摩擦輪與帶傳動PPT教案

1、摩擦輪與帶傳動摩擦輪與帶傳動摩擦輪在接觸面間可能的滑動摩擦輪在接觸面間可能的滑動 彈性滑動彈性滑動打滑打滑 1彈性滑動：彈性滑動：兩摩擦輪表層由于在摩擦力的作用下產(chǎn)生不同情況的切向兩摩擦輪表層由于在摩擦力的作用下產(chǎn)生不同情況的切向彈性變形而引起的相對滑動叫做彈性滑動。彈性變形而引起的相對滑動叫做彈性滑動。 由于彈性滑動的存在，使得從動輪內(nèi)由于彈性滑動的存在，使得從動輪內(nèi)圓周速度圓周速度v2，低于主動輪的圓周速，低于主動輪的圓周速度度v1其滑差率：其滑差率： %100/ )(121vvv金屬：金屬：=0.51% 非金屬材料非金屬材料=510% 材料的彈性模量材料的彈性模量E越低，彈性滑動越厲害越

2、低，彈性滑動越厲害 第1頁/共52頁存在彈性滑動時摩擦輪的實際傳動比：存在彈性滑動時摩擦輪的實際傳動比： innnn出入從主 圓柱摩擦輪傳動：圓柱摩擦輪傳動： )1 (1221DDnni圓錐摩擦輪傳動圓錐摩擦輪傳動 )1 (sinsin)1 (121221DDnni注意：彈性滑動在摩擦輪傳動中是不可避注意：彈性滑動在摩擦輪傳動中是不可避 免的免的 彈性滑動后果彈性滑動后果: 速度損失速度損失功率損失，實際功率損失，實際傳動比偏差，使傳動精度傳動比偏差，使傳動精度降低降低 1理實ii措施：采用高彈性模量材料制作輪面措施：采用高彈性模量材料制作輪面 第2頁/共52頁2打滑：打滑：當(dāng)f.FnFt 時

3、主動輪將不能帶動從動輪，接時主動輪將不能帶動從動輪，接觸表面將會產(chǎn)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。觸表面將會產(chǎn)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。打滑后果：將使摩擦輪面產(chǎn)生嚴重摩損，因而使傳動壽命打滑后果：將使摩擦輪面產(chǎn)生嚴重摩損，因而使傳動壽命 降低降低 打滑現(xiàn)象一般允許發(fā)生在起、制動等短暫時間內(nèi)，正常打滑現(xiàn)象一般允許發(fā)生在起、制動等短暫時間內(nèi)，正常 工作時，必須設(shè)法避免。工作時，必須設(shè)法避免。 應(yīng)用：功率，傳動比，速度和軸間中心距等方面適用范應(yīng)用：功率，傳動比，速度和軸間中心距等方面適用范圍圍很大。很大。功率：功率：18kw。最大。最大:220kw傳動比傳動比: 7。最大。最大: 25

4、(微動裝置微動裝置)第3頁/共52頁二、法向力的計算二、法向力的計算(一一)圓柱摩擦輪傳動圓柱摩擦輪傳動為保證正常傳動，必須有足夠的法向力為保證正常傳動，必須有足夠的法向力FnfFkFtn.11611101 .191000601000/1000nfDkPFnDPvPFnt代入代入 f摩擦系數(shù)，表摩擦系數(shù)，表7-1K載荷系數(shù)載荷系數(shù) k=1.21.5(功率傳動功率傳動) k=3.0(示數(shù)傳動示數(shù)傳動) K考慮載荷的不平穩(wěn)性及保證傳動的可靠性考慮載荷的不平穩(wěn)性及保證傳動的可靠性若取若取k=1.35,f=0.2，第一個式子，則，第一個式子，則Fn7Ft 摩擦輪傳動功率不宜過大摩擦輪傳動功率不宜過大

