机械设计基础第九章带传动与链传动

机械设计基础第九章带传动与链传动第1页，课件共55页，创作于2023年2月机械设计基础主要内容金属材料螺纹联接机构的自由度平面连杆机构凸轮机构间歇运动机构齿轮传动齿轮系带传动链传动轴/轴承/联轴器与离合器第2页，课件共55页，创作于2023年2月Unit9带传动带传动特点与类型V带与带轮带传动的受力分析带传动的弹性滑动普通V带传动的设计带传动的张紧和维护思考题九第3页，课件共55页，创作于2023年2月一、带传动特点1、适用于远距离传动；2、能缓冲和吸收振动，传动平稳、噪音小；3、过载时，带传动打滑可以防止其他零件损坏；4、结构简单，制造、安装和维护均较方便；5、不能保证准确的传动比，对轴压力大；6、相对于链传动寿命短；7、摩擦生电，一般不宜用于有易燃物场所；一般带传递的功率P

100KW，

=5-25m/s（最大60m/s），I

7。第4页，课件共55页，创作于2023年2月带传动类型(1)第5页，课件共55页，创作于2023年2月带传动类型(2)平带，V带，多楔带，园带，同步带第6页，课件共55页，创作于2023年2月二、V带第7页，课件共55页，创作于2023年2月V带结构节宽bp，基准直径dd基准长度ld楔角φ=400中性层---弯曲时长度和宽度均不变的层V带标记B1000GB1171--89第8页，课件共55页，创作于2023年2月带轮结构第9页，课件共55页，创作于2023年2月带轮结构第10页，课件共55页，创作于2023年2月带轮截面参数第11页，课件共55页，创作于2023年2月三、带传动受力分析1、初拉力F0---工作前，带两边承受相等的拉力。2、工作时：紧边（绕入主动轮一边）--拉力由F0F1；

松边（绕入被动轮一边）--拉力F0

F2。3、带传动的有效拉力：F=F1-F2=2F0(efv*1-1)/(ef*1+1)其中:Fv=f/sin/2;1—包角;传递功率P=FV/1000(KW)F0F1F0

F2第12页，课件共55页，创作于2023年2月带传动打滑打滑—一定初拉力F0下，带与带轮面间的摩擦力总和有一极限，当传递的圆周力超过该极限时，带将沿带轮全面打滑。第13页，课件共55页，创作于2023年2月带传动应力分析1、由拉力产生的应力σ1=F1/A，σ2=F2/A;2、由带本身离心力产生拉应力σc=qv2/A；3、带越过带轮时产生弯曲应力σb=Eh/dd;σmax=σ1+σc+σb1(带紧边和小带轮接触处）[σ]保证带有一定寿命。第14页，课件共55页，创作于2023年2月四、带传动的弹性滑动1、弹性滑动—由于带的弹性变形而引起带与带轮间的局部相对滑动。第15页，课件共55页，创作于2023年2月2、带传动的传动比带由紧边进入松边时，拉力减小，带逐渐缩短，带速落后于主动轮圆周速度；带由松边进入紧边时，拉力增大，带逐渐伸长，带速超前于主动轮圆周速度。滑动率：=（1-2）/1=(d1n1-

d2n2)/

d1n1(1-)d1n1

=d2n2带传动比：I=n1/n2=d2/

d1(1-)d2/

d1

一般传动=0.01-0.02F0F1F0

F2第16页，课件共55页，创作于2023年2月五、普通V带传动设计1、带传动的失效形式和设计准则2、带的基本额定功率带传动的失效形式：打滑、带疲劳破坏（脱层、撕裂或拉断）设计准则：足够的传动力和足够的抗疲劳寿命。（1）带传动额定功率P—传动装置正确安装和维护情况下，以规定的几何尺寸和环境条件运行，在规定的时间周期内，给定V带所能传递的功率。设计功率：Pd=KAP

依Pd查功率曲线图选V带截型第17页，课件共55页，创作于2023年2月2、带的基本额定功率（2）单根V带的基本额定功率P0---=1800（I=1)，特定基准长度LP，载荷平稳时，单根普通V带工作足够长时间所能传递的功率。查表

