《帶傳動和鏈傳動》PPT課件

上傳人:san****019 文檔編號:21706635 上傳時間:2021-05-07 格式:PPT 頁數(shù):56 大?。?.74MB
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1、 2 n帶傳動通常是由主動輪1,從動輪2和張緊在兩輪上的環(huán)形帶3所組成。由于張緊,靜止時帶已受到張緊力(初拉力)F0,在帶與帶輪的接觸面間產(chǎn)生壓力。當(dāng)主動輪回轉(zhuǎn)時,利用帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。 3 1 傳 動 帶 具 有 撓 性 和 彈 性 , 可 吸 收 振 動 和 緩 和 沖 擊 , 使 傳動 平 穩(wěn) 噪 音 小 ;2 當(dāng) 過 載 時 ,傳 動 帶 與 帶 輪 之 間 可 發(fā) 生 相 對 滑 動 而 不 損 傷 其它 零 件 ,起 過 載 保 護 作 用 ;3 適 合 于 主 、 從 動 軸 間 中 心 距 較 大 的 傳 動 ;4 結(jié) 構(gòu) 簡 單 , 制 造 、 安

2、 裝 和 維 護 都 較 方 便 ;5 傳 動 比 不 穩(wěn) 定 、 效 率 較 低 , 傳 動 功 率 一 般 P50kW、 線 速度 v=525(40)m/s、 傳 動 比 35(10); 4 n按照帶的截面形狀不同,帶傳動可分為:平帶傳動、V帶傳動、圓帶傳動和多楔帶傳動等。平帶的橫截面為扁平矩形,其工作面是與輪面相接觸的內(nèi)表面;V帶的橫截面為等腰梯形,其工作面是與輪槽相接觸的兩側(cè)面。由于輪槽的棋形效應(yīng),張緊力相同時,V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力,故具有較大的拉曳能力。多楔帶以其扁平部分為基體,其工作面是楔的側(cè)面。這種帶兼有平帶彎曲應(yīng)力小和V帶摩擦力大等優(yōu)點,常用于傳遞功率大而又要求

3、結(jié)構(gòu)緊湊的場合。圓帶牽引能力小,常用于低速小功率傳動中,例如儀器和家用器中。 5 n帶傳動常用的張緊方法是調(diào)節(jié)中心距。如用調(diào)節(jié)螺釘2使裝有帶輪的電動機沿滑軌1移動(圖7-9a),或用螺桿及調(diào)節(jié)螺母2使電動機繞小軸1擺動(圖7-9b)。前者適用于水平或接近水平的布置,后者適用于垂直或接近垂直的布置。若中心距不能調(diào)節(jié)時,可采用具有張緊輪的傳動(圖7-9C),它靠重砣2將張緊輪1壓在帶上,以保證帶的張緊。 6定期張緊裝置 7定期張緊裝置 8自動張緊裝置 9用帶輪張緊 10 n帶傳動的主要幾何參數(shù):帶輪直徑D1和D2,中心距a,帶長度L,包角。各參數(shù)間的關(guān)系如圖7-12所示。其近似幾何關(guān)系為 11 n

4、靜止時,帶兩邊的拉力相等且等于張緊力F0(見圖a);傳動時,由于帶與輪面間摩擦力的作用,帶兩邊的拉力就不再相等(圖7-13)。即將繞進主動輪的一邊,拉力由F0增到 F1,稱為緊邊拉力,而另一邊帶的拉力由F0減為F2 ,稱為松邊拉力。兩邊拉力之差為 F1 - F2= Ft n Ft 即為帶傳動所能傳遞的有效圓周力,稱為有效拉力。其值等于沿任一個帶輪的接觸弧上摩擦力的總和。 12 n帶傳動是依靠帶與帶輪間的摩擦力傳遞運動或轉(zhuǎn)矩,對于一定的張緊力 F0 ,此摩擦力有一極限值。當(dāng)傳遞的圓周力超過此極限值時,帶將在輪面上打滑。打滑使帶發(fā)熱磨損,導(dǎo)致傳動失效,因此,設(shè)計時必須設(shè)法避免。開始打滑時,F(xiàn)1和F

