《帶傳動(dòng)張緊裝置》PPT課件.ppt

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1、第 8章 帶傳動(dòng) 概述 帶傳動(dòng)的張緊裝置 普通 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)的工作情況分析 作業(yè)要求 普通 V帶輪 課堂練習(xí) 第八章 帶傳動(dòng) 主動(dòng)輪 從動(dòng)輪 傳動(dòng)帶 帶中間撓性件(傳動(dòng)帶)的摩擦傳動(dòng) 帶傳動(dòng)的工作原理 8-1 概述 帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 帶傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn) : 1) 傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、可以 緩沖吸振 。 2) 過(guò)載時(shí)打滑 ,有過(guò)載保護(hù)作用。 3) 適用于 兩軸中心距較大 的傳動(dòng)。 4) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工和維護(hù)方便、成本低。 帶傳動(dòng) 缺點(diǎn) : 1) 傳動(dòng)的外廓尺寸較大。 2) 存在彈性蠕動(dòng)現(xiàn)象, 不能保證固定不變的傳動(dòng)比。 3) 軸及軸承受力較大。 4) 傳動(dòng) 效率較低, V帶傳動(dòng)約為 0.94 0

2、.97。帶的壽命短 ,僅約 3000 5000小時(shí)。 5) 帶傳動(dòng)中的摩擦?xí)a(chǎn)生電火花, 不宜用于易燃易爆場(chǎng)合。 6) 一般需要有 張緊裝置 。 因此,帶傳動(dòng)多用于兩軸傳動(dòng)比無(wú)嚴(yán)格要求,中心距較大的機(jī)械中 。 一般,帶速 v=5 25m/s,傳動(dòng)比 i8,傳遞功率 P45kW。 帶傳動(dòng)的類(lèi)型 (按剖面形狀分 ) 平型帶 傳動(dòng) V帶 傳動(dòng) 圓形帶 傳動(dòng) 同步齒形 帶傳動(dòng) 帶傳動(dòng)的類(lèi)型 (按傳動(dòng)方式分) 1 2 3 開(kāi)口傳動(dòng) 交叉?zhèn)鲃?dòng) 半交叉?zhèn)鲃?dòng) 多楔帶 問(wèn)題: 相同條件下,普通 V帶傳 動(dòng)與平帶傳動(dòng)相比較,誰(shuí) 能傳遞更大的功率? QV Q NVV F FFF 2 c os 2 s i n 2 答

3、: 極限摩擦力為: 平帶傳動(dòng) V帶傳動(dòng) 對(duì)于普通 V帶, =32 38 。若取 =0.3, 則平均 V =0.51。 相同 條件下,普通 V帶傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)能傳遞更大的功率。 平帶傳動(dòng)和 V帶傳動(dòng)的比較 2c o s2s in V QN FFF V帶的結(jié)構(gòu) 拉伸層(頂層 ) 強(qiáng)力層 壓縮層(底膠) 包布層 V 帶的類(lèi)型與結(jié)構(gòu) V型帶 普通 V帶 窄型 V帶 簾布結(jié)構(gòu) 線(xiàn)繩結(jié)構(gòu) V帶的結(jié)構(gòu) 普通 V帶標(biāo)準(zhǔn) 1、按剖面尺寸分: Y、 Z、 A、 B、 C、 D、 E幾種 小 大 2、輪槽基準(zhǔn)寬度 (節(jié)寬 ) bp 和帶輪基準(zhǔn)直徑 dd(節(jié)圓直徑 ) 3、 V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld(節(jié)線(xiàn)長(zhǎng)度) bp d

