CH帶傳動(dòng)解析實(shí)用實(shí)用教案

1、概 述 ( i s h )( i s h )由主動(dòng)輪(dngln)、從動(dòng)輪(dngln)和傳動(dòng)帶組成。8-1 概 述 嚙合型帶傳動(dòng)：靠帶上的齒和帶輪上的齒相 互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力(dngl)。也稱為 同步帶傳動(dòng)1帶傳動(dòng)的組成2傳動(dòng)原理本章主要介紹摩擦帶傳動(dòng)。主動(dòng)輪從動(dòng)輪 摩擦型帶傳動(dòng)：靠帶和帶輪間的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,如V帶傳動(dòng)、平帶傳動(dòng)等。第1頁(yè)/共24頁(yè)第一頁(yè)，共25頁(yè)。帶 傳 動(dòng) ( c h u n d n g )( c h u n d n g ) 的特 點(diǎn) 和 類 型3帶傳動(dòng)(chundng)的類型平帶傳動(dòng)(chundng)：V帶傳動(dòng)：多楔帶傳動(dòng)：平帶的截面形狀為矩形，內(nèi)表面為工作面

2、。應(yīng)用不太廣，例如：高速磨床。截面形狀為梯形，兩側(cè)面為工作表面。常多根并用，承載能力大。應(yīng)用最為廣泛相當(dāng)于多個(gè)小V帶組成，兼有平帶傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。適用于輕載的場(chǎng)合，例如：縫紉機(jī)。工作面概 述1) 按截面形狀的不同，摩擦帶傳動(dòng)分為：圓帶傳動(dòng)：平帶傳動(dòng)分為：開口傳動(dòng)、交叉?zhèn)鲃?dòng)、半交叉?zhèn)鲃?dòng)、帶張緊輪的傳動(dòng)。2) 按用途分為：傳動(dòng)帶和輸送帶工作面第2頁(yè)/共24頁(yè)第二頁(yè)，共25頁(yè)。概 述2. 帶有彈性，能緩沖減振，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)(pngwn)，噪音??；3. 摩擦(mc)帶傳動(dòng)過(guò)載時(shí)帶與帶輪打滑，以此保護(hù)其他零件。缺點(diǎn)(qudin)：1. 帶的壽命短，在有油的場(chǎng)合，壽命更短；不宜用于高 溫、易燃等場(chǎng)合2.

3、對(duì)摩擦帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比不恒定；優(yōu)點(diǎn)： 1. 適用于中心距較大的傳動(dòng)，4帶傳動(dòng)的特點(diǎn)在各類機(jī)械中應(yīng)用廣泛，但摩擦帶傳動(dòng)不適用于對(duì)傳動(dòng)比有精確要求的場(chǎng)合。 5帶傳動(dòng)的應(yīng)用通常，傳遞的功率 700 kW；帶速一般為525m/s；傳動(dòng)比 i 7。3. 效率較低。4. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；第3頁(yè)/共24頁(yè)第三頁(yè)，共25頁(yè)。12a一、受力分析(fnx)尚未工作(gngzu)狀態(tài) 帶傳動(dòng)(chundng)尚未工作時(shí)，帶所受的拉力稱為初拉力，用 F0 表示。 工作狀態(tài) 帶傳動(dòng)工作時(shí)，一邊拉緊，稱為緊邊；另一邊放松，稱為松邊。0F0F0F0F2F2F1F1F松邊拉力緊邊拉力設(shè)帶的總長(zhǎng)度不變，則 F1F0F0F2即：

4、 F1 F22F0主動(dòng)從動(dòng)（1）1n2n8-2 帶傳動(dòng)的工作情況分析第4頁(yè)/共24頁(yè)第四頁(yè)，共25頁(yè)。帶傳動(dòng)的工作情況(qngkung)分析有效(yuxio)拉力 F F1 F2有效拉力 F（N）的大小取決于所傳遞(chund)的功率 P（kW）。1000 PF 即帶速（ m/s ） 有效拉力 F 是由帶與帶輪接觸面上的摩擦力提供的。當(dāng)傳遞的功率超過(guò)極限摩擦力（即過(guò)載）時(shí)，將發(fā)生“打滑”現(xiàn)象。打滑是由過(guò)載引起的一種失效形式。纏繞在帶輪上的帶作圓周運(yùn)動(dòng)，帶的全長(zhǎng)都將受到離心拉力：2qFc式中：q每米帶長(zhǎng)的質(zhì)量，kq/m。（2）第5頁(yè)/共24頁(yè)第五頁(yè)，共25頁(yè)。由上面公式(gngsh)可知：即將(

