挠性传动课件

第八章挠性传动汇报人：某某某汇报时间：2023.X.X§8-1带传动概述一、类型1.组成主动轮带传动传动带从动轮2.类型摩擦带传动（平带、V带、多楔带、圆带）啮合带传动（同步齿形带）平带是分析的基础，主要学习V带传动的设计计算123n2n1平带的摩擦力为：V带的摩擦力为：fv—

当量摩擦系数，显然fv>f相同条件下，V带的摩擦力大于平带，传动能力更大平带和V带传动能力的比较：带传动概述

普通V带已标准化，共有七种型号：Y、Z、A、B、C、D、EGB/T1313575.1-92小大AYZEBCD二、传动带的结构机构传动中应用最广的是普通V带传动。环形、无接头（传动平稳）楔角均为40°40°基准长度Ld为标准值（P152表8-6）三、特点1）带有弹性—弹性滑动，i不准确。2）靠摩擦传动—过载打滑，磨损大、η低、寿命↓缓冲吸振、传动平稳、3）中间挠性件—适于远距离传动；4）结构简单，制造安装方便，成本低。四、应用传动比要求不高，要求过载保护，中心距较大场合。不可用于易燃、易爆场合外。v=5~25m/si平≤5，iv≤7多级传动中，带布置在高速级。为什么？五、带传动的应用实例带传动概述机器人关节一、带传动中的几何计算主要几何参数有中心距a，带轮直径d，带长L，包角α等带轮直径d1、d2——对V带为带轮的基准直径。带长L对V带是基准长度Ld。包角α1、α2——小带轮和大带轮与带接触弧所对中心角。§8-2带传动的几何计算及基本理论1、带传递的力接触面产生正压力，带两边产生等值初拉力F0。带张紧在带轮上

a、工作前：带两边受相同初拉力F。二、带传动受力分析带传动的几何计算及基本理论b、工作时：主动轮对带的摩擦力Ff与带的运动方向一致，从动轮对带的摩擦力Ff与带的运动方向相反。产生紧边拉力F1，松边拉力F2。形成紧边：F0↑F1（下）松边：F0↓F2（上）：轮对带摩擦力：带对轮摩擦力带传动的几何计算及基本理论F=Ff=F1–F2

F－

有效拉力，即圆周力

带是弹性体，工作后可认为其总长度不变，则：紧边拉伸增量＝松边拉伸减量紧边拉力增量＝松边拉力减量＝△F

因此：F1＝F0＋△FF2＝F0－△FF0＝(F1＋F

2)/2F1＝F0＋F/2F2＝F0－F/2由F=F1–F2，得：带所传递的功率为：P

＝F

v/1000kWv

为带速P增大时，所需的F(即Ff)加大。但Ff不可能无限增大。带传动的几何计算及基本理论f为摩擦系数；α为带轮包角当Ff达到极限值Fflim时，带传动处于即将打滑的临界状态。此时，F1达到最大，而F2达到最小。带传动即将打滑时，可推出古典的柔韧体摩擦欧拉公式：2、欧拉公式欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之前，紧、松边拉力的最大比值那么：F

=F1–F2

＝F1(1－1/efα)F－此时为不打滑时的最大有效拉力，将F1＝F0＋F/2代入上式：正常工作时，有效拉力不能超过此值带传动的几何计算及基本理论整理后得：影响最大有效拉力的几个因素：初拉力F0：F与F0成正比，增大F0有利于提高带的传动能力，避免打滑。包角α

：带所能传递的圆周力增加，传动

α↑↑,→F能力增强，故应保证小带轮的包角α1。↓摩擦系数f

：

f↑↑,→F传动能力增加对于V带，应采用当量摩擦系数fv带传动的几何计算及基本理论当包角α＝180°时：V带－F1/F2＝efvπ≈5平带－F1/F2＝e

fπ≈3由此可见：相同条件下，V带的传动能力强于平带三、带传动的应力分析工作时，带横截面上的应力由三部分组成：由紧边和松边拉力产生的拉应力；由离心力产生的拉应力；由弯曲产生的弯曲应力。1、拉力F1、F2产生的拉应力σ1、σ2紧边拉应力：σ1＝F1/AMPa松边拉应力：σ2＝F2