4、d V 帶的類(lèi)型與結(jié)構(gòu) V型帶 普通 V帶 窄型 V帶 bp 關(guān)鍵詞: 預(yù) ( 初)拉力 F0 緊邊拉力 F1 松邊拉力 F2 有效拉力 Fe 8-2 帶傳動(dòng)的工作情況分析 )(21 210 FFF f21e FFFF 2001 FFFF F0 F 0 F0 F 0 F2 F 2 ( 緊邊 ) ( 松邊 ) ( 未 工 作 時(shí) ) ( 工 作 時(shí) ) n1 T1 T2 Ff Ff F1 F 1 帶傳動(dòng)的受力分析 緊邊拉力 F1與松邊拉力 F2之關(guān)系 撓性體摩擦的歐拉公式 ( 1)歐拉公式 : 當(dāng) F0一定,且當(dāng)帶在帶輪上即將打滑時(shí), F達(dá)到 極限值,此時(shí)有: 帶與帶輪的包角 帶與帶輪間靜摩擦系

5、數(shù) 自然對(duì)數(shù)的底 fe F F 2 1 帶是理想的撓性體 帶在工作時(shí)無(wú)內(nèi)摩擦力和離心力。 忽略帶的彈性變形、厚度與重量。 ( 2)歐拉公式的假設(shè)條件: 1 n1 (3)歐拉公式的力學(xué)模型 (以平帶為例) 取微段帶長(zhǎng)為分離體,受力分 析如圖: 列力的平衡條件式: 水平方向 : 垂直方向: 忽略二次無(wú)窮小量, 并取: 1 2 dco s 2 d 2 dsin 2ds ind2ds ind FFFF N 2dc osd2dc osd FFFF N dN dN F+dF F1 F2 F dd FF N FF N dd 、式聯(lián)立可得: dd FF 積分 歐拉公式 : e F F FF F FF F 2

6、1 21 0 lnln d d1 2 d dl 2d 1 1 2 e 0 f f e eFF 2 2 02 01 F FF F FF 由上式可知: 1. F0、 、 f, 則 Fe, 傳遞的功率愈大。 2. 但 F0過(guò)大,則拉應(yīng)力 , 帶的工作壽命 , 軸和軸承受力 。 3. f過(guò)大,則磨損增加, 帶輪表面粗糙度要適當(dāng)。 )(21 210 FFF f21e FFFF feFF 21 feFF 111e 帶的應(yīng)力分析 1、傳動(dòng)帶工作時(shí),帶的橫剖面上存在三種應(yīng)力 : 、由緊、松邊拉力 F1、 F2 拉應(yīng)力 1、 2( 作用于帶的全長(zhǎng)) 、由帶本身質(zhì)量引起的離心拉力 離心拉應(yīng)力 c( 作用于帶的全長(zhǎng)

7、) 、帶繞過(guò)帶輪時(shí),因彎曲 彎曲應(yīng)力 b1、 b2 ( 作用于彎曲段上) A F1 1 A F2 2 A 帶的截面積, mm2 A qv A F c c 2 q 傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量, kg/m, 見(jiàn)表 8-1 v 帶的圓周速度, m/s d b d Eh E 帶的彈性模量, MPa; h 帶的厚度, mm; dd 帶輪的基準(zhǔn)直徑, mm; b2 b1 3、結(jié)論: 帶是在變應(yīng)力下工作的 帶的疲勞損壞。 帶的緊邊開(kāi)始進(jìn)入小 帶輪處應(yīng)力最大。 最大應(yīng)力值為: max=1+b1+c。 2、傳動(dòng)帶的應(yīng)力分布圖 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng) 1、彈性滑動(dòng) 由于帶的彈性變形不同而引起的微小局部蠕動(dòng)。 設(shè): v 傳動(dòng)帶

8、的帶速; v1 主動(dòng)帶輪圓周速度; v2 從動(dòng)帶輪圓周速度。 可見(jiàn) : 由于彈性滑動(dòng)的存在,使得 v2 v v1; 帶傳動(dòng) 不能保證固定的傳動(dòng)比 ; 引起帶的磨損并使效率降低。 F2 F1 主動(dòng)輪上: v v1 使 同理:從動(dòng)輪上: v2 v 使 若: v1=v2 則 : 1 2 2 1 2211 1 0 0 0601 0 0 060 d d dd d d n n i ndnd 靜 動(dòng) n1 C1 A1 B1 2、打滑 帶的彈性滑動(dòng)遍及全部接觸弧,帶在帶輪上 發(fā)生了 全面滑動(dòng) 。 3、滑動(dòng)率 11 22 11 2211 1 21 1 nd nd nd ndnd v vv d d d dd 11

