机械设计第2章带传动

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1、第2章带传动教学基本要求1．了解带传动的类型、特点及应用2．了解V带与带轮的材料、结构及标准3．掌握带传动受力分析及应力分析，掌握弹性滑动与打滑的理论4．掌握带传动的失效形式及设计准则，并掌握V带传动的设计方法5．了解带传动的张紧与维护重点与难点1．带传动的受力及应力分析、弹性滑动与打滑2．带传动的失效形式、设计准则及V带传动的设计方法第2章带传动2.1概述带传动一般是由主动轮、从动轮和紧套在两轮上的传动带及机架组成。原动机转动带的传动过程：主动轮转动驱动主动轮从动轮转动带与轮的摩擦2．1．1带传动的类型V带传动同步带传动多楔带传动平型带传

2、动圆型带传动一、带传动的分类FN=FQ∴V带传力大F´=fFN=fFQ∵f＜fv平带：V带：FQFNFN∴fFQ＜fvFQ结论：1.开口传动二、带传动的形式2.交叉传动3.半交叉传动平带两轮同向转动两轴空间交错带磨损快两轮反向转动传动平稳,噪声小,可缓冲吸振,有过载保护,可远距离传动,结构简单,制造、安装和维护方便,但传动比不准确,效率较低,寿命较短,且对轴的压力大。特点：应用：常应用于传动比不要求准确、功率P<100kW、v=5~25m/s、传动比i<7以及有过载保护的场合。2．1．2带传动的特点及应用2.2V带和带轮的结构2．2．1V带

3、类型与标准V带型号：Y、Z、A、B、C、D、E小大节线——带弯曲时长度不变的周线，节面——全部节线组成的面节宽bp——节面的宽度普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记号组成，见如下示例：A－1400GB11544－89国标代号基准长度v带型号1.V带轮槽尺寸标准当v≤25m/s时，用HT150；当v=25～30m/s时用HT200；当≥25～45m/s时用球墨铸铁、铸钢或锻钢；小功率时可用铸铝或塑料.2.带轮的材料2．2．2V带轮S型-实心带轮P型-腹板带轮H型-孔板带轮E型-椭圆轮辐带3.带轮的结构1、带长acosβadd1dd2β

4、2．2．3带传动的几何计算2、小带轮包角FO——由预紧产生的拉力1.受力特点单位：F(N)；v(m/s)；P(KW)F1－FO=FO－F2正常工作时：F=带与带轮间摩擦力的总和∑FfF=F1－F2——有效拉力（圆周力）上边：FOF2下边：FOF1拉力差2.3.1受力分析2．3带传动的理论基础带与带轮即将打滑时：2.欧拉公式对于V带以fv代替fα1——小带轮的包角α1，单位：rad——欧拉公式2．3．2带传动的最大有效拉力及其影响因素1F0，F0↑→Fmax↑但F0过大→对轴及轴承的压力↑；磨损↑寿命↓F0↓→ΣFf↓→带不易运转,跳动打滑2

5、α，α↑→Fmax↑一般αmin≧120°3f，f↑→Fmax↑f(fv)随结构、材料而定结论：2．3．3带的应力分析1.由拉力产生的拉应力从主带绕过当v一定时，Fc、σc一定，并作用于带的全长q——单位长度上的质量kN/m2.由离心力产生的拉应力结论：Fc=qv2为避免σc过大，则v≤25～30m/s弯曲应力之发生在带与带轮的圆弧接触部分，且σb1＞σb23.弯曲应力dd——中性层dd——基准直径（计算直径）（槽轮基准宽度bd处带轮的直径）结论：4.总应力②带受交变应力的作用σmax=σ1+σc+σb1①σmax发生在紧边绕入小带轮处总结

6、论：1.弹性滑动（v相等）拉力降A重合带轮A1BB1带回缩＜∴AB⌒A1B1⌒即：v＜v1同理在从动轮一边有：v2＜v——微量相对滑动（弹性滑动）2．3．4带传动的弹性滑动、打滑和滑动率3.打滑（带与轮间的显著相对滑动）原因：过载后果：带严重磨损，不能正常工作2.弹性滑动对传动比的影响滑动率ε=0.01～0.022．4V带传动设计一、失效形式：打滑、疲劳破坏二、设计准则：不打滑、有足够的疲劳强度和使用寿命2．4．1带传动的失效形式和设计准则三、单根V带能传递的功率疲劳强度条件不打滑条件单根V带的基本额定功率P0是根据特定的实验和分析确定的。

7、实验条件：传动比i=1、包角α＝180°、特定长度、平稳的工作载荷。在使用条件不同时，i≠1、α≠180或实际带长不等于特定带长，需修正。2．4．2V带传动的设计计算设计的已知条件为：传动的工作情况，功率P，转速n1、n2（或传动比i），以及空间尺寸要求。设计内容：确定V带的型号、长度L和根数Z、传动中心距a及带轮基准直径，画出带轮零件图等。1.确定计算功率式中：传递的名义功率（如电动机的额定功率，）；工作情况系数工作情况系数KA工作情况KA软启动硬启动每天工作小时数/h＜1010～16＞16＜1010～16＞16载荷变动微小离心

8、式水泵和压缩机、轻型输送机等1.01.11.21.11.21.3载荷变动小压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、木工机械等1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大制砖机、