/AMPaA－带的横截面积带传动的几何计算及基本理论2、离心力产生的拉应力σc设：

带绕过带轮作圆周运动时会产生离心力。作用在微单元弧段dl的离心力为dC，则截取微单元弧段dl研究，其两端拉力Fc为离心力引起的拉力。由水平方向力的平衡条件可知：微单元弧的质量带速（m/s)带单位长度质量（kg/m）带轮半径微单元弧对应的圆心角带传动的几何计算及基本理论虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段，∴即：则离心拉力Fc产生的拉应力为：注意：但其产生的离心拉力（或拉应力）却作用于带的全部，且各剖面处处相等。3、带弯曲而产生的弯曲应力σb带绕过带轮时发生弯曲，由材力公式：节线至带最外层的距离带的弹性模量显然：

dd↓→σb↑故：σb1>σb2带绕过小带轮时的弯曲应力带绕过大带轮时的弯曲应力与离心拉应力不同，弯曲应力只作用在绕过带轮的那一部分带上

。动画分析带传动的几何计算及基本理论传动带应力分布情况带传动的几何计算及基本理论最大应力发生在紧边绕上小带轮处。带传动的几何计算及基本理论四、带传动运动分析。

1.弹性滑动带是弹性体，受力会产生弹性变形。由于紧、松边上所受拉力不等，因而产生弹性变形也不相同。对其运动有何影响？我们把这种微量的滑动现象称为弹性滑动。弹性滑动是不可避免的，它造成功率损失，增加带的磨损，还会使传动比不准确。其原因是带为弹性体+拉力差总结：1）打滑是过载造成的，∴打滑是可以避免的。2）η↓↓，磨损↑↑，∴打滑必须避免。3）打滑首先发生在小带轮上。（∵）区别：弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的。打滑是一种失效形式，是可以避免的，而且必须避免。弹性滑动引起的不良后果：●使从动轮的圆周速度低于主动轮，即v2<v1；●产生摩擦功率损失，降低了传动效率；●引起带的磨损，并使带温度升高；2、传动比滑动率ε—弹性滑动引起的从动轮圆周速度的相对降低量传动比：ε反映了弹性滑动的大小，ε随载荷的改变而改变。载荷越大，ε越大，传动比的变化越大。对于V带：ε≈0.01~0.02粗略计算时可忽略不计带传动的几何计算及基本理论五、失效形式及设计准则1、失效形式●打滑－带与带轮之间的显著滑动，过载引起●疲劳破损－变应力引起2、设计准则在保证不打滑的前提下，具有足够的疲劳寿命六、单根V带的许用功率－承载能力计算要保证带的疲劳寿命，应使最大应力不超过许用应力：－不疲劳的要求或：带传动的几何计算及基本理论根据欧拉公式，即将打滑时的最大有效拉力为：由此得单根带所能传递的功率：－不打滑的要求则：此式包含了不打滑、不疲劳两个条件。表8－3列出了在特定条件下单根普通V带所能传递的功率，称为基本额定功率P1。特定条件：传动平稳；i＝1，α1＝α2＝π；特定带长实际工作条件：●传动比i>1－从动轮直径增大，传动能力提高，则额定功率增加额定功率增量为：－△P1查表8-4弯曲系数，截面尺寸大的带，系数值越大●带长不等于特定带长－带越长，单位时间内的应力循环次数越少，则带的疲劳寿命越长。相反，短带的寿命短。为此，引入带长修正系数KL。●包角α不等于π－小带轮包角小于π，传动能力有所下降，引入包角修正系数Kα。Kα≤1传动比系数，传动比越大，系数值越大σb2减小，带传动的几何计算及基本理论在实际工作条件下，单根V带的额定功率为：

§8-3普通V带传动设计（一）已知条件及设计内容传递的名义功率P；已知条件主动轮转速n1

；从动轮转速n2或传动比i；传动位置要求

；工况条件、原动机类型等；V带的型号、长度和根数；设计内容带轮直径和结构；传动中心距a；验算带速v

和包角α

；计算初拉力和压轴力；二、设计步骤和参数选择普通V带传动设计设计内容：带的型号、长度、根数；带轮尺寸、结构和材料；传动的中心距；带的初拉力和压轴力；张紧及防护装置等。三、带轮的结构设计四带传动的张紧装置§8-4链传动概述一、链传动的类型及特点传动链常用：滚子链和齿形链滚子链应用较多，且为标准件，其主要参数包括：p－节距；Lp－链节数，z－链轮齿数，取偶数；取奇数。与带传动相比，链传动的特点是：●可在恶劣的环境下工作；●传递功率比带传动大，效率较高；●适用的速度比带小，v≤15m/s；●瞬时速比变化，振动、噪声大。1、滚子链和套筒链结构：自由滚动，减小摩擦，磨损内、外链板呈“8”字形：?

