第五章摩擦型帶傳動(dòng)ppt課件

1、第五章 摩擦型帶傳動(dòng)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制試驗(yàn)儀器試驗(yàn)儀器潘存云教授研制滑動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)滑動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制印刷機(jī)械印刷機(jī)械潘存云教授研制礦山機(jī)械礦山機(jī)械 潘存云教授研制動(dòng)平衡機(jī)動(dòng)平衡機(jī)潘存云教授研制建筑機(jī)械建筑機(jī)械潘存云教授研制試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)帶傳動(dòng)的類型與特點(diǎn)帶傳動(dòng)的類型與特點(diǎn)帶傳動(dòng)的原理及帶傳動(dòng)的原理及V V帶帶帶傳動(dòng)的工作情況分析帶傳動(dòng)的工作情況分析V V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一主要內(nèi)容（一主要內(nèi)容 帶傳動(dòng)概述；帶傳動(dòng)概述；V帶和帶和V帶輪的帶輪的結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)； V帶傳動(dòng)的工作能力分析；帶傳動(dòng)的工作能力分

2、析； V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、 張緊、安裝與維張緊、安裝與維護(hù)。護(hù)。（二教學(xué)要求（二教學(xué)要求1、了解帶傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用。2、掌握帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析及彈性滑動(dòng)的概念。3、掌握V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。4、熟悉帶傳動(dòng)的張緊與維護(hù)。1、帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析及彈性滑動(dòng)。2、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。（三教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)（三教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn) 帶傳動(dòng)是一種常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置。帶傳動(dòng)是一種常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置。主要作用：主要作用： 用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速。用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速。工作原理：工作原理： 主要是依靠撓性傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力來(lái)傳遞主要是依靠撓性傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)

3、力。運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 一、概述 工作過(guò)程：原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)帶與帶輪之間產(chǎn)生的摩擦力，使從動(dòng)帶輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。帶傳動(dòng)的組成：主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、緊套在兩輪上的傳動(dòng)帶和機(jī)架組成。 （一帶傳動(dòng)的類型 （1摩擦帶傳動(dòng)： 靠傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，如V帶傳動(dòng)、平帶傳動(dòng)等。1、按傳動(dòng)原理分：（2嚙合帶傳動(dòng)： 靠帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，如同步帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的分類方法有三種:傳動(dòng)帶：用于傳遞動(dòng)力輸送帶：用于輸送物品 2、按用途分3、按傳動(dòng)帶的截面形狀分：平帶、V 帶、多楔帶、圓形帶、齒形帶同步帶）平帶 ： 平帶的截面形狀為矩形,工作面為內(nèi)表面, 主要用于兩

4、軸平行, 轉(zhuǎn)向相同的較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。平帶傳動(dòng)動(dòng)畫(huà)展示平帶傳動(dòng)動(dòng)畫(huà)展示1外覆蓋層2、4布層3片基層5工作面覆蓋層 V帶的截面形狀為梯形,工作面為兩側(cè)面, 帶輪的輪槽截面也為梯形。 在相同張緊力和相同摩擦系數(shù)的條件下, V帶產(chǎn)生的摩擦力要比平帶的摩擦力大,所以, V帶傳動(dòng)能力強(qiáng), 結(jié)構(gòu)更緊湊, 在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛。V帶:v v帶傳動(dòng)動(dòng)畫(huà)展示帶傳動(dòng)動(dòng)畫(huà)展示 多楔帶是平帶基體上有若干縱向楔形凸起, 它兼有平帶和V帶的優(yōu)點(diǎn)且彌補(bǔ)其不足, 多用于結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)中。 多楔帶:多楔帶傳動(dòng)動(dòng)畫(huà)展示多楔帶傳動(dòng)動(dòng)畫(huà)展示 圓形帶的截面形狀為圓形。 僅用于如縫紉機(jī)、 儀器等低速小功率的傳動(dòng)。圓形帶:齒形帶同步

5、帶）: 同步齒形帶即為嚙合型傳動(dòng)帶。 同步帶內(nèi)周有一定形狀的齒。 （二帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用（1能緩沖吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。（2具有過(guò)載保護(hù)作用。（3結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)方便，成本低；（4適用于兩軸距離較大的傳動(dòng)；優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)（1不能保證恒定的傳動(dòng)比，傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率低。（2帶對(duì)軸有很大的壓軸力。（3帶傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)不夠緊湊。（4帶的壽命較短。（5不適用于高溫、易燃及有腐蝕介質(zhì)的場(chǎng)合。運(yùn)用： 帶傳動(dòng)適用于要求傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比不要求準(zhǔn)確，100KW以下的中小功率的遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。如：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、拖拉機(jī)、石材切割機(jī)等。二、V帶和V帶輪的結(jié)構(gòu) V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、汽車V帶、大楔角V帶等。其中