实际单根V带额定功率P’=(P0+

P0)K

KL

查表

P0--I1时，同样寿命下，带传动功率可增大

K

--1800时，修正系数

KL—带长修正系数第18页，课件共55页，创作于2023年2月3、普通V带传动设计例题（1）选择普通V带型号查工况系数KA=1.3

Pd=KAP=1.37.5=9.75kW例：设计一带式输送机的V带传动,已知异步电动机的额定功率P=7.5kW，转速n1=1440r/min，从动轮转速n2=565r/min，三班工作制，要求中心距a

500mm。第19页，课件共55页，创作于2023年2月普通V带选型图由n1=1440r/min，Pd=9.75kW，查（普通V带选型图）选用B型V带第20页，课件共55页，创作于2023年2月（2）确定带轮基准直径并验算带速

由（普通V带选型图）知，推荐的小带轮基准直径为125~140mm，则取dd1=140mm>ddmin=125mm。故有：由（普通V带基准直径系列）表，第21页，课件共55页，创作于2023年2月普通V带基准直径dd系列表取dd2=355mm第22页，课件共55页，创作于2023年2月验算带速实际从动轮转速：转速误差为：带速：在5～25m/s范围内，带速合适第23页，课件共55页，创作于2023年2月（3）确定带长和中心距

由式：0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)

由式：由（普通V带基准长度）表，0.7×(140+355)≤a0≤2×(140+355)有346.5≤a0≤990，题意要求中心距a

500mm，初定中心距a0=500mm。取Ld=1800mm实际中心距：第24页，课件共55页，创作于2023年2月普通V带基准长度Ld表第25页，课件共55页，创作于2023年2月（4）验算小带轮包角由式：小轮包角合适（5）确定带的根数由（单根V带基本额定功率）表查得：单根V带基本额定功率：P0=2.81kW第26页，课件共55页，创作于2023年2月单根V带基本额定功率P0表第27页，课件共55页，创作于2023年2月（5）确定带的根数（续）由（单根V带基本额定功率增量）表查得ΔP0=0.46kW由（小带轮包角修正系数）表查得K

=0.93由（带长修正系数）表查得KL=0.95由式：取带的根数：z=4根

第28页，课件共55页，创作于2023年2月单根V带基本额定功率增量ΔP0表第29页，课件共55页，创作于2023年2月小带轮包角修正系数K

表第30页，课件共55页，创作于2023年2月带长修正系数KL表第31页，课件共55页，创作于2023年2月普通V带截型与截面基本尺寸表第32页，课件共55页，创作于2023年2月（6）计算轴上压力由普通V带截型与截面基本尺寸表查得q=0.17kg/m由单根V带的初拉力计算式求得初拉力为：则作用在轴上的压力Q为：（7）带轮工作图（略）第33页，课件共55页，创作于2023年2月4、带传动的设计步骤一般已知：传动用途、工作条件、传递功率、带轮转速或传动比。设计：带的型号、长度、根数及带轮材料、结构和尺寸。设计步骤：根据n1和Pd---确定V带型号及dd1确定带轮基准直径dd2=i

dd1，验算带速

1确定带长Lp和中心距a验算小带轮包角1=1800-（dd2-dd1）

57.30/21200查单根带的基本功率,确定带的根数Z=Pd/P’第34页，课件共55页，创作于2023年2月六、带传动张紧装置第35页，课件共55页，创作于2023年2月带轮安装和维护1、带型号与带轮轮槽尺寸相符合；2、两带轮相对应轮槽的中心线应重合；3、带的张紧程度以大拇指按下15mm为宜；4、多根带更换时应全部更换；5、带传动应加防护罩；6、带工作温度600；7、拆卸带时，应先缩小中心距第36页，课件共55页，创作于2023年2月思考题九/1带传动不工作时，带两边所受拉力