5、jjing)打滑時(shí)，有效拉力達(dá)到最大。此時(shí)，F(xiàn)1 和F2 之間的關(guān)系為： 歐拉公式(gngsh)12vfFeF忽略離心拉力時(shí)（3）由（1）、（2）、（3）式整理得：最大有效拉力預(yù)緊力F0，則Fmax包角，則Fmax 當(dāng)量摩擦系數(shù) fv，則Fmax帶傳動(dòng)的工作情況分析當(dāng)量摩擦系數(shù)帶包角第6頁(yè)/共24頁(yè)第六頁(yè)，共25頁(yè)。應(yīng) 力 ( y n g l )( y n g l ) 分 析在工作(gngzu)中，帶所受的應(yīng)力有：二、帶傳動(dòng)(chundng)(chundng)的應(yīng)力分析AF22注：1）打滑總是發(fā)生在小輪上。松邊拉應(yīng)力：（作用于帶的全長(zhǎng)）2）離心拉應(yīng)力：AFcc1）緊邊拉應(yīng)力：AF11帶傳動(dòng)的工

6、作情況分析第7頁(yè)/共24頁(yè)第七頁(yè)，共25頁(yè)。3）彎曲應(yīng)力：V帶繞在帶輪上時(shí)產(chǎn)生(chnshng)的彎曲應(yīng)力分析詳見dbdhE式中：E帶的彈性模量(tn xn m lin)（Mpa）h帶的厚度（mm）帶輪的直徑（mm）dd11maxbc緊邊剛繞上小帶輪處應(yīng)力(yngl)最大。帶受變應(yīng)力作用，會(huì)產(chǎn)生帶受變應(yīng)力作用，會(huì)產(chǎn)生“疲勞破壞疲勞破壞”是帶傳動(dòng)的是帶傳動(dòng)的另一失效形式另一失效形式。帶的疲勞強(qiáng)度條件： 小輪上的彎曲應(yīng)力許用應(yīng)力帶傳動(dòng)的工作情況分析第8頁(yè)/共24頁(yè)第八頁(yè)，共25頁(yè)。彈 性 ( t n x n g )( t n x n g ) 滑 動(dòng)三、帶傳動(dòng)(chundng)(chundng)的彈

7、性滑動(dòng) 帶傳動(dòng)中由于帶的彈性和拉力差所引起(ynq)的帶與帶輪之間的微小相對(duì)滑動(dòng)，稱為彈性滑動(dòng)?？紤]彈性滑動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比為：)1 (1d2d21ddnni（演示）1n1F2F主動(dòng)輪后果： 21用滑動(dòng)率 表示彈性滑動(dòng)的程度。通常，02.001.0，一般工程計(jì)算可以忽略不計(jì)，則12ddddi 帶傳動(dòng)的工作情況分析第9頁(yè)/共24頁(yè)第九頁(yè)，共25頁(yè)。注： 當(dāng)傳遞的有效拉力大于極限摩擦力時(shí)，帶與帶輪間將發(fā)生全面滑動(dòng)，這種滑動(dòng)稱為打滑。打滑將造成帶的嚴(yán)重磨損，使從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低，致使傳動(dòng)失效。打滑首先發(fā)生在校帶輪上。打滑是帶傳動(dòng)的主要(zhyo)失效形式之一，是應(yīng)避免的，。 帶傳動(dòng)中彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性

8、和拉力差所引起的帶與帶輪之間的微小相對(duì)滑動(dòng)。是傳動(dòng)中不可避免的現(xiàn)象。帶的彈性滑動(dòng)區(qū)域擴(kuò)展(kuzhn)至整個(gè)帶與帶輪的接觸面時(shí)，就發(fā)生了打滑。彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)(hudng)引起的不良引起的不良后果：后果： 產(chǎn)生摩擦功率損失，降低了傳動(dòng)效率產(chǎn)生摩擦功率損失，降低了傳動(dòng)效率 ； 引起帶的磨損，并使帶溫度升高引起帶的磨損，并使帶溫度升高 ； 使從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪使從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪 ，即，即 v2 v1；帶傳動(dòng)的工作情況分析第10頁(yè)/共24頁(yè)第十頁(yè)，共25頁(yè)。8-3 普通帶傳動(dòng)(chundng)設(shè)計(jì) V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、聯(lián)組V帶等多種類型，其中普通V帶應(yīng)用(yngyng)

