江苏大学机械设计带传动PPT课件

1、第1页/共65页一工作原理：靠摩擦传动二工作特点1缓冲、吸振2瞬时传动比不稳定3压轴力大4结构简单、维护方便5适于远距离传动第2页/共65页三带的类型1平带工作面：内表面分类：帆布芯平带、编织平带（棉织带、毛织带、缝合带）、锦纶片复合带等。有接头剖面：扁平长方形特点及应用：最为简单、在传动中心距较大的情况下应用较多。工作面第3页/共65页第4页/共65页2V带工作面：两侧面分类(按形状)：分类见下页剖面：等腰梯形组成帘布芯结构胶帘布绳芯结构胶线绳第5页/共65页第6页/共65页普通带7.0bph40o环形、无接头截面积小大其型号七种：YZABCDE承载能力小大基准直径D：节宽bp相对应的带轮直

2、径。基准长度Ld：基准直径上的周线长度第7页/共65页第8页/共65页第9页/共65页窄V带宽度比普通V带窄1/3，功率P可增加1.52.5倍抗拉体为合成纤维绳9 . 0bhp其型号有四种： SPZ SPA SPB SPC3圆型带：剖面圆型（缝纫机传动带）齿形V带：抗拉层为钢丝绳或玻璃纤维绳 工作面上带齿，靠啮合传动第10页/共65页第11页/共65页第12页/共65页第13页/共65页第14页/共65页第15页/共65页类型平带V 带多楔带同步带结构图 8-2a)图 8-2b)图 8-2c)图 8-2d)特点结构最简单、易于制造传 递 摩 擦 力大、传动比大、结构较紧凑传递功率大、摩擦力大、

3、 柔性好传动比准确、 轴向压力小； 但安装和制造要求高标准化已标准化已标准化已标准化应用场合传动 中 心距较大应用广泛传递 功率 较大、 结构要求紧凑、 变载荷或冲击较高线速度，可达 50m/s。第16页/共65页一受力分析：取分离体1工作前：预紧力 F0 ， F1 / F2 =12工作时：紧边 F0 F F F0 松边 F0 F F F2即F1/F21 松边紧边第17页/共65页3有效拉力Fe ：令 Fe = F - F2 取分离体分析得到02DF2DF2DF11121f即：Ff = F1 - F2 = Fe 第18页/共65页当V一定，若P增加，所需Fe增加所需Ff 增加，而Ff 摩擦力有

4、一个极限Ff max，当所需Ff大于Ff max ，皮带将打滑。（最大有效拉力Fec） 1000VFPe分析带轮接触面上摩擦力之总和等于所传递的有效拉力结论 Ff = F1 - F2 = Fe 第19页/共65页带的摩擦传动原理(小结）初拉力带张紧在带轮上，受工作载荷前带上的作用力0F紧边拉力1F作用在紧边上的拉力松边拉力2F作用在松边上的拉力有效拉力eF带和带轮接触面上的摩擦力总和各个力之间的关系0212FFF21FFFFfe带传动所传递的功率220201eeFFFFFFKWvFPe1000第20页/共65页二最大有效拉力Fec及其影响因素1最大有效拉力Fec 取微量长度带分析， 略去质量和

5、离心力水平方向：2dsin)dFF(2dsinFdN化简为：fdFdF两边积分：1120FFfdFdF垂直方向：2dcos)dFF(2dcosFfdN=dFf=第21页/共65页式中e自然对数底(e=2.716) f摩擦系数带在带轮上的包角由力与变形关系得到： F1-F0=F0-F2 F1 +F2 =2F0 f21eFF欧拉公式 联立式得到：ff0ff0ece/11e/11F21e1eF2F第22页/共65页预紧力F0 ：F0增加Fec增加传动能力增加。a F0过大发热磨损增加带寿命降低。b F0过小传动效率就低。 包角：a. 增加 Fec增加 Ff增加。 故水平布置应使紧边在下松边在上。 b

6、. 打滑首先发生于小轮上。 c 包角不可能太大（160）。2ec1ec21o12o2o12o1FF60aDD16060aDD160Qa.带轮多选用铸铁第24页/共65页1.合理安排松边、紧边的位置第25页/共65页2.合理张紧（注意张紧轮的位置）第26页/共65页三应力分析：设带的截面面积为Amm21拉应力：紧边 1=F1/A 松边 2=F2/A且1 作用在整个带长上2弯曲应力：作用在弯曲部分b=Eh/D当h一定时，D越小，则弯曲应力越大D1 b2 应限制小带轮直径D1 ，使 D1 Dmin第27页/共65页3离心应力离心应力产生（取微量长度dl）作用在整个带长上离心应力作用在整个带长上离心拉

