第八章-帶傳動(dòng)教案與講稿

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上河海大學(xué) 機(jī)電學(xué)院教案與講稿課程：機(jī)械設(shè)計(jì) 200112012學(xué)年上學(xué)期 主講教師：蘇 洲 教 學(xué) 課 題帶傳動(dòng)的組成、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用 帶傳動(dòng)的受力分析 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)及傳動(dòng)比教學(xué)目的與要求對(duì)帶傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用作一般了解通過(guò)對(duì)帶傳動(dòng)的受力與應(yīng)力分析，理解帶傳動(dòng)的失效形式，明確彈性滑動(dòng)與打滑的概念教學(xué)重點(diǎn)帶傳動(dòng)的受力分析 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)及傳動(dòng)比難點(diǎn)受力分析、彈性滑動(dòng)機(jī)理分析教 具掛圖講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書）教 學(xué) 法l 帶傳動(dòng)的組成、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用一、帶傳動(dòng)的組成及其工作原理組成：主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪、撓性帶和機(jī)架組成帶傳動(dòng)工作原理：帶傳動(dòng)工作時(shí)依靠張緊在帶

2、輪上的傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力二、帶傳動(dòng)的主要類型1摩擦帶傳動(dòng) 平帶傳動(dòng)：帶為卷帶，可任意截取，帶內(nèi)表面為工作面，承載能力不夠高 V帶傳動(dòng)：帶為圈帶無(wú)接頭，帶兩側(cè)面為工作面，承載能力強(qiáng)，一般為平帶的3倍 多楔帶傳動(dòng)：多根平帶與V帶的組合，具有V帶的特點(diǎn) 圓帶傳動(dòng)：承載能力低，常用于小功率的運(yùn)動(dòng)傳遞2嚙合帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介：同步帶傳動(dòng)齒孔帶傳動(dòng)三、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用（P171）l 帶傳動(dòng)的受力分析與應(yīng)力分析一、帶傳動(dòng)的受力分析 初拉力F0：帶靜止時(shí)帶輪兩邊帶中承受的拉力緊邊拉力F1：帶傳動(dòng)工作時(shí)在摩擦力的作用下繞入主動(dòng)輪一邊的帶被拉緊，拉力由F0增大到F1，稱為緊邊拉力松邊拉力F2：繞出主

3、動(dòng)輪一端的帶被放松，拉力有F0減至為F2，稱為松邊拉力有效圓周力： Fe = F1 -F2（注意：帶傳動(dòng)摩擦力的總和 與有效圓周力永遠(yuǎn)保持相等。其有效拉力由工作機(jī)的阻力所確定，而摩擦力由帶傳動(dòng)本身的因素決定，與帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)有關(guān)）有效圓周力的歐拉公式： 由上式可知，帶所傳遞的圓周力F與下列因素有關(guān)：1）初拉力F0 （初拉力F0愈大，有效拉力F就愈大，所以安裝帶時(shí)，要保持一定的初拉力。但F0過(guò)大，會(huì)加大帶的磨損，致使帶過(guò)快的松弛，縮短其工作壽命）2）摩擦因數(shù)f （摩擦因數(shù)f愈大，摩擦力也愈大，所能傳遞的圓周力F就愈大。V帶的fv= f / sin20°3 f，所以傳遞能力高于平帶）3

4、）包角a（ F隨包角的增大而增大。增大包角會(huì)使整個(gè)接觸弧上的摩擦力的總和增加，從而提高傳動(dòng)能力。水平裝置的帶傳動(dòng)通常將松邊放置在上邊以增大包角。由于大帶輪的包角大于小帶輪的包角打滑會(huì)首先在小帶輪上發(fā)生，所以只需考慮小帶輪的包角a1。一般要求120°）二、帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析1拉應(yīng)力F1產(chǎn)生的應(yīng)力 F2產(chǎn)生的應(yīng)力 2離心拉應(yīng)力 q為單位長(zhǎng)度的質(zhì)量（kg/m）。注意高速傳動(dòng)時(shí)宜采用輕質(zhì)帶，以利于減小離心拉應(yīng)力。3彎曲應(yīng)力 4最大的拉應(yīng)力 max = 1 + c + b1 （最大拉應(yīng)力發(fā)生在緊邊入主動(dòng)輪處） 三、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)：由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的帶與帶輪間的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)傳動(dòng)帶是彈性

5、體帶由緊邊繞過(guò)主動(dòng)輪進(jìn)入松邊時(shí)，帶的拉力逐漸降低，其彈性變形量也逐漸縮短帶運(yùn)動(dòng)滯后于輪使v帶<v輪1帶由松邊繞過(guò)從動(dòng)輪進(jìn)入緊邊時(shí)，拉力增加，帶逐漸被拉長(zhǎng)帶運(yùn)動(dòng)超前于輪使v帶>v輪2注意：彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念。打滑是指過(guò)載引起的全面滑動(dòng)，是可以避免的。而彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性和拉力差引起的，是不可避免的。帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)程度用滑動(dòng)率表示即 帶傳動(dòng)的實(shí)際傳動(dòng)比為 注意：由于很小，在一般計(jì)算中，可忽略的影響*由設(shè)計(jì)課題引出帶傳動(dòng)，并說(shuō)明帶傳動(dòng)一般置于高速級(jí)*簡(jiǎn)單分析帶傳動(dòng)的類型，重點(diǎn)講解V帶傳動(dòng)*帶傳動(dòng)的特點(diǎn)以講解為主，不寫板書*帶傳動(dòng)的受力分析部分，注意講明初拉力、緊邊、松