5、2的關(guān)系可用歐拉公式表示為:n帶傳動的張緊力為F0時所能傳遞的最大有效圓周力 FtfeFF 21 13 n預(yù)緊力F0 :n小輪包角 :n摩擦系數(shù)f :0F maxtF F0越大越好嗎?越小呢?f摩擦系數(shù)取值橡膠 鋼橡膠 鑄鐵4.0f 8.0f maxtFmaxtF 14 n帶傳動工作時的應(yīng)力有:由緊邊和松邊拉力所產(chǎn)生的應(yīng)力;由離心力產(chǎn)生的應(yīng)力以及由于帶在帶輪上彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力。 15 n帶工作時所受總應(yīng)力即為上述三種應(yīng)力之和。n帶中的應(yīng)力為變應(yīng)力,其最大應(yīng)力為: max= 1+ b1+ cn此最大應(yīng)力發(fā)生在帶緊邊進人小帶輪處。n帶工作時,如果最大應(yīng)力超過帶的許用應(yīng)力,帶將產(chǎn)生疲勞破壞。n三種應(yīng)力

6、中以彎曲應(yīng)力 b1對傳動帶的壽命影響最大。為控制彎曲應(yīng)力 b1不致過大,則小帶輪直徑不宜過小帶傳動失效形式1:帶的疲勞破壞 16 n由于帶是彈性體,所以在受拉力作用后會產(chǎn)生拉伸彈性變形。如圖 7 - 16 所示,當(dāng)帶自 A1點繞上主動輪時,由于緊邊帶被張緊,故帶在 A1點的速度應(yīng)等于主動輪的表面速度。但當(dāng)帶由 A 1點轉(zhuǎn)到 C1點的過程中,帶所受拉力由 F1降為F2,故帶的拉伸變形也隨之減小,即帶在逐漸收縮,因此帶在 C 1點的速度將落后于帶輪的速度,因此帶與帶輪之間產(chǎn)生了相動滑動。上述現(xiàn)象稱為帶的彈性滑動。 17 n傳動中由于帶的滑動引起的從動輪速度的降低率用滑動率來表示n由此可得帶傳動的實

7、際傳動比 i %1001 21 v vv 121 221 )1( ddd d ddd dnni 18 n實踐證明,彈性滑動并不是發(fā)生在包角所對應(yīng)的全部接觸弧上,而僅發(fā)生在帶離開帶輪的一側(cè),即 范圍內(nèi)。在帶進人帶輪的一側(cè),即 范圍內(nèi)并不發(fā)生彈性滑動。但隨著外負(fù)荷的增大,彈性滑動區(qū)也逐漸擴大,當(dāng)傳遞的有效圓周力達(dá)到最大值時,帶的彈性滑動區(qū)遍及全部接觸弧。若外負(fù)荷繼續(xù)增大,則帶與帶輪之間產(chǎn)生全面滑動,即產(chǎn)生了打滑。 19 1)定義:帶工作時,隨著有效拉力增加,滑動角增加,靜角減小?;瑒咏窃黾拥秸麄€包角時,帶的有效拉力達(dá)到最大值,帶開始沿著帶輪滑動,此時稱為帶的打滑。2)產(chǎn)生的原因:外載荷增加,使得

8、Fe=FecFfmax3)特點:可以避免的。4)后果:帶的磨損急劇增加、噪聲和嚴(yán)重發(fā)熱,從動輪的轉(zhuǎn)速急劇下降,直至傳動失效。帶傳動失效形式2:帶的打滑帶傳動的打滑有何用途? 20 n V 帶有普通 V 帶、窄 V 帶、寬 V 帶、大楔角 V 帶、汽車 V 帶等多種類型,其中普通 V 帶應(yīng)用最廣。以下主要介紹普通 V 帶傳動的設(shè)計與計算。n設(shè)計普通 v 帶傳動時,已知的數(shù)據(jù)和條件:傳動的用途和工作情況;傳遞的功率;主從動輪的轉(zhuǎn)速或傳動比;原動機類型;傳動空間尺寸的限制等。n設(shè)計要確定的是:帶的型號;帶輪的直徑;帶的長度;傳動中心距;帶的根數(shù);作用在軸上的載荷;帶輪的結(jié)構(gòu)等。 21n V 帶由強力