9、最廣，本節(jié)主要介紹普通V帶傳動(dòng)。普通(ptng)V帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，是無(wú)接頭的環(huán)形帶。包布頂膠承載層底膠七種截型：（見表8-1）基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ：沿節(jié)面量得的周線長(zhǎng)度。dL1. 普通V帶（標(biāo)準(zhǔn)系列見圖86）一、普通V帶及V帶輪hpb注：V帶在帶輪上彎曲時(shí)，帶中保持原有長(zhǎng)度不變的周線稱為節(jié)線；由全部節(jié)線組成的面稱為節(jié)面 ；節(jié)面寬度稱為節(jié)寬，用 表示。 pb節(jié)面第11頁(yè)/共24頁(yè)第十一頁(yè)，共25頁(yè)。2. 普通(ptng)V帶輪輪緣輪轂注：輪槽的楔角 應(yīng)比普通V帶的楔角（40）小。為什么？（輪槽）輪槽尺寸（見表81）?；鶞?zhǔn)直徑 ：ddpbddV帶輪的典型結(jié)構(gòu)：實(shí)心式腹板式孔板式 輪輻式（詳細(xì)介紹）輪槽寬度(k

10、und)等于 V 帶節(jié)寬bp處的圓周直徑 。腹板（或輪輻）帶輪的材料：灰鑄鐵鋼鋁合金工程塑料等。普通帶傳動(dòng)(chundng)設(shè)計(jì)第12頁(yè)/共24頁(yè)第十二頁(yè)，共25頁(yè)。設(shè) 計(jì) ( s h j )( s h j ) 準(zhǔn) 則帶傳動(dòng)的主要失效(sh xio)形式是：打滑和帶的疲勞破壞。帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(zhnz)：不打滑，帶又具有一定的疲勞強(qiáng)度。二、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則式中： 帶的許用拉應(yīng)力，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。 單根V帶的基本額定功率P111maxbc 由和得：?jiǎn)胃胀╒帶在特定條件下的基本額定功率P0見表8-2。特定帶長(zhǎng)，載荷平穩(wěn)) 1(18021i普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)2max11()(1)vfFFqe第13頁(yè)/共

11、24頁(yè)第十三頁(yè)，共25頁(yè)。V V 帶 傳 動(dòng) ( c h u n d n g )( c h u n d n g ) 的 設(shè) 計(jì) 1 1三設(shè)計(jì)(shj)計(jì)算及參數(shù)選擇原始數(shù)據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速(zhun s)n1、n2（或傳動(dòng)比 i ）及工作條件等。設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定帶的截型、長(zhǎng)度、根數(shù)、傳動(dòng)中心距、帶輪直徑、 壓軸力、張緊力等。1. 求計(jì)算功率 PcPKPAc式中： 工況系數(shù)，見表83。AK2. 確定帶的截型根據(jù) Pc 和 小輪轉(zhuǎn)速 n1 查圖811選取。3. 確定帶輪直徑 dd（根據(jù)表8-4和圖811選取 ）注：為減小彎曲應(yīng)力，規(guī)定了最小帶輪直徑 dmin。（見表85）dd1 ddmin ；idnn

12、ddddd12112（ dd 的系列值見表84）普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)第14頁(yè)/共24頁(yè)第十四頁(yè)，共25頁(yè)。4. 驗(yàn)算帶速 10006011ndd，則離心力，接觸面上的正壓力，承載能力，則傳遞的功率，即承載能力FP 合適(hsh)的帶速為：525m s 5. 中心(zhngxn)距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 LdV V 帶 傳 動(dòng) ( c h u n d n g )( c h u n d n g ) 的 設(shè) 計(jì) 2 2a 過(guò)大，帶容易顫動(dòng)； a 過(guò)小，則帶容易疲勞。初定中心距：)(2)(7 . 021021ddddddadd按式（819）計(jì)算所需的帶長(zhǎng) dL選標(biāo)準(zhǔn)的dL（表82）按式（820）或式（821）