6、邊拉力的概念與判斷，對(duì)各類力的定量分析只做簡(jiǎn)單介紹*由歐拉公式認(rèn)真分析有效圓周力與哪些因素有關(guān)*邊講各類應(yīng)力邊畫應(yīng)力分布圖，引導(dǎo)學(xué)生找出最大應(yīng)力點(diǎn)*提問(wèn)：傳動(dòng)帶所受的應(yīng)力是靜應(yīng)力還是交變應(yīng)力？在此應(yīng)力作用下，帶產(chǎn)生什么樣的破壞形式？河海大學(xué)機(jī)電學(xué)院 教案與講稿課程：機(jī)械設(shè)計(jì) 20112012學(xué)年 上學(xué)期 主講教師：蘇 洲教 學(xué) 課 題V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn) V帶輪的常用材料與結(jié)構(gòu) 普通V帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則教學(xué)目的與要求了解V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)和普通V帶輪的常用材料與結(jié)構(gòu)明確普通V帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則教學(xué)重點(diǎn)V帶與V帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸，普通V帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則難點(diǎn)單根V帶額定功率的確定

7、的方法教 具講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書）教 學(xué) 法l V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)V帶的構(gòu)造：抗拉體1（承受載荷的主體，簾布：抗拉強(qiáng)度高；線繩：抗彎強(qiáng)度高）、頂膠2（彈性材料）、底膠3及包布層4（耐磨）節(jié)線與節(jié)面：V帶運(yùn)行時(shí)不伸長(zhǎng)、不縮短的圓周，稱為節(jié)線，全部節(jié)線組成帶的節(jié)面，帶的節(jié)面寬度稱為節(jié)寬，用bp表示帶輪基準(zhǔn)直徑dd：和節(jié)寬相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑表（9-2）基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld：V帶在規(guī)定的張緊力下，帶與帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度。V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度已標(biāo)準(zhǔn)化（表9-3）截面尺寸：V帶截面尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，按截面大小分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)（表9-1），截面尺寸大的傳遞的功率也愈大。l 普通V帶輪的常

8、用材料與結(jié)構(gòu)一、V帶輪的材料當(dāng)v25m/s時(shí)：HT150、HT200當(dāng)v >25m/s時(shí)：鑄鋼或鋼板焊接的帶輪小功率帶輪：鑄鋁或塑料二、V帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸1帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪由輪緣、輪轂和輪輻三部分組成輪緣：帶輪的外緣部分輪轂：帶輪與軸相配合的部分。通常帶輪與軸用鍵連接，輪轂上開(kāi)有鍵槽，孔的尺寸ds按軸的強(qiáng)度和剛度要求確定。輪輻：輪緣與輪轂相連的部分。輪輻的結(jié)構(gòu)形式隨帶輪的基準(zhǔn)直徑而異，直徑小的做成實(shí)心式，中等的做成腹板式，大的做成輻條式2帶輪的尺寸（表9-4）§10-4 普通V帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、 帶傳動(dòng)的失效形式1打滑：過(guò)載（有效拉力超過(guò)極限摩擦力）引起帶在帶輪上打滑

9、不能正常工作2帶的疲勞破壞：帶上的交變應(yīng)力帶脫層、撕裂、拉斷*課前提問(wèn)：1）帶傳動(dòng)有哪些特點(diǎn)？與平帶比較，V帶傳動(dòng)有哪些特點(diǎn)？2）普通V帶有幾種型號(hào)？哪個(gè)型號(hào)的截面尺寸最大？3）何謂帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)與打滑，兩者各由什么原因引起？它們的性質(zhì)有何根本區(qū)別？*結(jié)合表圖講解V帶與V帶輪的結(jié)構(gòu)及幾何尺*由上講的受力分析與應(yīng)力分析講述帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則寸二、帶傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則1保證帶傳動(dòng)不打滑2保證帶具有足夠的疲勞強(qiáng)度和使用壽命疲勞強(qiáng)度條件： max = 1 + c + b1 3單根V帶額定功率的確定 帶傳動(dòng)所能傳遞的功率： 單根V帶額定功率的確定：P1=（P1 +P1）KaKL注意：P1為額定功率