9、層(簾布結(jié)構(gòu)或纜繩結(jié)構(gòu))1、填充物(用橡膠填滿)2和外包層(橡膠帆布)3三部分組成。強力層為線繩結(jié)構(gòu)的V帶比較柔軟,可以在較小的帶輪上工作。為了提高拉曳能力,強力層的材料也可采用合成纖維或鋼絲繩。 1.普通V帶的結(jié)構(gòu) 22 n楔角為40,相對高度(h/bp)約為0.7的V帶稱為普通V帶,按截面尺寸的不同有七種型號,見表7-2。2.普通V帶的國家標(biāo)準(zhǔn):按照截面形狀分:Y、Z、A、B、C、D、E小大 23 n普通V帶采用基準(zhǔn)寬度制,帶輪輪槽的基準(zhǔn)寬度位置通常與所配用V帶節(jié)面處于同一位置。帶輪在基準(zhǔn)寬度處的直徑是帶輪的基準(zhǔn)直徑。相應(yīng)帶的長度以基準(zhǔn)長度L d表示,見表7-3。 24 1)帶傳動的工作能

10、力設(shè)計對象V帶2)主要失效形式:帶的疲勞失效、帶的打滑、帶的磨損3)帶傳動工作能力設(shè)計準(zhǔn)則: 在保證帶傳動不打滑的前提下,具有一定的疲勞強度和壽命。 25 n V帶型號可根據(jù)計算功率Pd和小帶輪轉(zhuǎn)速n1由圖選取。如果有兩種帶型可用,則應(yīng)按兩種方案分別計算,最后對計算結(jié)果作綜合分析,以確定用哪一種較適宜的型號。 26 n計算功率Pd可根據(jù)傳遞的名義功率P的大小,并考慮到載荷的性質(zhì)、原動機的種類和連續(xù)工作時間的長短等條件,利用下式求得Pd=KAPP傳遞的名義功率;Pd計算功率;KA為工作情況系數(shù),按表選取。 27 n帶輪直徑愈小,帶在帶輪上的彎曲程度愈大,帶中的彎曲應(yīng)力也就愈大,致使帶的壽命降低。

11、表7-6 給出了普通 v 帶傳動的最小帶輪基準(zhǔn)直徑 Dmin的薦用值。 28 n帶速一般限制在 525m/s范圍內(nèi),帶速過高時,將產(chǎn)生較大的離心力;當(dāng)傳遞功率一定,帶速過低將引起力的增大,使得帶的根數(shù)增多。min maxv v 29 n傳動中心距 a 最大值受安裝空間的限制,而最小值則受最小包角的限制。若中心距沒有限定時,可按下式初定中心距 a0。 0.7(D1D2) a0 2 (D1D2) n然后,利用式(7-12)初定帶的基準(zhǔn)長度L,再從表中選取相近的Ld值。 30 n因選取的 Ld 與可能大于或小于 L ,所以應(yīng)將初定的中心距 a0 加以修正。為了簡化計算, a 值可近似按下式確定 31

12、 n按式(7-11)可算出小帶輪包角 1 。 1過小,帶容易在帶輪上打滑。在普通 v 帶傳動中,通常應(yīng)使 1 120,特殊情況下允許 1 90。如1 較小,應(yīng)增大 a 或采用張緊輪。 2 11 180 57.3D Da 32 n所需 V 帶的根數(shù) z 可按下式計算n式中P0 i = 1 、特定基準(zhǔn)長度、平穩(wěn)工作情況下單根 V 帶的基本額定功率( kW) ; K a 包角修正系數(shù),考慮 a 1800 時對傳動能力的影響;KL 帶長修正系數(shù),考慮到帶長不為特定基準(zhǔn)長度時對壽命的影響。P0 i 1 時,單根 V 帶額定功率的增量(kw ) 。0 0 10( ) d LPz P P k k 33 n作

13、用在軸上的載荷等于松邊和緊邊拉力的向量和。如果不考慮帶兩邊的拉力差,則作用在軸上的載荷 Fz 可近似地由下式確定(圖 7-18 )。 式中 F0 單根 V 帶的張緊力( N )。 34 35 n在普通 v 帶傳動設(shè)計中,小帶輪直徑的選取是至關(guān)重要的。在滿足 D1 Dmin的前提下,若選取較小的 D1值,可以減小重量和傳動的外廓尺寸,但彎曲應(yīng)力的增大會影響帶的疲勞壽命。再者, D1小則帶速 v 低,當(dāng)傳遞功率一定時,有效拉力Ft大( P Ftv/1000),即所需帶的根數(shù)增多,于是帶輪的寬度、軸徑和軸承尺寸都要隨之增大。通常,小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1已給定,選定小帶輪直徑 D1也就確定了帶速,從而對帶