等强度，↓惯性力内链节外链节形成铰链二、传动类型标准化滚子链已标准化：P166图8-25GB1243.1—83×链号排数链节数标准编号例：08A—1×87GB2431—83？A系列、节距p=12.7mm，单排，87节2、齿形链承受冲击能力比滚子链好，噪音低，平稳——“无声链”带外导板带内导板链的长度以链节数LP表示。LP取偶数，链轮齿数取奇数。滚子链已标准化，分A、B系列，常用A系列。代号16A—1×80GB1243·1—83链号—排数×链节数标准编号链节距P可由链号求出P=链号×四、链轮分度圆直径为:链传动概述五、应用实例§8-5链传动工作情况分析一、运动分析1、求平均链速V和平均传动比i已知链轮齿数为Z1、Z2，节距为P，转速为n1、n2。2、求瞬时链速VS和瞬时传动比iS由于链条绕上链轮时形成折线，产生多边形效应，VS、iS都是成周期性变化的。为分析方便，设主动边（紧边）始终处于水平位置。一、链传动运动的不均匀性假定：主动边总处于水平位置，链轮抽象成正多边形，边长为p。链速：β1的变化范围：而所以：z1↓，φ1↑，v的变化↑瞬时传动比：瞬时速比周期性变化，称为多边形效应。平均传动比：平均传动比为常数

链传动工作情况分析链传动工作情况分析二、受力分析紧边拉力F1=F+Fc+FyF——工作拉力，F=1000P/VFc——离心拉力，FC=qv2Fy——悬垂拉力。公式(8-39)松边拉力F2=Fc+Fy压轴力Q≈(1.2~1.3)FQ有冲击、振动时取大值。受力为交变的，属疲劳破坏

§8-6滚子链传动设计一、失效形式1、链条元件的疲劳破坏（∵交变应力下工作）2、铰链铰链磨损→p↑—

脱链3、胶合：销轴与套筒（高速或润滑不良）4、冲击破坏：起动、制动、反转6、链轮轮齿磨损5、静力拉断：下，过载拉断二、额定功率曲线针对各种失效形式——额定功率曲线（帐篷曲线）三、额定功率P0为避免上述失效形式——特定条件下，试验曲线疲劳冲击胶合P——传递的功率KA——工况系数表8-12KZ——小链轮齿数系数。表8-13KL——链长系数。图8-27KP——多排链系数。表8-14滚子链传动设计图8-25是国产十种型号的滚子链的额定许用功率曲线这是在特定的实验条件下确定的（水平布置、载荷平稳、推荐的润滑方式，Z1=19，i=3，a=40P，寿命15000h，链节伸长量不超过3%）。设计时，根据实际条件对PO值加以修正。三、链传动主要参数的选择链轮齿数小链轮齿数z1愈多，传动愈平稳，动载荷减小。通常取z1≥17，且传动比i越小，z1可越多。大链轮齿数z2＝i

z1，常取z2≤120，以防止脱链。节距p节距p越大，承载能力越大。但p过大，运动越不均匀，冲击越大，且结构庞大。所以，高速重载时，宜选小节距多排链；低速重载时，宜选大节距单排链；中心距a常取a＝（30～50）p滚子链传动设计2.低速链传动的设计计算参考图8-25初选链条型号，校核安全系数SS=FQ/KAFFQ——链条破坏载荷。表8-10KA——工况系数。表8-12F——工作拉力，F=1000P/V。[S]——许用安全系数，[S]=4~8。四、链传动结构设计的有关问题1.链传动布置1)两轮位于同一平面内2、张紧方法张紧目的：不决定工作能力，决定垂度大小。方法：调整中心距；加张紧轮：靠近主动链轮的松边上。3）紧边在上。2）两轮中心线最好水平，或与水平面≤45°夹角，尽量避免垂直布置；两轮错开3.链传动的润滑人工定期润滑滴油润滑油浴润滑压力喷油润滑飞溅润滑二填空、判断题（√、×）1、带传动弹性滑动引起传动比不精确，设计中应避免（

）2、中心距较大，水平布置的链传动，应使松边在下。（

）3、链传心中，当Z增加，P增加时，动载荷变小。（

）4、带传动中，横剖面内产生的应力有（）、（）、（）、最大应力发生在（）