5、第4頁/共52頁(二二)圓錐摩擦輪傳動圓錐摩擦輪傳動D1應(yīng)換為主動輪的平均直徑應(yīng)換為主動輪的平均直徑Dm1 116.101 .19nDfkPFmn三、作用在軸上的載荷三、作用在軸上的載荷Ft作用在圓周方向的載荷 Fn接觸面間的法向力 計算 軸、支承 1圓柱摩擦輪 Fr徑向力指向輪心 Fr=Fn Ft圓周力主反從同 Ft=f.Fn第5頁/共52頁2 2圓錐摩擦輪圓錐摩擦輪FtFt圓周力圓周力主反從同主反從同 Ft=f.FnFr徑向力徑向力指向輪心指向輪心 Fr=Fn.cosFa軸向力軸向力背向錐頂背向錐頂 （指（指向大端）向大端） Fa=Fn.sin 12 F Fa1a1F2帶輪上從緊邊到松邊帶

6、輪上從緊邊到松邊不斷減小不斷減小( (二二) )離心力產(chǎn)生的應(yīng)力離心力產(chǎn)生的應(yīng)力第31頁/共52頁離心力雖只發(fā)生在帶作圓周運動的部分，但由此引起的離心力雖只發(fā)生在帶作圓周運動的部分，但由此引起的拉力作用于帶的全長拉力作用于帶的全長AqvAFcc2(三三) )帶在帶輪上彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力帶在帶輪上彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力DEb.E E帶的彈性模量帶的彈性模量帶的厚度帶的厚度D D帶輪的直徑帶輪的直徑 小帶輪處的彎曲應(yīng)力較大小帶輪處的彎曲應(yīng)力較大:b1 b2第32頁/共52頁最大應(yīng)力：最大應(yīng)力：cb11max位置：緊邊進入小帶輪的接觸點位置：緊邊進入小帶輪的接觸點b1b1對傳動帶的壽命影響最大，對傳動帶

7、的壽命影響最大，小帶輪直徑不宜過小。小帶輪直徑不宜過小。第33頁/共52頁六、彈性滑動、打滑和滑動率1 1彈性滑彈性滑動動當(dāng)傳動帶從緊邊過渡到松邊時，拉力由當(dāng)傳動帶從緊邊過渡到松邊時，拉力由F1F2F1F2。因此，自。因此，自某點某點B B1 1開始，帶的拉伸變形逐漸減小。開始，帶的拉伸變形逐漸減小。 這種由于帶的彈性變形量的改變，而引起的傳動帶與輪面在局部接觸弧上的相對滑動稱彈性滑動。彈性滑動是不可避免的。2 2帶傳動的滑差率帶傳動的滑差率和實際傳動和實際傳動i i第34頁/共52頁由于彈性滑動使從動輪的圓周速度由于彈性滑動使從動輪的圓周速度v v2 2低于主動輪的圓周速低于主動輪的圓周速度

8、度v v1 1，其速度損失率稱為滑差率，其速度損失率稱為滑差率( (也稱滑動率也稱滑動率)?；蚧?112211121%100nDnDnDvvv2112)1 (DnDn一般平型膠帶一般平型膠帶=1-2%,=1-2%,三角膠帶三角膠帶 =1.5%=1.5%帶傳動的實際傳動比為：帶傳動的實際傳動比為： 1理實際ii122112)1 (DDnni1221DDnni理論第35頁/共52頁彈性滑動的后果彈性滑動的后果:除了造成功率損失和帶的摩損，還引起從除了造成功率損失和帶的摩損，還引起從 動輪圓周速度的損失，使帶傳動得不到準動輪圓周速度的損失，使帶傳動得不到準 確的傳動比，使傳動精度降低。確的傳動比，使

9、傳動精度降低。3 3打滑打滑-F-Ft tFFfmaxfmax時時當(dāng)載荷大到某一數(shù)值時當(dāng)載荷大到某一數(shù)值時(F Ft tFFfmaxfmax) )時時，帶首先與小帶輪在整，帶首先與小帶輪在整個接觸弧上產(chǎn)生相對滑動。個接觸弧上產(chǎn)生相對滑動。 這種由于載荷過大，引起的傳動帶與小帶輪輪面在整個接這種由于載荷過大，引起的傳動帶與小帶輪輪面在整個接觸弧上的相對滑動，稱為打滑。觸弧上的相對滑動，稱為打滑。 注意：打滑首先發(fā)生在小帶輪上。注意：打滑首先發(fā)生在小帶輪上。 第36頁/共52頁帶傳動產(chǎn)生打滑以后不能產(chǎn)生正常工作，而且會引起帶帶傳動產(chǎn)生打滑以后不能產(chǎn)生正常工作，而且會引起帶的過度磨損的過度磨損,因此