13、計(jì)算實(shí)際中心距 a 。普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)第15頁(yè)/共24頁(yè)第十五頁(yè)，共25頁(yè)。P0 考慮 時(shí)，單根V帶的功率(gngl)增量，見表85 。1i P0 單根普通帶的基本(jbn)額定功率，見表82。6. 驗(yàn)算小輪包角 1越小，則承載能力就越低。1故要求：12017. 計(jì)算(j sun)帶的根數(shù) ZZ00()cLPPP K K KL帶長(zhǎng)修正系數(shù)，見表86。K包角修正系數(shù)，見表87。普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)若不滿足，應(yīng)適當(dāng)增大中心距或減小傳動(dòng)比來(lái)增加小輪包角 。 帶的根數(shù)不宜過(guò)多，通常z10，否則應(yīng)增大帶的型號(hào)或減小帶輪直徑，然后重新計(jì)算。第16頁(yè)/共24頁(yè)第十六頁(yè)，共25頁(yè)。8. 確定(qudng)初拉力 F0

14、 F0 越大，則承載能力越大，但帶所受的拉力也越大，使帶的壽命(shumng)降低。合適(hsh)的張緊力 F09. 壓軸力 FQ（軸上載荷 ）普通帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)第17頁(yè)/共24頁(yè)第十七頁(yè)，共25頁(yè)。8-5 帶傳動(dòng)(chundng)的張緊裝置 帶必須在張緊后，傳動(dòng)才能(cinng)正常工作； 運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，帶會(huì)松弛，必須重新張緊，才能正常工作。常見的張緊裝置有定期張緊裝置和自動(dòng)張緊裝置。一、定期張緊裝置 8 - 5 8 - 5 帶 傳 動(dòng) 的 張 緊 裝 置第18頁(yè)/共24頁(yè)第十八頁(yè)，共25頁(yè)。帶傳動(dòng)(chundng)的張緊裝置張緊輪一般(ybn)應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲。同時(shí)張緊輪應(yīng)

15、盡量靠近大輪，以免過(guò)分影響在小帶輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。 二、自動(dòng)(zdng)張緊裝置帶 傳 動(dòng) 的 張 緊 裝 置第19頁(yè)/共24頁(yè)第十九頁(yè)，共25頁(yè)。例題：一車床的電動(dòng)機(jī)和床頭(chun tu)箱之間采用垂直布置的v帶傳動(dòng)己知電動(dòng)機(jī)功率P7.5kw，轉(zhuǎn)速n1450rmin，要求傳動(dòng)比i2.1，兩班制工作，載荷變動(dòng)小，根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)，取中心距a900mm，試設(shè)計(jì)此帶傳動(dòng)。解：1.求設(shè)計(jì)(shj)功率Pc根據(jù)工作情況(qngkung)查表8-3，取工況系數(shù)KA=1.2,則2. 選取帶型號(hào)根據(jù)Pc和n，由圖上選取B型帶3. 選取帶輪基準(zhǔn)直徑由表8-4選取dd1=160mm； 則d

16、d2=idd1=2.1160=336mm由表8-1 取dd2=355mm第20頁(yè)/共24頁(yè)第二十頁(yè)，共25頁(yè)。4. 驗(yàn)算(yn sun)帶速V在525之間，合適(hsh)5. 計(jì)算中心(j sun zhn xn)距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L0由已知條件，初定中心距 0=900mm，初定帶長(zhǎng)查圖8-6帶的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列，選取Ld=2500mm實(shí)際中心距第21頁(yè)/共24頁(yè)第二十一頁(yè)，共25頁(yè)。6. 驗(yàn)算(yn sun)小帶輪包角大于120o，合適(hsh)7. 確定(qudng)帶的根數(shù)查表8-2知，單根V帶的許用功率P0=3.6kW；查表8-5知，單根V帶的許用功率P0=0.46kW；查表8-6，8-7知Ka=0.97 ，KL=1.03；取Z=3第22頁(yè)/共24頁(yè)第二十二頁(yè)，共25頁(yè)。8. 確定(qudng)帶的張緊力F0由表8-1查得 B型帶單位長(zhǎng)度(chngd)質(zhì)量q=0.17kg/m，則有9. 計(jì)算(j sun)壓軸力所以選取普通V