9、 2 2 1 d d d d n ni 4、傳動(dòng)比 i 通常取 =0.01 0.02 當(dāng)傳動(dòng)比不要求嚴(yán)格計(jì)算時(shí),可忽略 的影響,即 1 2 2 1 d d d d n ni 問(wèn)題: 彈性滑動(dòng)和打滑的區(qū)別? 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 打滑 帶疲勞拉斷 失效形式 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 保證不打滑 帶不發(fā)生疲勞拉斷 VV ff e AeFF 1111 11ec cb cb 11 11m a x 單根 V 帶所能傳遞的功率 (許用功率)為: 100 011100 0 1ec0 AvevFP Vfbc ( kW) 但需注意實(shí)驗(yàn)條件: 載荷平穩(wěn),包角為 180 ,傳動(dòng)比 i=1, 特定帶長(zhǎng),承載層材質(zhì)為化學(xué) 纖維,規(guī)定的循環(huán)

10、次數(shù)。當(dāng)設(shè)計(jì)條件與實(shí)驗(yàn)條件不符時(shí),應(yīng)作修正: 與帶的材質(zhì)和應(yīng)力循環(huán)總次數(shù)有關(guān), 由實(shí)驗(yàn)得到 單根 V 帶的基本額定功率表 LKKPPP 00r 長(zhǎng)度系數(shù) 包角修正系數(shù) 功率增量 單根 V帶額定功率 普通 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟及方法: 一、已知條件:傳遞的名義功率 P,轉(zhuǎn) 速 n1, n2(或傳動(dòng)比 i),傳動(dòng)用途,載 荷性質(zhì),工作環(huán)境和外廓尺寸要求等。 二、設(shè)計(jì)計(jì)算任務(wù): V型帶:型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù) 帶輪:直徑、結(jié)構(gòu)尺寸 傳動(dòng):中心距、帶速等 三、設(shè)計(jì)步驟及參數(shù)選擇:見(jiàn)例題 設(shè)計(jì)計(jì)算和參數(shù)選擇 1、確定計(jì)算功率 Pca 計(jì)算功率: Pca=KAP kW 工作情況系數(shù), 傳遞的名義功率 2、選擇 V

11、帶的型號(hào) 粗實(shí)線(xiàn) 虛線(xiàn) 3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1和 dd2 要求: dd1 ddmin dd1 、 dd2滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)直徑系列 (一般要求保證 i 5%) 理由: dd1 b1 承載能力 dd1 dd2 ,外廓尺寸 4、驗(yàn)算帶速 v 10 0060 11 ndv d ( m/s) 要求: v =5 25 m/s(推薦 v =10 20 m/s) 理由: P=Fv,當(dāng) P一定時(shí), v則 Fz v, c 摩擦力 ,承載能力 v,單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 壽命 5、計(jì)算傳動(dòng)的中心距 a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 初取中心距 a0 要求 : a0( 0.7 2)( dd1 +dd2) 理由 : a 結(jié)構(gòu)緊湊

12、 a 包角 (兩帶輪直徑不變的條件下),傳動(dòng)能力 a 外廓尺寸 ,且 Lp較長(zhǎng),速度高時(shí)易顫動(dòng)。 求帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 查表選標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 求實(shí)際中心距 a或按公式近似計(jì)算。 考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償因帶的伸長(zhǎng)導(dǎo)致張緊力減小,實(shí)際中心距還需給出 最大、最小值。通常?。?amin=a 0.015Ld ( mm) amax=a 0.015Ld ( mm) 6、驗(yàn)算小輪包角 1 要求 : 1120 ( 90 ) 理由 : 1 總摩擦力 傳動(dòng)能力 1 易打滑 應(yīng) a 或加張緊輪。 3.57180 121 a dd dd 7、確定帶的根數(shù) z LA KKPP PK P Pz 00r ca 要求: z 取 計(jì)