10、必須避免。因此必須避免。七、普通V帶傳動的設(shè)計與計算已知：用途，工作情況，功率，主從動輪的轉(zhuǎn)速或傳動比，已知：用途，工作情況，功率，主從動輪的轉(zhuǎn)速或傳動比， 原動機類型，空間尺寸原動機類型，空間尺寸 設(shè)計確定：帶的型號，帶輪直徑，帶長，傳動中心距，設(shè)計確定：帶的型號，帶輪直徑，帶長，傳動中心距， 帶的根數(shù)，軸上的載荷，帶輪結(jié)構(gòu)帶的根數(shù)，軸上的載荷，帶輪結(jié)構(gòu)( (一一) )選擇帶的型號選擇帶的型號Pd=KA.PK KA A工況系數(shù)，表工況系數(shù)，表7-57-5由由P Pd d，小輪轉(zhuǎn)速，小輪轉(zhuǎn)速n n1 1圖圖7-177-17 選帶的型號第37頁/共52頁第38頁/共52頁(二二) )確定帶輪直徑

11、確定帶輪直徑D D1 1、D D2 2)1 (1212min1DnnDDD小帶輪直徑的選取至關(guān)重要：小帶輪直徑的選取至關(guān)重要： D D1 1小，彎曲應(yīng)力小，彎曲應(yīng)力，vv，根數(shù)根數(shù)，輪寬，輪寬 D D1 1大，大，D D2 2，重量，尺寸，重量，尺寸可取多組數(shù)據(jù)試算，進行比較可取多組數(shù)據(jù)試算，進行比較DMIN見表7-6( (三三) )驗算帶速驗算帶速 ( V=5-25m/s)( V=5-25m/s)按表7-7選D第39頁/共52頁10006011nDV要求要求:V=5-:V=5-25m/s25m/sv v過高，離心力過高，離心力，壓緊力，壓緊力，摩擦力，摩擦力，傳遞的圓周力、，傳遞的圓周力、

12、功率功率v v過低，功率過低，功率P=F.vP=F.v一定時，一定時，F(xiàn),F,需傳遞的圓周力需傳遞的圓周力，易打，易打 滑，帶的根數(shù)滑，帶的根數(shù) ( (四四) )確定帶的基準長度確定帶的基準長度初定初定a a0 0計算計算L L選取標準帶長選取標準帶長L Ld d( (表表7-3)7-3)0.7(D0.7(D1 1+D+D2 2)a)a0 02(D2(D1 1+D+D2 2) )( (五五) )確定實際中心距確定實際中心距 20LLaad第40頁/共52頁( (六六) )驗算小帶輪包角驗算小帶輪包角1 11 1過小，帶易打滑，要求過小，帶易打滑，要求:1 1120120( (特殊情況特殊情況1

13、 19090) ) 11過小時的措施過小時的措施 1)1)加大中心距加大中心距a,2)a,2)采用張緊輪采用張緊輪( (七七) )計算計算V V帶的根數(shù)帶的根數(shù)LdKKPPPZ)(00P P0 0i i=1=1，特定長度，平穩(wěn)工作，單根，特定長度，平穩(wěn)工作，單根V V帶的基本額定功帶的基本額定功 率，表率，表7-87-8K K包角修正系數(shù)，表包角修正系數(shù)，表7-97-9K KL L帶長修正系數(shù)，表帶長修正系數(shù)，表7-37-3PP0 0i1i1時，單根時，單根V V帶額定功率的增量，表帶額定功率的增量，表7-107-10第41頁/共52頁(八八) )計算作用在軸上的載荷計算作用在軸上的載荷2si