7、力离心力AqVqVFdqVRVqrdRVmc2cc2222第28页/共65页n1n2松边拉应力紧边拉应力AF22松边拉应力：AF11紧边拉应力n1n2离心应力n1n2弯曲应力dabdhE2弯曲应力：Aqvc2:离心应力n1n2cb11max第29页/共65页带紧边刚绕上小带轮处的应力最大，且为 max =1 +b1+ c带处于变应力下工作，可能发生疲劳失效结论第30页/共65页带寿命缩短一半。轮径减小10%功率提高10%带长减小50%第31页/共65页四弹性滑动和打滑1弹性滑动不可避免，固有特性：由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量的相对运动。带是弹性体，且紧边、松边存在拉力差。：V2V1

8、，传动比i不准确，微量磨损，产生温升。：选弹性模量大的材料。第32页/共65页.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注意静弧与动弧第33页/共65页1DDnnii1DD1nDnD1%100vvv12211211221212滑动率第34页/共65页式中n1、n2主、从动轮转速D1、D2主、从动轮计算直径 滑动率，一般0.010.02因为较小，可忽略，则有 i=n1/n2=D1/D2第35页/共65页3打滑可以避免：由于过载而引起的带与带轮间全面、显著 的相对运动：无法正常工作，磨损发热严重：防止过载、合适的预拉力，第36页/共65页带的弹性滑动和打滑：

9、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i不稳定第37页/共65页五带传动的失效形式和设计准则1失效形式： 疲劳破坏， 打滑。2设计准则：保证带传动在不打滑的条件下， 具有一定的疲劳强度和寿命由疲劳强度条件：由不打滑条件： c1b1c1b1maxf1f1ecee11Ae11FFF第38页/共65页由实验得到，在106109次循环应力作用下，许用应力为： 1 .11ndvjL3600cL单根V带时所能传递的 最大功率为： 1000Ave111000vFPvf

10、c1beco第39页/共65页特定条件：包角=160o，特定长度、平稳工 作条件，P0值见表6-6当与实验条件不同时，将引入一系列的修正系数：KA工作情况系数，K包角系数，KL带长系数 ，P0功率的增量，第40页/共65页一原始数据功率P，转速n1、n2(或i)，传动用途，工作条件等二设计内容1定带的型号、长度和根数。2定传动中心距3带轮结构尺寸第41页/共65页三设计计算步骤1计算功率Pca： Pca KAP KA为工作情况系数2选择带的型号：由Pca 、n1定型号第42页/共65页第43页/共65页3选定带轮直径D1、 DD1： D1小结构紧凑D1过小弯曲应力过大带寿命降低 D1 Dmin

11、D2： D2i *D1 D1 、D2应圆整，且符合表6-6的标准第44页/共65页4验算带速vv太大离心力过大疲劳寿命降低v太小 Fe(=1000P/v)过大带根数Z过多带轮宽度等尺寸增大5m/sv(2530)m/s5定中心距a和带长Ld设计时先初选a0 求Ld 查标准Ld 求实际a初选取第45页/共65页初选取原因： a0过小 1过小Fec过小传动能力低 带较短单位时间内循环次数多 寿命降低 a0过大带较长易抖动考虑安装调整和补偿预紧力，为：amin=a-0.015Ld amax =a+0.03Ld2LLaaLa4DDDD2a2Ldd0d0212120d实际选标准第46页/共65页6验算包角

12、1ooo12o19012060aDD180至少第47页/共65页7定带的根数Z（圆整）根单根所能传动功率实际所需传动功率10KK)PP(PZLooca特定长度时长度系数时包角系数增加故实际传递功率可有所一般时当功率增量式中第48页/共65页6确定预紧力F002ca0F5.1,qv1K5.2ZvP500FV预紧力应增加为安装新带时紧力带不发生打滑时所需预单根第49页/共65页9压轴力Q2sinZF290Z2cosF2Q10o10Q第50页/共65页一设计要求：质量小且分布均匀、工艺性好、 精度要保证。二材料：铸铁、铸铝、塑料。三结构形式实心式轮辐式孔板式腹板式第51页/共65页四V带安装时的二个问题1带的楔角带轮楔角0， 40 0普通V带 0 =34o、36o、36o2V带正确安装位置。问题：为什么带的楔角大于带轮楔角0？轮槽尺寸、结构尺寸见书表格第52页/共65页第53页/共65页第54页/共65页第55页/共65页第56页/共65页第57页/共65页张紧目的：保证带的传动能力。张紧方法：一定期张紧二自动张紧三张紧轮张紧：