6、以普通V帶和窄V帶應(yīng)用較廣。8.2.1 普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)V帶都制成無(wú)接頭的環(huán)形帶，橫截面結(jié)構(gòu)如下帶都制成無(wú)接頭的環(huán)形帶，橫截面結(jié)構(gòu)如下:V帶的結(jié)構(gòu)簾布結(jié)構(gòu)和線繩結(jié) 構(gòu)的區(qū)別: 簾布結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度高,但柔韌性和抗彎強(qiáng)度較差,所以,線繩結(jié)構(gòu)V帶適用于轉(zhuǎn)速高,帶輪直徑較小的場(chǎng)合。帶的型號(hào)： 我國(guó)普通V帶和窄V帶都已標(biāo)準(zhǔn)化。按截面尺寸由小到大，普通V帶可分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)；窄V帶可分為SPZ、SPA、SPB、SPC四個(gè)型號(hào)。在同樣條件下，截面尺寸大，則傳遞的功率就大。 其截面呈楔角等于40的梯形，如圖。 需要掌握的概念： 1、節(jié)寬bp ：長(zhǎng)度不變層。所在位置稱為中性

7、層。 2、截面高度h： 相對(duì)高度h/bp已標(biāo)準(zhǔn)化普通V帶 為0.7，窄V帶為0.9）。V帶截面尺寸： 3、基準(zhǔn)直徑dd: V帶裝在帶輪上，和節(jié)寬bp相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑。（標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表5-1） 4、基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld：V帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度。它用于帶傳動(dòng)的幾何計(jì)算。（標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表5-2） 帶的標(biāo)記： 普通V帶和窄V帶的標(biāo)記都是由帶型、帶長(zhǎng)和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)組成。 例如： A型、基準(zhǔn)長(zhǎng)度為1400的普通V帶，其標(biāo) 記為： A-1400 GB11544-89。 又如： SPA型、基準(zhǔn)長(zhǎng)度為1250的窄V帶，其標(biāo)記為： SPA1250 GB1273091。 帶的標(biāo)記通常壓印在帶的外表面上，以便選

8、用識(shí)別。 （二普通V帶輪的結(jié)構(gòu) （1帶輪應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力； （2質(zhì)量小且分布均勻，結(jié)構(gòu)工藝性好，便于制造；（3轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡；（4輪槽工作面應(yīng)光滑，以減小帶的磨損。1、V帶輪的設(shè)計(jì)要求2、帶輪的材料 帶輪的材料主要采用鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等，灰鑄鐵應(yīng)用最廣。常用材料的牌號(hào)為HT150v25m/s時(shí)或HT200 （v=2530m/s時(shí)） ；轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼，也用采用鋼板沖壓后焊接帶輪。小功率時(shí)可采用鑄鋁或塑料等材料。 帶輪由輪緣、腹板輪輻和輪轂三部分組成。輪緣是帶輪的工作部分，制有梯形輪槽。輪轂是帶輪與軸的聯(lián)接部分，輪緣與輪轂則用輪輻腹板

9、聯(lián)接成一整體。3、帶輪的結(jié)構(gòu)輪緣腹板輪轂V帶輪的分類：V帶輪按腹板輪輻結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式： （1實(shí)心帶輪 （2腹板帶輪 （3孔板帶輪 （4輪輻帶輪實(shí)心帶輪實(shí)心帶輪腹板帶輪腹板帶輪孔板帶輪孔板帶輪輪輻帶輪輪輻帶輪三、帶傳動(dòng)的工作能力分析 （一帶傳動(dòng)的受力分析 為保證帶傳動(dòng)正常工作，傳動(dòng)帶必須以一定的張緊力套在帶輪上。 初拉力F0： 緊邊拉力F1： 松邊拉力F2： 有效拉力F： F=F1-F2 實(shí)質(zhì)上，帶傳動(dòng)的有效拉力是帶與帶輪之間摩擦力的總和。在最大靜摩擦力范圍內(nèi)，二者是相等的。同時(shí)F也是帶傳動(dòng)所傳動(dòng)的圓周力。 帶傳動(dòng)所傳遞的功率為：P=Fv/1000 式中：P為傳遞功率，單位為KW；