10、（kW），按帶的型號(hào)、小輪的轉(zhuǎn)速n1和基準(zhǔn)直徑dd1查表9-5；P1為單根V帶當(dāng)i 1時(shí)所能傳遞功率的增量（kW）。當(dāng)實(shí)際傳動(dòng)比i 1時(shí)，由于帶繞經(jīng)大輪時(shí)的彎曲應(yīng)力小于帶繞經(jīng)小輪時(shí)的彎曲應(yīng)力，可使帶輪的疲勞強(qiáng)度有所提高，即傳遞的功率將增大。P1按帶的型號(hào)，小輪的轉(zhuǎn)速n1與傳動(dòng)比i，查表9-6確定。 Ka為包角系數(shù)。按實(shí)際包角查表9-7。KL為帶的長(zhǎng)度系數(shù)。按實(shí)際基準(zhǔn)長(zhǎng)度查表9-3。*引導(dǎo)與啟發(fā)學(xué)生完成單根V帶額定功率的確定（注重講解查圖查表方法）課 后 作 業(yè)9-29-6河海大學(xué)機(jī)電學(xué)院 教案與講稿課程：機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 20112012學(xué)年 上學(xué)期 主講教師：蘇 洲教 學(xué) 課 題普通V帶傳動(dòng)

11、的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算方法 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)教學(xué)目的與要求掌握普通V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算方法了解帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)教學(xué)重點(diǎn)普通V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算方法難點(diǎn)設(shè)計(jì)中圖、表的正確運(yùn)用教 具掛圖講 稿（教學(xué)要點(diǎn)與板書）教 學(xué) 法l 普通V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算方法一、V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇1設(shè)計(jì)的已知條件：傳動(dòng)用途、載荷性質(zhì)、需傳遞的功率、小帶輪的轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比以及對(duì)外廓尺寸的要求等。2參數(shù)選擇： V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，以及V帶輪的基準(zhǔn)直徑、V帶傳動(dòng)的中心距；計(jì)算V帶的初拉力和作用在軸上的壓力二、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法及步驟1確定計(jì)算功率Pc ： Pc = KA P （kW）

12、 式中KA工作情況因數(shù)，查表102確定帶的型號(hào)：按計(jì)算功率Pc和小輪轉(zhuǎn)速n1由圖10-12選帶的型號(hào)3確定兩輪的基準(zhǔn)直徑dd1、dd21） 確定小輪的基準(zhǔn)直徑dd1：帶輪的直徑小可使傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)緊湊，但另一方面又使帶中的彎曲應(yīng)力增大，而使帶的壽命降低。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使基準(zhǔn)直徑大于表9-2規(guī)定的最小值2）計(jì)算大輪的基準(zhǔn)直徑dd2：dd2= i dd1，大帶輪的直徑應(yīng)圓整成相近的帶輪基準(zhǔn)直徑的標(biāo)準(zhǔn)值4驗(yàn)算帶速： 注意：當(dāng)傳遞的功率一定時(shí)，提高帶速，有效拉力將減小，可減少帶的根數(shù)。但帶速過(guò)高，離心應(yīng)力過(guò)大，使摩擦力減小，傳動(dòng)能力反而降低。因此，帶的速度一般應(yīng)在525m/s。5確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1

13、）初定中心距a0： 0.7（ dd1 + dd2 ） a0 2（ dd1 + dd2） 2）確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld： L d 0為帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度的計(jì)算值，查表10-6選定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度的L d標(biāo)準(zhǔn)值3）確定實(shí)際中心距a： 為了張緊和調(diào)整需給中心距一定的調(diào)整公差，一般取 -0.015 L d + 0.03L d6驗(yàn)算小輪包角 ：120°若不滿足此條件，可適當(dāng)增大中心距或減小兩輪的直徑差，也可以加張緊輪*課前提問(wèn)：1）帶傳動(dòng)的失效形式有哪些？右提問(wèn)引出帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)*結(jié)合例題完成V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法及步驟的講解7計(jì)算帶的根數(shù)z： 帶的根數(shù)應(yīng)取整數(shù)，為使各帶的受力均勻，根數(shù)不能太多，一般z10。8計(jì)

14、算帶的初拉力F0： 安裝帶時(shí)，必須予以保證9計(jì)算帶對(duì)軸的壓力： F Q是設(shè)計(jì)軸和選擇軸承的依據(jù)。l 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)一、帶傳動(dòng)的張緊帶安裝時(shí)應(yīng)張緊以保證一定的初拉力。另外，帶工作一段時(shí)間后就會(huì)由于塑性變形而松弛，使初拉力減小，傳動(dòng)能力下降，這時(shí)又需要重新張緊1調(diào)整中心距方式：定期張緊（定期調(diào)整中心距以恢復(fù)張緊力。滑道式擺架式自動(dòng)張緊）2 緊輪方式：若帶傳動(dòng)的軸間距不可調(diào)整時(shí)，可采用張緊輪裝置（調(diào)位式內(nèi)張緊輪裝置擺錘式張緊輪裝置）注意：張緊輪一般設(shè)置在松邊的內(nèi)側(cè)靠近大輪處。若設(shè)置在外側(cè)時(shí)，則應(yīng)使其靠近小輪，這樣可以增加小帶輪的包角，提高帶的疲勞強(qiáng)度。二、帶傳動(dòng)的安裝和維護(hù)（P181）1平行軸傳動(dòng)時(shí)，各帶輪的軸線必須保持規(guī)定的平行度。各輪寬的中心線，V帶輪、多楔帶輪對(duì)應(yīng)輪槽的中心線否則會(huì)加速帶的磨損，降低帶的