第三篇 机械传动

1、.：.；第七章 带传动一教学要求掌握带传动受力分析和欧拉公式，了解弹性滑动的概念，了解带传动的类型与特点掌握带应力分布规律和V带设计方法，掌握带传动设计和了解带的张紧与维护特点二教学的重点与难点受力分析、欧拉公式及弹性滑动，带的应力分布图V带传动的设计方法和本卷须知三教学内容一、机器的组成传动安装任务机动力机二、传动安装定义：是实现能量传送机运动转换的安装作用：1能量的分配与传送；2运动方式的改动；3运动速度的改动。 电传动机械能与电能相互转换传动 机械传动 啮合传动 摩擦传动 本书讨论 流体传动各种传动的特性比较见表1而摩擦传动和啮合传动的分类如P327所示三、传动类型的选择类型选择的主要目

2、的：高；外廓尺寸小、质量小，运动性能良好及符合消费条件等主要思索要素：P的大小，高低；V的大小；i的大小；外廓尺寸；传动质量、本钱的要求。传动类型选择的普通原那么条见书本71 概述一、带传动的任务原理及特点1、传动原理以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传送运动与动力分析：自动轮；从动轮。绷上带张紧具有初拉力F0，接触面间产生绕压力N，当回转产生摩擦力Ff1，Ff1拖动带，产生摩擦Ff2,使轮回转。以实现两轴间的运动与动力的传送。Ff1=Ff2=Ff2、特点：主要根据摩擦传动；挠性带；特点相对于其它传动啮合传动讲的。见书本：1有过载维护作用；2有缓冲吸振作用；3运转

3、平稳无噪音；4适于远间隔 传动amax=15m；5制造、安装精度要求不高缺陷：1有弹性滑动使传动比i不恒定；2张紧力较大与啮合传动相比轴上压力较大；3构造尺寸较大、不紧凑；4打滑，使带寿命较短；5带与带轮间会产生摩擦放电景象，不适宜高温、易燃、易爆的场所。3、运用，适用于中心距较大的中心功率两轴之间的传送运动与动力，普通适于高速端。二、带传动的主要类型与运用带传动的类型非常多，但最常用的有：a.平型带传动最简单，适宜于a较大的情况 b.V带传动三角带三角带传动c.多楔带适于传送功率较大而又要求构造紧凑的场所d.同步带传动啮合传动，高速、高精度，适于高精度仪器安装中带比较薄，比较轻。带有接头胶接

4、在光滑轮面上任务，内面为任务面，接头影响平稳性N平=Q，Ff=Nf=Qf，用于中心距a较大处，I=35,imax=10有张紧时，传动效率=969。单根成形带、无头头，在梯形轮槽内靠两侧面任务，带剖面角，NV=2.93.4QN，fV=(3.423.0)f，fVf，在同样正压力下摩擦力大，承载才干大。用于a较小处，i大承载才干高，传动平稳，但传动效率=95%，寿命短，本钱高，有规范，运用广泛。三、V带及其规范，三带胶带构造及规范1、V带的类型：普通V带、窄V带、联组V带、齿形V带、大楔角V带、宽V带等。2、构造三角胶带在内层或内外层带齿以添加柔性抗拉体强力层：帘布芯构造n层帘布制造方便绳芯构造线绳

5、、尼龙绳和钢丝绳柔顺性较好，抗弯强度高、适于较高转速，载荷不大时。3、V带截面与公称长度带弯曲时既不伸长又不缩短的层中性层又称节面带节面宽度bpbp/h相对高度：普通V带 DP/h=0.7；窄V带DP/h=0.9带轮基准直径D带轮上与节面相对应的直径。基准长度Ld位于带轮基准直径上的周线长度对称公称长度Ld4、V型带规范，三角胶带规格、尺寸、运用等要求已有国家规范按截面尺寸从小到大共有如下类型表6-1A B C D E F 表7-2截面尺寸Z A B C D E 表7-3基准长度系列剖面型号普通V带剖面尺寸和截面积 小 大传送功率 小 大传动转速 高 低楔角要求：成型带剖面角，为保证带与轮槽接

6、触良好，增大摩擦力，其轮槽角，普通，差6，4，2，槽f，带承载才干大。但f与材质，外表形状、环境温度、湿度等均有关，比较难于控制和稳定。Ff轮对带的摩擦力三、弹性滑动与打滑 1、弹性滑动不可防止设：带速V自动轮V1，从动轮V2，弹性带，在弹性范围由受力任务，其受力变形量均为由于，分析：自动轮上在A1点带刚进入V=V1由A1B1点由F1F2 L1 V1V因轮 (1)等速回转在中Vi不变而带为顺应L2小，边走边收缩力越来越小，由此带的变形逐渐由L1下降L2至带在开场进入轮时与轮贴紧，而出轮时那么落后于轮，带速落后于轮速。V1-V=VZ带相对于轮的相对滑动速度，同理，从动轮上，由A2B2点，中恰恰相

