土木工程机械课件 第三章.ppt

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1、第三章带传动与链传动3.1带传动概述3.2带传动的工作原理和工作能力分析3.3V带的设计3.4链传动在机械传动中，带传动和链传动都是通过中间挠性元件实现的传动。这两种传动常用于主动轴与从动轴相距较远时传递动力。带传动：是利用带和带轮的摩擦(或啮合)进行工作的。适用于带速较高和圆周力较小时的场合。链传动：是利用链轮轮齿和链条的啮合来实现传动，它适于链速较低和圆周力较大时的场合。5.1带传动概述1.组成及工作原理：（1）组成：带轮、皮带（挠性元件）主动轮从动轮皮带（2）原理：工作时借助带与带轮之间的摩擦(或啮合)来传

2、递运动和动力。3.1带传动概述（3）特点是：结构简单、可在中心矩较大的场合运用。2.分类：根据传动带的断面形状不同分为：平带传动、V形带传动、园形带传动、多楔形带传动等。（1）平带传动：结构简单，在传动中心距较大的情况下应用。平带截面为扁平矩形，用得最多的普通平带由多层胶帆布粘合而成；带长可根据需要剪截后，用带接头接成封闭环形。带轮一般由铸铁制造。3.1带传动概述（2）V带传动：V带横截面呈等腰梯形，带的侧面是工作面，带轮上是相应的梯形轮槽。特点：传动时，v带只与轮槽侧面接触。根据楔形增压原理，在同样张紧力下，v

3、带传动比平带传动能产生更大的摩擦力、更高的承载能力、更大的传递功率。除此以外v带传动还具有标准化程度高、传动比大、结构紧凑等优点，使v带传动比平带传动应用的领域更为广泛。（3）多楔带相当于平带和V带组合结构，其楔形部分嵌入带轮的楔形槽内，靠楔面摩擦工作。多楔带的特点：兼有平带和V带的优点，运转平稳，尺寸小，适用于传递功率较大而要求结构紧凑的场合。3.1带传动概述（4）同步带传动：属于啮合传动，靠带上的齿和带轮上的齿的啮合来传递运动和动力。特点：是所需张紧力小，轴和轴承上所受的载荷小；带和带轮间没有滑动，传动比准确

4、且传动比大。3.带传动应用场合：多用于两轴平行，且主动轮、从动轴回转方向相同的场合。4.带传动的几何参数：包角a1带长Ld包角a2小带轮直径dd1中心矩小带轮直径dd23.1带传动概述（5）带传动的张紧装置：为了保持持久地承载力带传动需安装张紧装置。包角带长3.1带传动概述（6）带传动的优缺点：优点：能缓冲吸振；运行平稳无噪声，允许速度较高；过载时带在带轮上打滑(同步带除外)，可防止其他零件的损坏；制造和安装精度不像啮合传动那么严格；适于中心距较大的传动。缺点：有弹性滑动，使传动效率较低，不能保持准确的传动比(同

5、步带除外)；传动的外廓尺寸较大；由于需要张紧，使轴上受力较大；带的使用寿命较短。3.2带传动的工作原理和工作能力分析3.2.1带传动力的分析1.初拉力（张紧力）F0：为使带传动具有承载力，使皮带与带轮相互压紧产生磨擦力，所给皮带一定大小的初始拉力。3.2带传动的工作原理和工作能力分析（1）紧边：绕入主动轮的一边被进一步拉紧，拉力由F0增大到F1；（2）松边：退出主动轮的一边，这一边被放松，拉力由F0减小到F2；2.皮带工作时的拉力：3.2带传动的工作原理和工作能力分析（3）有效拉力F：紧边拉力与松边拉力之差，用F

6、表示，它等于沿带轮接触弧上磨擦力的总和。即：F=F1-F2=∑Ff有效拉力紧边拉力松边拉力带轮接触弧上磨擦力的总和（4）带传递功率：P=Fv/1000功率KW有效拉力N带速m/s（5）紧边与松边拉力比（柔性体磨擦欧拉公式）：带与带轮面间的摩擦系数带轮的包角其紧边拉力和松边拉力的和不变，即：F1＋F2=2F03.2带传动的工作原理和工作能力分析由此可知：增大包角、增大磨擦系数、增大初拉力都能提高有效拉力。上式中取：a=a1（6）由（3）、（5）中的式子解得：3.2带传动的工作原理和工作能力分析1.紧边拉应力s1=F

7、1/A2.松边拉应力s2=F2/A3.离心拉应力sc=mv2/A4.弯曲应力sb3.2.2带中的应力分析弹性模量（N/mm2）节面至外层的距离（mm）V带轮基准直径（mm）紧边拉应力松边拉应力大带轮弯曲应力小带轮弯曲应力离心拉应力3.2带传动的工作原理和工作能力分析5.带的最大应力与最小应力：（1）带的最大应力：应力在紧边与小轮连接处最大（2）带的最小应力：在松边应力最小3.2带传动的工作原理和工作能力分析3.2.3带传动的失效形式和设计准则1.带传动的失效形式：打滑和疲劳破坏。2.带传动的设计准则：在保证带传动

8、不打滑的前提下，传动带具有一定的疲劳强度和使用寿命。3.2.4弹性滑动和传动比：1.弹性滑动：由于传动带的弹性变形而产生的传动带与带轮之间的相对滑动。2.弹性滑动机理：在弹性范围内，传动带的变形与应力成正比，即：3.2带传动的工作原理和工作能力分析由于：F1＞F2、AD=BC，因此：e1＞e2。①传动带绕过主动轮将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带的速度落后于主动轮的圆周速度。②