中职教育-《机械工程设计基础》课件第9章带传动

中职教育-《机械工程设计基础》课件第9章带传动目录带传动概述带传动设计基础带轮设计传动带设计带传动系统性能分析实验与案例分析01带传动概述带传动是一种通过传动带将原动机的动力传递给工作机的机械传动方式。定义根据传动带的截面形状和工作原理，带传动可分为平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。分类定义与分类工作原理：带传动依靠传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。当原动机驱动主动带轮旋转时，传动带与主动带轮接触面间产生的摩擦力使传动带连续运转，从而将动力传递给从动带轮。工作原理及特点特点结构简单，制造成本低，维护方便。传动平稳，噪音小，适用于中心距较大的场合。工作原理及特点0102工作原理及特点但由于存在滑动，不能保证准确的传动比。过载时，传动带会在带轮上打滑，起到过载保护作用。ABDC应用领域带传动广泛应用于各种机械设备中，如机床、汽车、拖拉机、农业机械、纺织机械、轻工机械等。高性能传动带的研发与应用随着材料科学和制造技术的进步，更高性能的传动带将被研发并应用于实际生产中，以提高传动的效率和可靠性。智能化与自动化技术的应用将智能化和自动化技术应用于带传动的设计、制造和使用过程中，提高生产效率和产品质量。绿色环保理念的推广在带传动的制造和使用过程中，注重环保和节能，推广绿色制造和绿色使用理念。应用领域与发展趋势02带传动设计基础根据主动轮和从动轮的转速，计算带传动的传动比，公式为i=n1/n2。考虑带传动的滑动和摩擦损失，计算传动效率，公式为η=P2/P1。传动比与效率计算效率计算传动比计算带的选型根据传递的功率、转速和工作环境等因素，选择合适的带型，如V带、平带等。参数确定根据选定的带型和传递的功率、转速等参数，确定带的根数、长度、宽度等参数。带的选型与参数确定采用定期张紧装置或自动张紧装置，保证带传动的正常工作。张紧方法通过调整中心距或采用张紧轮等方法，调整带的张紧力，保证传动的稳定性和可靠性。调整方法带的张紧与调整方法03带轮设计材料选择根据带传动的工作条件和要求，选择适当的材料，如铸铁、铸钢、铝合金等。制造工艺包括铸造、锻造、焊接、切削加工等，应根据带轮的具体要求和材料特性进行选择。带轮材料选择与制造工艺带轮结构设计与优化结构设计根据带传动的类型、规格和工作条件，设计合理的带轮结构，包括轮毂、轮辐和轮缘等部分。结构优化通过有限元分析等方法，对带轮结构进行优化，提高其承载能力和使用寿命。强度校核根据带传动的工作条件和设计要求，对带轮的强度进行校核，包括静强度、疲劳强度等。寿命预测通过建立带轮的寿命预测模型，预测其在不同工作条件下的使用寿命，为带轮的设计和选型提供依据。带轮强度校核及寿命预测04传动带设计结构简单，适用于中心距较大的情况，但易打滑，传动效率低。截面为梯形，与轮槽接触良好，能传递较大功率，且结构紧凑。具有多个楔形截面，与轮槽接触面积大，摩擦力大，适用于大功率传动。带内周制成齿形，与带轮齿槽啮合，实现同步传动，适用于高精度场合。平带传动V带传动多楔带传动同步带传动传动带类型及特点分析带型选择带轮直径带速选择张紧力调整传动带参数选择与优化根据传递功率、转速和中心距等条件选择合适的带型。在满足传递功率的前提下，尽量选择较低的带速，以降低离心力对传动的影响。根据带的型号和传递功率确定带轮的最小基准直径，并考虑安装和制造工艺等因素进行优化。