7、反，带边走边伸长，带连高于轮连。V2Ffc时，即，开场全面打滑弹性滑动与打滑的区别：弹性滑动是由于带是挠性件，摩擦力引发的拉力差使带产生弹性变形不同而引起，是带传动所固有的，是不可防止的，是正常任务中允许的。而打滑是过载引起的，是失效方式之一，是正常任务所不允许的。是可以防止也是应该防止的。弹性滑动的影响：影响传动比i，使i不稳定，常发热、磨损。打滑的影响：使带猛烈磨损，转速急剧下降，不能传送T，不能正常任务。3、滑差率弹性滑动的影响，使从动轮的圆周速度V2低于自动轮的圆周速度V1，其圆周速度的相对降低程度可用滑差率来表示。从上面分析知：那么：称滑差率滑动系数表示速度相对降低程度由于：代入那么

8、：弹滑对i的影响系数实际传动比：普通当不计滑差率时带传动的实际传动比：思索题：摩擦力为什么首先靠带对轮挠出的一边产生。其方向如何确定？摩擦力在主、从动轮上的方向为什么是这样的？打滑是失效方式之一，不允许的，该当防止的，但又有过载维护作用，能否矛盾？过载维护作用与打滑能否矛盾？四、任务应力分析有几种应力，分布如何为设计进一步作预备条件。拉应力 Mpa A带的横截面积6-102、离心应力由于带有厚度，绕轮作圆周运动，必有离心惯性力C分布力学在带中引起离心拉力FC，从而产生离心应力由牛顿定理：又自动轮上微段带进展分析得 N离心拉力离心拉应力： Mpa (6-11)在整个带长上一样式中：q单位带比质量

9、N，g重力加速度 g=9.8m/s2 V带的线速度m/s3、弯曲应力，如图6-8P131作用在带轮段V： Mpa (6-12)ymax带的中性层至外边缘的间隔 D越小，越大；h越大，越大，讨论：，由此，V，但与D无关对高速带对寿命起主要作用。橡胶带不能用于高速 O，A，B，C 限制V35m/s D，E，F V30m/s对普通带传动，对寿命起主要作用与D，h有关，D，h，D1D2 限制D1min表6-64、带中应力分布情况如图6-9所示，从紧边松边只在弯曲部分有带全长存在在A1点最大应力： 6-13位置产生在紧边与小带轮相切处任务时带中的应力是周期性变化的，随着位置的不同，应力大小在不断地变化，

10、带容易产生疲劳破坏。73 带传动的设计计算一、尖效方式与设计计算1、失效方式主要 1打滑；2带的疲劳破坏 另外还有磨损静态拉断等2、设计准那么：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度和寿命苏：按不打滑设计滑动曲线验算疲劳寿命I80：保证不拉断不打滑条件下，设计疲劳寿命注：临界摩擦形状静不动下不打滑条件3、单根三角胶带的功率P0由疲劳强度条件： 6-15与传送功率有关即与打滑有关许用拉应力 6-16传送极限圆周力： 6-18 又 传送的临界功率： 6-19将式6-16代入式6-19即可得单根三角带在不打滑的前提下所能传送的功率为： KW 6-20式中：P0单根带带传送的临界功率KW V带速m

11、/s Fec临界圆周力N 一定条件下资料由疲劳强度决议的许用拉应力由疲劳曲线方程：对一定规格、材质的带，i=1, L为特定长度，N=108109次，载荷平稳，可以经过实验求出常数C Mpa (6-21)式中：LP节线长度m。 ZP绕过带轮的数目。tn总任务时数h V带速m/s。 N应力循环次数。m疲劳循环应力指数，公用胶带和帆布带m=56，三角胶带m=611。由疲劳曲线可知，带的任务应力降低10%，那么带的运用寿命可提高12倍。由式6-20所决议的各种型号的单根三角胶带的许用功率P0见表6-4。，特定带长，平稳任务条件下单根带传送的许用功率P。表7-6a、c经过简化： 6-20式6-20思索要

12、素多，全面科学。但较繁，用计算机编程计算，得表6-4，非常方便。这就是ISO运用的最新方法。二、设计数据及内容普通知：P，n1，n2或i传动布置要求中心距a任务条件要求是： 带：型号，把数，长度 轮：Dmin，构造，尺寸 中心距a 轴压力Q等三、设计步骤与方法步主要参数的选择方法确定计算功率Pca ：传送的额定功率KWKA工况系数，表6-5选择带型号：Pca，n1图6-10型号定带轮直径验算带速Va) 由表6-6定小轮直径D1min与带的型号有关计算直径或圆整也可不圆整，b) 验算带速V 6-22要求：，最正确带速V=2025m/s 如V太小，由P=FV可知，传送同样功率P时，圆周力F太大，带