13、算值的整數(shù),通常, z =3 5 10, 若 z 6,可改選 型號(hào)。 理由: z載荷分布不均 8、計(jì)算張緊力 F0 20P 1s in2 zFF F0 FP F0 F0 F0 FP 9、作用在軸上的載荷(壓軸力) FQ 2ca2ec 0 5.25 0 0 1 1 2 qvK K vz Pqv e eFF f f 長(zhǎng)度系數(shù) 包角修正系數(shù) 功率增量 單根 V帶額定功率,查 表可得 1、對(duì)帶輪材料的要求 重量輕,質(zhì)量分布均勻,結(jié)構(gòu)工藝性好,易于制造等。 輪槽工作表面應(yīng)精加工以減少帶的磨損,其表面粗糙度 Ra1.6m。 2、常用材料 一般傳動(dòng)( v25m/s時(shí)): HT150 重要傳動(dòng)( v =25

14、30m/s時(shí)): HT200 高速傳動(dòng):鑄鋼或鋼板焊接或球墨鑄鐵 小功率傳動(dòng):鑄鋁或工程塑料 普通 V帶輪 3、典型結(jié)構(gòu) 輪轂 輪輻 輪緣 選擇題: 1、 V帶傳動(dòng)中,帶橫截面的 楔角為 ,帶輪的輪槽 角應(yīng) 該度數(shù)。 a)34 b)36 c)38 d)40 e)大于 f)等于 g) 小于 d g 帶輪輪緣尺寸見(jiàn)表 8-10 實(shí)心輪 腹板輪 孔板輪 橢圓輻輪 帶傳動(dòng)的張緊裝置 1、中心距可調(diào)張緊裝置 ( 定期張緊裝置 -滑道式) 滑軌 電動(dòng)機(jī) 調(diào)整螺釘 帶傳動(dòng)的張緊裝置 擺動(dòng)軸 1、中心距可調(diào)張緊裝置 ( 定期張緊裝置 -擺架式) 托板 調(diào)整螺釘 帶傳動(dòng)的張緊裝置 2、中心距可調(diào)張緊裝置 ( 自

15、動(dòng)張緊裝置) 托板 帶傳動(dòng)的張緊裝置 張緊輪 3、中心距不可調(diào)張緊裝置(加張緊輪) 作業(yè): 試設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī) 中的 普通 V帶傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)的額定功率 P=7.5 kW,電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M-4,轉(zhuǎn)速 n1=1440 r/min。要求傳動(dòng)比 i=2.1,兩班制工作,要求中心距 900mm左右。 電動(dòng)機(jī) V帶傳動(dòng) 單級(jí)齒輪 減速器 聯(lián)軸器 F v 帶式運(yùn)輸機(jī) 作業(yè)要求: 1、采用標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)格式: 2、分組作業(yè): 3 4人一組(自由組合),每人選一組參數(shù)設(shè)計(jì),然后將設(shè)計(jì)結(jié)果統(tǒng) 計(jì)列表并進(jìn)行分析討論。 25mm 計(jì)算結(jié)果 計(jì)算項(xiàng)目和計(jì)算過(guò)程 1、計(jì)算功率 PC PC=KAP=1.1 7.5=8.25 kW PC=8.25kW 首頁(yè)格式 一、協(xié)作小組組員: 級(jí) 專(zhuān)業(yè) 班 學(xué)號(hào) 姓名 二、設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表 A型帶 B型帶 90mm 100mm 125mm 140mm dd1 計(jì)算項(xiàng)目 三、設(shè)計(jì)結(jié)果比較分析 四、對(duì)本次作業(yè)形式的看法 52 課堂練習(xí) : 補(bǔ)充下列標(biāo)注。 注:鍵槽尺寸及偏差查 課程設(shè)計(jì) P119表 14-24。 鍵槽的位置公差查 課 程設(shè)計(jì) P165表 18-11和表 18-12(其中公稱(chēng)尺寸指鍵寬 b)。 +0.025 0

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