链的接头型式滚子链的接头型式 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 滚子链的标记： 链号排数 整链链节数标准编号 例：08A186 GB1234.1-83 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 滚子链滚子链 双排滚子链双排滚子链 单排滚子链单排滚子链 多排滚子链多排滚子链 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 二、滚子链链轮二、滚子链链轮 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 链轮主要尺寸（表链轮主要尺寸（表10-1010-10） 分度圆直径 z p d 180 sin 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 链轮齿形 1

19、.端面齿形2.轴面齿形 GB1244-85,表表10-11,规定规定 最大、最小齿槽形状。最大、最小齿槽形状。 常用：常用：3R齿形齿形 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 链轮的材料 中碳钢低速轻载 中碳钢淬火中速中载 低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火 中碳钢或中碳合金钢表面淬火 高速重载 * 小链轮的材料应好于大链轮 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 第七节第七节 链传动的运动分析和受力分析链传动的运动分析和受力分析 一、链传动的运动不均匀性 1 2 2 1 12 2211 100060100060 z z n n i pnzpnz v 链绕在链轮上曲折成正多边形的一部

20、分，正多边形边链绕在链轮上曲折成正多边形的一部分，正多边形边 长为链节距长为链节距p，边数为链轮齿数，边数为链轮齿数z，链轮转一周，链条转过，链轮转一周，链条转过 的长度为的长度为zp，链传动的平均链速，链传动的平均链速v和平均传动比和平均传动比i12为：为： 由于多边形效应，瞬时速度和瞬时传动比都是变化的， 每转一个节距呈周期性变化。 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 第七节第七节 链传动的运动分析和受力分析链传动的运动分析和受力分析 一、链传动的运动不均匀性 v A v A v 1 1 r 1 1 O sinsin coscos 11 11 11 rvv rvv rv A A

21、 A A 垂直速度： 前进速度： 点速度： “正多边形效应” 动和动载荷。慢、忽上忽下。产生振链条运动表现出忽快忽 大小周期变化。vv, 2 2 /360 11 1 的变化范围为，z 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 cos 22 rv 从动轮上链条前进从动轮上链条前进速度速度： 瞬时传动比瞬时传动比： 1 2 1 2 2 1 cos cos z z r r i 瞬态传动比： 链传动的运动不均匀性 位置角主、从动链轮上链条的 链条前进速度相等： , coscos 2211 rrv 链轮转速越高，节距越大，齿数越少，链速波动越链轮转速越高，节距越大，齿数越少，链速波动越 严重，动载

22、荷越大。严重，动载荷越大。 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 N. 2 2 qvFc离心拉力： N 1000 . 1 v P Fe有效圆周力： 二、链传动的受力分析 1410 N100/. 3 与布置有关，表垂度系数 垂度张力： f fy K qaKF N)30. 115. 1 (. 4 eQ FF 轴上压力： 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 1 1、链板的疲劳破坏、链板的疲劳破坏 2 2、套筒、滚子的冲击破坏、套筒、滚子的冲击破坏 3 3、销轴与套筒的胶合、销轴与套筒的胶合 4 4、链条铰链的磨损、链条铰链的磨损 5 5、链条的过载拉断、链条的过载拉断 第八节第

23、八节 链传动的设计计算链传动的设计计算 一、链传动的失效形式一、链传动的失效形式 传动中，链轮的工作寿命是链条的23倍， 故失效主要研究链条的失效。 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 实验条件：实验条件： 1.两链轮安装在水平轴上且共面两链轮安装在水平轴上且共面 2.小链轮齿数小链轮齿数z1=19，传动比，传动比i=3 3.链长链长Lp=100 节；节； 4.载荷平稳；载荷平稳； 5.按推荐的方式润滑按推荐的方式润滑 6.连续连续15000小时满负荷运转小时满负荷运转 7.链条磨损相对伸长量链条磨损相对伸长量 0.6 m/s 铰链磨损铰链磨损 链板疲劳链板疲劳 冲击疲劳冲击疲劳

24、铰链胶合铰链胶合 安全区安全区 单排滚子链的额定功率曲线单排滚子链的额定功率曲线 1 n 0 P 二、额定功率曲线（图二、额定功率曲线（图10-23） 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 三三 滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算 1. 中、高速链传动的设计计算中、高速链传动的设计计算 1.确定链轮齿数 2.选定链条型号、确定 链节距 3.3.确定中心距确定中心距a a 4.4.计算链速计算链速 5.5.确定实际中心距和确定实际中心距和链条节数链条节数 6.6.计算压轴力计算压轴力Q Q 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 滚子链传动的设计计算滚子链传动的设计计算

25、（1 1）确定链轮齿数）确定链轮齿数 若若z z1 1过少：过少：不均匀性及动载增大；不均匀性及动载增大； 链条进入退出啮合相对转角大，铰链磨损增大；链条进入退出啮合相对转角大，铰链磨损增大； 圆周力增大，加速链条链轮的损坏。圆周力增大，加速链条链轮的损坏。 若若z z2 2过多：过多：传动尺寸的质量增大；传动尺寸的质量增大； 因链条节距伸长易于发生跳齿和脱链。因链条节距伸长易于发生跳齿和脱链。 传动比传动比i i123456 6 齿数齿数z z1 131272523211717 限定最大齿数限定最大齿数z zmax max150 150* * z z常取奇数常取奇数 推荐传动比推荐传动比 i

26、=23.5 限定限定i6 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 （2）确定链节距 节距节距p越大，承载能力越高，多边形效应越大越大，承载能力越高，多边形效应越大。尽量选取尽量选取 小节距单排链，高速重载时选小节距多排链。小节距单排链，高速重载时选小节距多排链。 p zA K PKK P 0 :,按下式修正与实验条件不同设计的链实际工作条件 KA：工作情况系数（表：工作情况系数（表10-15） Kz：小链轮齿数系数：小链轮齿数系数 （图（图10-26） 根据传递功率根据传递功率P和小轮转速和小轮转速n1,由图由图10-24选取型号、节距选取型号、节距 Kp：多排链系数：多排链系数(表表

27、10-16） P0：特定条件下单排链所能：特定条件下单排链所能 传递的许用功率（图传递的许用功率（图10-24） 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 （3）计算链速 r/mm mm /15 100060 1 1 11 小链轮转速， 链节距， 小链轮齿数 一般要求： n p z sm pnz v 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 中心距中心距a过小，链条绕转次数增多，加剧磨损和疲劳；链条过小，链条绕转次数增多，加剧磨损和疲劳；链条 在小轮上的包角变小，易跳齿和脱链；在小轮上的包角变小，易跳齿和脱链； 中心距中心距a过大，从动边垂度过大，造成松边颤动。过大，从动边垂度过大

28、，造成松边颤动。 一般初选中心距一般初选中心距 a0=(3050)p, a0max=80p （4 4）中心距）中心距a和链长和链长Lp )() 2 ( 2 2 2 12 0 210 偶数圆整整数链节数： zz a pzz p a Lp ) 2 ( 8) 2 () 2 ( 4 21222121 zzzz L zz L p a pp 实际中心距： 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 （5 5）计算对轴的作用力）计算对轴的作用力 m/s kW N 3 . 12 . 1 1000 链速， 传递的功率， 传动的圆周力， 压轴力系数，取 v P F K v PK FKQ t Q Q tQR 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 （6 6）链轮几何尺寸计算及零件）链轮几何尺寸计算及零件 工作图工作图 下一页下一页退出退出上一页上一页 分目录分目录 2. 低速链传动的设