13、的根数太多，且P1太小，弯曲，寿命，措施：应D1且轴承尺寸 V太大，那么离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力，传送载荷才干，传送同样载荷时所需张紧力添加，带的疲劳寿命下降，这时措施D1应，否那么寿命太短。对O、A、B、C D、E、F 如V不适宜，那么应重选D1求中心距a和带的基准长度Ld如构造布置有要求已定那么a按构造求规定a时：a) 初选a0 或按构造尺寸要求定6-23b) 由a0定计算长度开口传动可自行推导 6-24c) 按表7-3定相近的根底长度Ld d) 由节线长度Ld务虚际中心距对V 6-25e) 思索到中心距调整、补偿F0，中心距a应有一个范围 6-26、27书上LP即为U0.0

14、15Lamin 0.03Ldamax5验算小轮包角，打滑首先产生在小轮上，小轮包角的大小反映带的承载才干。 6-28要求特殊情况下，不满足措施：1a (i一定时)；2加张紧轮分析：为使，当a一定时，传动比i不能过大，否那么由式6-28可知。i， D2-D1/a，普通i=35V带 6计算带的根数Z 6-29包角系数 表7-9KL长度系数 表7-10 思索带的长度不同的影响要素。K材质系数：K=1.33化纤胶带；K=1棉布或棉线胶带单根胶带思索传动比i影响的功率增量因P0是按，即D1=D2的条件计算。而当传动比越大，从动轮直径就越比自动轮直径大，带绕上从动轮时的弯曲应力应比绕上自动轮时小，传动才干

15、将有所提高。表7-6b、ge 7-6d (KW) (6-30)n1自动轮转速rpm单根胶带所能传送的扭矩的修正值，N.m查表6-9与i有关本应：扭矩修正值 可推导，经过4步即成讨论：普通1Z120 24 1020 小 适当 小74 带轮构造设计一、设计要求动平衡： 分量轻，构造工艺性好，无过大的铸造内应力、质量分布均匀，高速时要经动平衡，轮槽外表要经过精细加工外表粗糙度普通为1.6，以减轻带的磨损。各轮槽尺寸与角度要有一定的精度，以使载荷分布较均匀。二、带轮资料铸铁、铸钢钢板冲压件铸铝或塑料三、构造尺寸1实心式 图6-13a D2.53d2) 胶板式 6-13b D300mm3孔板式 6-13

16、c D300(D1-D1100mm时)4轮辐式 6-13d D3005冲压式构造尺寸按带的型号参照表6-11和表6-12定注： D越大，越大 例61自学75 带的张紧与维护带经一段时间运用后，会因带的伸长而产生松驰景象，使F0，为保证正常任务，应定期检查F0大小。如F0不合格，重新张紧，必有张紧安装。一、带的张紧方法定期张紧法，图6-14a，滑道式张紧安装，图6-14b摆架式或称改动中心距法加张紧轮法，如图6-15a,b当a不能调整时用张紧轮位置：松边常用内侧靠大轮；松边外侧靠小轮张紧轮普通放在松边内侧，尽量靠大轮，使带呈单向弯曲且不致使小轮包角过小。如图6-15b，张紧轮装在松边外侧以增大轮

17、包角二、带的维护安装时不能硬撬应先减少a或顺势盘上带制止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀带，不能曝晒不能新旧带混用多根带时，以免载荷分布不匀防护罩定期张紧安装时两轮槽应对准，处于同一平面76 新型带传动简介一、窄形三角带传动新型带，采用合成纤维作强力层，当h一样时，但传送功率P在国内外开展迅速，且都已规范化。特点：传送功率P大，允许转速高，允许挠曲次数高，且传动中心距a小目前三种窄V型带可替代六种规范带，如图6-16所示。张传送功率11200KW。3V、5V、8V比规范带高0.51.5倍，适用于大功率要求构造紧凑的传动。二、大楔角三角带传动如图6-17采用材质：强力层将纶绳作强力层；基体象

18、氨脂橡胶浇注而成。520108特点：楔入性能良好，带薄而窄，轻，较小，小，f 大，承载才干高，可使D1至80%D标，适于高速50m/s，开展较快，适于高速重载传动。三、强力锦纶带传动平型带如图6-18用热定伸长后的锦纶片作强力层、胶接成型特点：强度高，伸长小，摩擦大，构造尺寸小，承载才干高，传动效率高。比规范三角胶带还好，开展快，运用广。高速带传动图7-14V30m/s，转轴n=(1000050000)rpm的带传动属高速带传动要求：运转平稳、可靠、具有高寿命。故采用轻而薄均匀的环形平型带。前用丝麻织带，现用锦纶纺织带薄、轻、空气阻力小，带轮精细加工，进展动平衡实验。为防止掉带，轮缘上有凸度，制成鼓形面或双锥面。在轮缘外表常开环形槽，以防止带与轮缘面间构成充气层而降低摩擦系数高速