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时间:2020-08-09
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1、第8章带传动概述带传动的张紧装置普通V带传动的设计带传动的工作情况分析作业要求普通V带轮课堂练习第八章带传动主动轮从动轮传动带———带中间挠性件(传动带)的摩擦传动※★带传动的工作原理§8-1概述★带传动的特点带传动优点:传动平稳、噪声小、可以缓冲吸振。过载时打滑,有过载保护作用。适用于两轴中心距较大的传动。结构简单,加工和维护方便、成本低。带传动缺点:传动的外廓尺寸较大。存在弹性蠕动现象,不能保证固定不变的传动比。轴及轴承受力较大。传动效率较低,V带传动约为0.94~0.97。带的寿命短,仅约3000~5000小时。带传动中的摩擦会产
2、生电火花,不宜用于易燃易爆场合。一般需要有张紧装置。因此,带传动多用于两轴传动比无严格要求,中心距较大的机械中。一般,带速v=5~25m/s,传动比i<8,传递功率P≤45kW。★带传动的类型(按剖面形状分)平型带传动V带传动圆形带传动同步齿形带传动★带传动的类型(按传动方式分)开口传动交叉传动半交叉传动多楔带★问题:相同条件下,普通V带传动与平带传动相比较,谁能传递更大的功率?★答:∵极限摩擦力为:平带传动V带传动对于普通V带,φ=32°~38°。若取μ=0.3,则平均μV=0.51。∴相同条件下,普通V带传动比平带传动能传递更大的功
3、率。★平带传动和V带传动的比较◇V带的结构拉伸层(顶层)强力层压缩层(底胶)包布层V带的类型与结构★V型带普通V带窄型V带帘布结构线绳结构◇V带的结构◇普通V带标准1、按剖面尺寸分:Y、Z、A、B、C、D、E几种小大2、轮槽基准宽度(节宽)bp和带轮基准直径dd(节圆直径)3、V带基准长度Ld(节线长度)bpddV带的类型与结构★V型带普通V带窄型V带bp关键词:预(初)拉力F0紧边拉力F1松边拉力F2有效拉力Fe§8-2带传动的工作情况分析F0F0F0F0F2F2(紧边)(松边)(未工作时)(工作时)n1T1T2FfFfF1F1★带传
4、动的受力分析★紧边拉力F1与松边拉力F2之关系——挠性体摩擦的欧拉公式(1)欧拉公式:当F0一定,且当带在带轮上即将打滑时,ΣFμ达到极限值,此时有:带与带轮的包角带与带轮间静摩擦系数自然对数的底①带是理想的挠性体→带在工作时无内摩擦力和离心力。②忽略带的弹性变形、厚度与重量。(2)欧拉公式的假设条件:α1n1(3)欧拉公式的力学模型(以平带为例)①取微段带长为分离体,受力分析如图:②列力的平衡条件式:水平方向:垂直方向:忽略二次无穷小量,并取:dNμdNF+dFF1F2F①②↓↓①、②式联立可得:③积分→欧拉公式:dαdl由上式可知
5、:F0↑、α↑、f↑,则Fe↑,传递的功率愈大。但F0过大,则拉应力↑,带的工作寿命↓,轴和轴承受力↑。f过大,则磨损增加,∴带轮表面粗糙度要适当。★带的应力分析1、传动带工作时,带的横剖面上存在三种应力※:⑴、由紧、松边拉力F1、F2→拉应力σ1、σ2(作用于带的全长)⑵、由带本身质量引起的离心拉力→离心拉应力σc(作用于带的全长)⑶、带绕过带轮时,因弯曲→弯曲应力σb1、σb2(作用于弯曲段上)A—带的截面积,mm2q—传动带单位长度的质量,kg/m,见表8-1v—带的圆周速度,m/sE—带的弹性模量,MPa;h—带的厚度,mm;d
6、d—带轮的基准直径,mm;σb2σb13、结论:⑴带是在变应力下工作的→带的疲劳损坏。⑵带的紧边开始进入小带轮处应力最大。⑶最大应力值为:σmax=σ1+σb1+σc。2、传动带的应力分布图★带传动的弹性滑动1、弹性滑动——由于带的弹性变形不同而引起的微小局部蠕动。设:v—传动带的带速;v1—主动带轮圆周速度;v2—从动带轮圆周速度。可见:由于弹性滑动的存在,使得※①v2<v<v1;②带传动不能保证固定的传动比;③引起带的磨损并使效率降低。F2F1主动轮上:v<v1使同理:从动轮上:v2<v使若:v1=v2则:α静α动n1C1A1B12
7、、打滑——带的弹性滑动遍及全部接触弧,带在带轮上发生了全面滑动。3、滑动率ε4、传动比i通常取ε=0.01~0.02当传动比不要求严格计算时,可忽略ε的影响,即问题:弹性滑动和打滑的区别?※★带传动的设计准则打滑带疲劳拉断失效形式设计准则保证不打滑→带不发生疲劳拉断→∴单根V带所能传递的功率(许用功率)为:(kW)但需注意实验条件:载荷平稳,包角为180°,传动比i=1,特定带长,承载层材质为化学纤维,规定的循环次数。当设计条件与实验条件不符时,应作修正:[σ]与带的材质和应力循环总次数有关,由实验得到单根V带的基本额定功率表↓↓长度系
8、数包角修正系数功率增量单根V带额定功率普通V带传动的设计步骤及方法:一、已知条件:传递的名义功率P,转速n1,n2(或传动比i),传动用途,载荷性质,工作环境和外廓尺寸要求等。二、设计计算任务:⑴V型带:型
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