；带传动工作时，带两边受力不同，其紧边受力由F0

F1，松边由F0

F2；带传动有效拉力F=

。带传动中，由于带的

引起的带与带轮间的

为弹性滑动；弹性滑动使从动带轮的园周速度V2

主动带轮的园周速度V1，用滑动率ε表示为=

。带传动中，由于

（A，弹行滑动，B，打滑）的存在，从动轮的实际圆周速度总是

（A，大于，B，等于，C，小于）主动轮的圆周速度。带传动中，由于带的弹形而引起的相对滑动称为

（A，打滑，B，弹性滑动。它是

（A，可以，B，不可，C，必须）避免的。第37页，课件共55页，创作于2023年2月思考题九/2若带所传递的圆周力F1超过了带与带轮接触面间的极限摩擦力时，则带将会在带轮上

，使

。带传动失效形式主要是

和

。提高带传动承载能力的措施有

。

a)增大主动带轮直径，b)与a)相反，c)增大初拉力F0，d)增大带轮与带接触处的粗糙度。带绕带轮循环一周，带的应力变化

。a)五次，b)二次，c)三次，d)四次。已知某带传动，带轮直径分别为d1、d2，相对滑移系数为

，则带传动的传动比I=

。a)d1/d2，b)d2/d1，c)d1/d2(1-

)，d)d2/d1(1-

)。

第38页，课件共55页，创作于2023年2月思考题九/3带传动的张紧轮最好如图

安装。

带传动的特点是什么？

第39页，课件共55页，创作于2023年2月Unit10链传动链传动特点与种类滚子链与链轮链传动的运动特性滚子链传动的设计计算链传动的布置、张紧和润滑思考题十第40页，课件共55页，创作于2023年2月一、链传动特点适用范围：功率P

100KW，I

8，中心距a

6m，链速

15m/s，传动效率=0.95-0.98。链传动特点：1、传动中心距范围大；2、准确的平均传动比；3、张紧力小，故对轴的压力小；4、可在高温、油污、潮湿等恶劣环境情况下工作；5、传动平稳性差、噪音大、制造成本高。第41页，课件共55页，创作于2023年2月链传动的种类第42页，课件共55页，创作于2023年2月二、滚子链节距P=链号数

25.4/16mm标号：链号—排数链节数标准号10A--186GB1243.1-83第43页，课件共55页，创作于2023年2月滚子链主要尺寸和参数第44页，课件共55页，创作于2023年2月链轮第45页，课件共55页，创作于2023年2月链轮结构第46页，课件共55页，创作于2023年2月三、链传动运动特性链的平均速度：=Z1P1n1/601000=Z2P2n2/601000(m/s)=常数平均传动比：i12=n1/n2=Z2/Z1=常数链的瞬时速度:变化=1cos=d1

1cos/2--变化范围±1800/Z瞬时传动比：变化多边形效应—由于多边形啮合传动而引起传动速度不均匀性。’=1sin=周期变化第47页，课件共55页，创作于2023年2月链传动运动特性1、链速变化使链产生加速度，从动轮产生角加速度，引起动载荷。2、链在垂直链条边的横向分速度

’周期性变化，引起链条上、下抖动。3、链节进入链轮的瞬时，以一定相对速度相啮合，使链轮受到冲击。链传动不可避免产生振动、冲击和动载荷，因此不宜用在高速级。第48页，课件共55页，创作于2023年2月四、滚子链传动设计计算1、中、高速链传动（0.6m/s）（1）链基本额定功率P0---单排m=1，Z1=19，LP=100，水平布置，按推荐润滑方式润滑，工作寿命15000h，链条因磨损引起相对伸长量不超过3%，所能传递的功率。实际功率P’=P0KmKZKL（2）设计功率：Pd=KAPP0KmKZKL

KAPP0

KAP/KmKZKL依P0查功率曲线图选链号第49页，课件共55页，创作于2023年2月滚子链功率曲线二、低速链传动（0.6m/s）校核静强度安全系数S=Qm/KAF4-8F=1000P/

---工作拉力Q---单排链极限拉伸载荷，查表第50页，课件共55页，创作于2023年2月五、链传动的布置与张紧第51页，课件共55页，创作于2023年2月链传动的润滑第52页，课件共55页，创作于2023年2月思考题十/1链传动主要特性是链速具有

，并由此导致

和

。引响链速不均匀性的主要参数是

和

。设计链传动的主要依据是：根据功率曲线选择

，使所选的链在要求的转速下传动的功率

链的许用功率。链传动时，链的平均速度

，而链