通过调整张紧装置，使传动带具有合适的张紧力，以保证传动的稳定性和可靠性。传动带疲劳寿命预测及改进措施根据带的材料、结构、工作条件等因素，建立疲劳寿命预测模型，对传动带的疲劳寿命进行预测。疲劳寿命预测针对影响传动带疲劳寿命的主要因素，如材料性能、制造工艺、工作条件等，采取相应的改进措施，如选用高性能材料、优化制造工艺、改善工作条件等，以提高传动带的疲劳寿命。同时，定期对传动带进行检查和维护，及时发现并处理潜在问题，也是延长其使用寿命的有效措施。改进措施05带传动系统性能分析010203建立带传动系统动力学模型通过数学建模方法，建立带传动系统的动力学模型，包括带的弹性变形、带与带轮之间的摩擦、带的张力变化等因素。仿真分析利用仿真软件对带传动系统进行动力学仿真分析，可以得到不同工况下的带的张力、速度、加速度等动态响应，以及带的滑动、爬行等现象。参数优化通过仿真分析，可以对带传动系统的参数进行优化设计，如带的截面形状、尺寸、材料、预紧力等，以提高系统的传动效率和稳定性。动力学建模与仿真分析VS带传动系统在运行过程中，由于带的弹性变形、带与带轮之间的摩擦、带的张力变化等因素，会产生振动和噪声。其中，带的横向振动和扭转振动是主要的振动形式，而噪声则主要来源于带的滑动和拍打声。控制策略为了降低带传动系统的振动和噪声，可以采取以下控制策略：优化带的截面形状和尺寸，提高带的刚度和阻尼；采用高摩擦系数的材料和表面处理技术，增加带与带轮之间的摩擦；合理设置带的预紧力，避免带的过紧或过松；对带传动系统进行隔振和减振设计，减少振动向外界的传递。振动噪声产生机理振动噪声产生机理及控制策略摩擦磨损性能研究带传动系统的摩擦磨损性能直接影响其传动效率和寿命。因此，需要对不同材料、不同表面处理的带进行摩擦磨损试验，研究其摩擦系数、磨损量等性能指标随时间和工况的变化规律。要点一要点二改善措施为了提高带传动系统的摩擦磨损性能，可以采取以下改善措施：选用高性能的材料和表面处理技术，提高带的耐磨性和抗疲劳性能；优化带的截面形状和尺寸，减少应力集中和摩擦面积；合理设置带的预紧力和张紧装置，避免带的过紧或过松造成的磨损加剧；定期对带传动系统进行维护和保养，及时更换磨损严重的部件。摩擦磨损性能研究及改善措施06实验与案例分析通过实验操作，使学生掌握带传动的基本原理、设计方法和实际应用，培养学生的实践能力和创新思维。实验目的采用理论分析与实验操作相结合的方法，通过对带传动的结构、工作原理、设计计算等方面的实验，加深对带传动的理解。实验方法实验目的、方法及步骤介绍实验步骤1.准备实验器材和试样。2.按照实验指导书要求搭建实验装置。实验目的、方法及步骤介绍3.进行预实验，检查装置运行是否正常。4.正式实验，记录实验数据。5.数据处理与分析，撰写实验报告。实验目的、方法及步骤介绍汽车发动机正时皮带是发动机的重要部件之一，其性能直接影响到发动机的工作效率和可靠性。随着汽车工业的不断发展，对正时皮带性能的要求也越来越高。提高正时皮带的耐磨性、抗疲劳性和耐高温性能，延长使用寿命，降低维修成本。案例背景设计优化目标典型案例分析：汽车发动机正时皮带设计优化设计优化措施1.选用高性能材料，如芳纶纤维增强复合材料等。2.优化皮带结构设计，采用先进的制造工艺和技术。典型案例分析：汽车发动机正时皮带设计优化典型案例分析：汽车发动机正时皮带设计优化3.加强皮带表面处理和涂层保护，提高耐磨性和耐高温性能。优化效果评估：通过台架试验和实车试验验证优化效果，结果表明优化后的正时皮带性能显著提升，使用寿命延长一倍以上。创新点针对传统传动带材料存在的性能局限，探索新型高性能材料在传动带