10、F為有效圓周力，單位為N； V為帶的速度，單位為m/s。 F=1000P/v 帶的打滑： 在一定的初拉力F0作用下，帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和有一極限值。當(dāng)帶所傳遞的圓周力超過(guò)帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和的極限值時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生明顯的相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。 帶打滑時(shí)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇下降，使傳動(dòng)失效，同時(shí)也加劇了帶的磨損，打滑應(yīng)避免。帶傳動(dòng)的最大有效圓周力： 當(dāng)傳動(dòng)帶和帶輪表面間即將打滑，摩擦力達(dá)到最大值，即有效圓周力達(dá)到最大值。此時(shí)，緊邊拉力和松邊拉力之間的關(guān)系可用歐拉公式表示，即 ffeFFeFF2121式中： 包角，帶與小帶輪的接觸弧所對(duì)圓心角rad）。 f 帶與帶輪接觸面間的摩擦

11、系數(shù)。帶所傳動(dòng)的圓周力與下列因素有關(guān)： （1初拉力F0 ： F與F0成正比。增大F0，帶與帶輪間正壓力增大（ F0 =f Q），傳動(dòng)時(shí)摩擦力就大，F(xiàn)越大。但F0過(guò)大會(huì)加劇帶的磨損，致使帶過(guò)快松弛，縮短其工作壽命。 （2摩擦系數(shù)f:f越大，摩擦力越大，F(xiàn)越大。 （3包角 a : F隨包角的增大而增大，所以包角增大，帶的傳動(dòng)能力提高。 帶傳動(dòng)工作時(shí)帶傳動(dòng)工作時(shí), ,帶中的應(yīng)力由以下三部分組成：帶中的應(yīng)力由以下三部分組成：AFAF2211式中, A為帶的橫截面面積, 單位為mm2。 （二)帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析 1、由拉力產(chǎn)生的應(yīng)力：21緊邊拉應(yīng)力1：松邊拉應(yīng)力2： 由于帶本身的質(zhì)量, 帶繞過(guò)帶輪時(shí)隨著帶

12、輪作圓周運(yùn)動(dòng)將產(chǎn)生離心力。離心力將使帶受拉, 在截面產(chǎn)生離心拉應(yīng)力Aqc2 式中, c為離心拉應(yīng)力, 單位為MPa； v為帶速, 單位為m/s；q為帶單位長(zhǎng)度上的質(zhì)量, 單位為kg/m, 見(jiàn)表8.6。 2、 由離心力產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力 傳動(dòng)帶繞經(jīng)帶輪時(shí)要彎曲, 其彎曲應(yīng)力可近似按下式確定：dbdEh 式中, E為帶的彈性模量, 單位為MPa； h為帶的厚度, 單位為mm； dd 為帶輪的基準(zhǔn)直徑, 單位為mm。 21bb由于 dd 1 dd2 所以3、帶的彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力帶工作時(shí)的應(yīng)力分布情況 ：Cb11maxmax=1+c+b1max=1+c+b1 為保證帶具有足夠的疲勞強(qiáng)度, 應(yīng)滿足： 帶

13、中最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊剛繞上主動(dòng)輪處(A點(diǎn))，其值為 傳動(dòng)帶是彈性體，受到拉力后會(huì)產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量隨拉力大小的變化而改變。帶由緊邊繞過(guò)主動(dòng)輪進(jìn)入松邊時(shí)，帶的拉力由F1減小為F2，其彈性伸長(zhǎng)量也減小。這說(shuō)明帶在繞過(guò)帶輪的過(guò)程中，相對(duì)于輪面向后收縮，帶與帶輪輪面間出現(xiàn)局部相對(duì)滑動(dòng)，導(dǎo)致帶的速度逐步小于主動(dòng)輪的圓周速度。(三帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比 同樣，當(dāng)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)，沿輪面產(chǎn)生向前的彈性滑動(dòng)，使帶的速度逐漸大于從動(dòng)輪的圓周速度。 211221(1)dddnind112211112211121ndndndndndnddddddd帶的彈性滑動(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)。由于彈性滑動(dòng)引起的從動(dòng)輪圓周速度的降低率稱為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)。 由上式的帶傳動(dòng)