机械设计基础 教学课件 作者 刘美玲 雷振德 主编 李 明 程昌宏第5章-传动.ppt

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1、第5章　带传动和链传动本章要点常用的普通V带传动短节距精密滚子链传动5.1带传动的类型、特点和应用、带传动的类型如图5.1所示，带传动是由主动轮１、从动轮２和张紧在两轮上的环形传动带３组成。带传动按工作原理可分为摩擦传动和啮合传动两大类。图5.2带传动的类型图5.3平带传动类型二、带传动的特点和应用带传动的主要优点是：①适用于中心距较大的场合。②带是挠性物，可以缓冲、吸振，噪音小，传动平稳。③当过载时，带与带轮之间会产生打滑，保护其他零部件免受损坏。④结构简单，制造与维护方便，成本低。带传动的主要缺点是：①外廓尺寸太大。②带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定。③传动效率较低，寿命较短。④

2、常需要张紧装置，支承带轮的轴和轴承受力较大。⑤不宜用于高温、易燃等场所。传动摩擦传动啮合传动有能量型式转化传动无能量型式转化：机械传动直接啮合传动间接啮合传动电气传动液力传动直齿轮传动斜齿轮传动锥齿轮传动蜗杆传动直接摩擦传动间接摩擦传动带传动链传动齿形带传动1.分类:带摩擦带啮合带同步齿形带传动平带V带多楔带圆带2.组成:主动轮、从动轮、带5.2V带的结构和标准3.摩擦带工作原理:利用带与带轮间的摩擦力传递运动和动力。Ff=fN=fQ平带：*工作前张紧——初拉力F0V带:Ff=2fNN=Q/（2Sin(φ/2）)Ff=2fN=(f/Sin(φ/2）)Q=fvQV带承载能力高,应用渐广。

3、当φ＝40°时，fv≈3f4.特点:有效圆周力Fe＝Ff正常工作条件：F阻≤Femax＝Fflim打滑！结构简单，成本低；吸振、隔振；过载保护；速比（i）不准确；结构不紧凑。5.V带结构与标准:V带:节面：中性层*节宽bp、高度h、*楔角：φ＝40°*基准宽度：bd＝bp*节圆—节圆直径:dd*轮槽楔角φ<40°V带轮:节宽bp节面顶宽b高度h楔角dd基准宽度bd=bp槽角型号：（小←截面尺寸→大）普通V带：Y、Z、A、B、C、D、E窄V带：SPZ,SPA,SPB,SPC6.V带轮的材料和结构V带轮材料常用铸铁、钢、铝或工程塑料等，其中铸铁应用最广。当时，用或；时，可用球墨铸铁或铸钢；

4、小功率传动时可用铸铝或塑料。图5.5V带轮（孔板式）１轮缘　２腹板　３轮毂带轮由轮缘、腹板和轮毂三部分组成，如图5.5所示。图5.6V带轮结构V带轮的典型结构有实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式等四种，如图5.6所示。5.3带传动的工作情况分析一、受力情况分析F0F01–主动轮2–从动轮F0F0n1n2n1n2F2F1FfFf’FfFf’紧边ΔL1松边ΔL2V带静止时：预紧力F0工作时：紧边:F0↑→F1松边：F0↓→F2ΔL1=ΔL2--→ΔF1=ΔF2F1-F0=F0-F2F1+F2=2F0——①主动轮∑T=0:讨论：V恒定，P↑Fe↑？得带传动的有效圆周拉力：Ff=F1－F

5、2———②带传递的功率：解①②得F1=F0+Fe/2F2=F0－Fe/2—③Fe=二、欧拉公式NVFf＝fN刚体摩擦（库仑定律）：柔韧体摩擦：几个现象：提水、系缆、吊车卷筒xy带微元由:∑X=0：dN=Fsin(dθ/2)+(F+dF)sin(dθ/2)∑Y=0：fdN+Fcos(dθ/2)=(F+dF)cos(dθ/2)当dθ→0时，sin(dθ/2)→0，cos(dθ/2)→1略去（dF*(dθ/2))，得：dN=Fdθ——④fdN=dF——⑤积分：F1=F2efα——⑥欧拉公式得：系缆：f=0.1,α=8x2π，F2=50Kg，F1=10000KgF1=F2efαF1=F0+Fe

6、/2F2=F0－Fe/2影响因素1、预紧力F0F0↑Femax↑P↑压轴力↑，带磨损↑，寿命↓2、包角ααmin≥120°α↑Ff↑Femax↑P↑3、摩擦系数ff↑Ff↑Femax↑P↑n1n2aa1bcdc1F2F1∧∧∧∧ΔL1∝F1ΔL2∝F2三、弹性滑动和打滑F阻>Femax?a→a1→b,F1→F2,ΔL1→ΔL2带相对带轮收缩c→c1→d,F2→F1,ΔL2→ΔL1带相对带轮伸长弹性滑动V1V2V带静弧区：aa1、cc1；动弧区：a1b、c1d；滑动率ε:速度变化：V1>V带>V2n1>n2带传动速比：打滑静弧aa1→0，cc1→0：*弹性滑动——由F1≠F2引起，不可避

7、免，应减小ε；*打滑——F阻>Femax引起，失效形式之一，打滑可避免。σ2σ1n112n2n112n2σ2σ1σcn112n2σ2σ1σcσb1σb2四、带的应力分析1、拉应力:σ1=F1/A＞σ2=F2/A3、弯曲应力:σb≈Eh/dd应使dd1>dmin2、离心应力:σc=qv2/Aσc在带的各剖面均相等σminσmax4、讨论:*最大应力点为带与小带轮在紧边开始接触处；*最小应力点为带与大带轮在松边开始接触处；*σmax>σmin带受变