14、n. 210FzFZ( (不考慮兩邊的拉力差不考慮兩邊的拉力差) ) ( (九九) )確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸其中其中,F,F0 0可按式可按式(7-33)(7-33)選取選取三角帶輪的材料多采用灰鑄鐵，小功率時可用鑄鋁和塑料三角帶輪的材料多采用灰鑄鐵，小功率時可用鑄鋁和塑料，高速時用鑄鋼，高速時用鑄鋼 三角帶輪結(jié)構(gòu)可用實心輪三角帶輪結(jié)構(gòu)可用實心輪(D100-150mm)(D100-150mm)，腹板式，腹板式(D400mm(D400mm，孔較大，孔較大) )，孔板式，孔板式(D400mm(D400mm)(D400mm)注意：輪槽=34，36，3840(帶的楔角)見表7-4第42頁

15、/共52頁第五節(jié)第五節(jié) 同步帶傳動同步帶傳動一、同步帶傳動的特點和應(yīng)用一、同步帶傳動的特點和應(yīng)用綜合帶傳動和齒輪傳動的優(yōu)點綜合帶傳動和齒輪傳動的優(yōu)點:鋼絲繩鋼絲繩強力層強力層受力后受力后仍保持仍保持節(jié)距不變無相對滑動節(jié)距不變無相對滑動主要參數(shù)：主要參數(shù)：主動輪，從動輪作同步傳動主動輪，從動輪作同步傳動第43頁/共52頁Pd節(jié)距，縱向截面上相鄰兩齒中心軸線間節(jié)線上的距離節(jié)線受彎時，帶中保持原長不變的周線LP節(jié)線長度，公稱長度 類型：按齒型:梯型齒 半圓弧齒 雙圓弧齒 梯型齒 單面同步帶(儀器中常用) 雙面同步帶 按節(jié)距不同:最輕型MXL，超輕型XXL，特輕型XL，輕型L， 重型H，特重型XH，超

16、重型XXH，表7-12，表7-13 第44頁/共52頁二、帶輪輪緣表面須制出輪齒漸開線齒形(推薦)直邊齒形帶輪齒數(shù):同時嚙合齒數(shù)6三、同步帶傳動的設(shè)計計算已知條件：用途、功率、大小帶輪的轉(zhuǎn)速或傳動比，空間 尺寸范圍確定：同步帶的型號，帶長，齒數(shù)，中心距，帶輪節(jié)圓直 徑及齒數(shù)，帶寬，帶輪結(jié)構(gòu)解：(一)選帶型Pd=KA.PKA工作情況系數(shù)，表7-15Pd，n1圖7-22選帶型第45頁/共52頁第46頁/共52頁(二)帶輪齒數(shù)和節(jié)圓直徑 bPbPPZDPZDZZ.,) 3 . 10 . 1 (2211min1(三)帶長和帶的齒數(shù)02122104)()(22aDDDDaLPPPP查表7-13 LP及齒

17、數(shù)(四)實際中心距8)(8)(2)(221221212PPPPPPPPDDDDLDDLa第47頁/共52頁(五)小帶輪嚙合齒數(shù)6)(20.21211ZZaZPZZbm圓整為整數(shù) (六)選擇帶寬14. 1100.Pkpbbzdssbs0基準寬度，表7-12KZ嚙合齒數(shù)系數(shù),zm6時, KZ=1;zm6時, KZ=1-0.2(6-ZM)(七)計算作用在軸上的載荷vPFdZ1000P0-同步帶基準寬度bs0所能傳遞的功率,式(7-38)第48頁/共52頁(八)帶輪結(jié)構(gòu)（從略）第六節(jié) 其它帶傳動簡介一、齒孔帶傳動適用：重量輕，轉(zhuǎn)矩小，傳動精度較高齒孔帶：齒孔35mm電影膠卷齒孔 材料0.15-0.25mm，滌綸， 三醋酸纖維素帶輪：漸開線齒形(推薦)，圓弧齒形材料硬鋁，超硬鋁，優(yōu)質(zhì)結(jié)