14、傳動的功率產(chǎn)生影響。因此,為了得到合理的設(shè)計方案,必要時可取多組數(shù)據(jù)進行試算,根據(jù)設(shè)計要求從中選擇最合理的尺寸參數(shù)。 36 n帶輪直徑較小時可采用實心式;中等直徑的帶輪可采用輻板式。為了便于加工和減輕重量,通常在輻板對稱位置上開孔,即孔板式。n帶輪輪緣尺寸見表7-4 37 38 39 求計算功率 Pd=KAP;帶的型號圖7-17,與傳遞的功率大小、小輪轉(zhuǎn)速有關(guān);帶輪直徑dd1、dd2,帶速根據(jù)傳動比確定;傳動中心距a 已知或根據(jù)結(jié)構(gòu)需要估算;帶基準(zhǔn)長度Ld 國家標(biāo)準(zhǔn);精確計算傳動中心距;驗算小輪包角120;帶根數(shù)z;張緊力、壓軸力等;結(jié)構(gòu)設(shè)計。帶傳動參數(shù)選擇對傳動能力的影響?帶傳動設(shè)計的已知條

15、件:P、n、i 等。 40 n例題 7-1 設(shè)計某傳動裝置中的 V 帶傳動。傳遞功率P=7.5kw ,電動機為 Y 系列三相異步電動機,電動機轉(zhuǎn)速(主動輪轉(zhuǎn)速) n1=1440rmin-1,從動輪轉(zhuǎn)速 n2=720rmin-1,載荷變動較小,兩帶輪中心距大約為850mm,希望大帶輪直徑不超過 280mm,每日工作不超過 16h。 41 42 43 1.提高摩擦系數(shù) f -選材料2.增加小輪包角-張緊裝置3.盡量使帶傳動在最佳速度下工作vopt=0.58vlim4.采用新型帶傳動-多楔帶、大楔角V帶、同步帶等5.采用高強度帶材料-采用鋼絲繩、滌綸等合成纖維繩等制作帶的承載層。 44 n習(xí)題n13

16、-6 END 46 第 一 節(jié) 概 述鏈傳動組成按 用 途 分 類 :傳 動 鏈 :在 機 械 中 用來 傳 遞 運 動 和 動 力輸 送 鏈 :在 輸 送 機 械中 用 來 輸 送 物 料 或機 件曳 引 鏈 :在 起 重 機 械中 用 來 提 升 重 物 47 n 鏈 傳 動 特 點 :n 傳 遞 功 率 大 、 效 率 高n 傳 遞 中 心 距 大 , 壓 軸 力 不 大n 經(jīng) 濟 、 可 靠n 瞬 時 傳 動 比 不 是 常 數(shù)n 有 一 定 動 載 荷 和 沖 擊 n 鏈 傳 動 應(yīng) 用 :n 農(nóng) 業(yè) 機 械n 輕 工 、 化 工 機 械n 起 重 、 運 輸 機 械n 汽 車 、

17、機 床 n 采 礦 機 械 48 49 50 51 第 三 節(jié) 鏈 傳 動 的 運 動 特 性一 、 鏈 傳 動 的 運 動 不 均 勻 性實 際 上 , 瞬 時 鏈 速 v 和 從 動 輪 角 速 度 2及 瞬 時 傳動 比 i 都 是 變 化 的 。 52 二、保證傳動比 i=常數(shù)( 1= 2 )的條件:Z1=Z2緊邊鏈長=鏈節(jié)距的整數(shù)倍 53 滾子鏈的主要失效形式1、鏈的疲勞破壞2、鏈的鉸鏈磨損3、鏈的鉸鏈膠合4、鏈的靜強度破斷 54 1、兩鏈輪回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一鉛垂平面、兩軸線應(yīng)平行2、兩鏈輪中心線與水平線夾角盡量小于453、下列情況松邊在下面 1)a2 水平 2)傾斜角大 3)a=60p i2 z1 = 25 水平4、若松邊垂度過大,會嚙合不良,應(yīng)張緊。鏈 傳 動 的 布 置 55 鏈 傳 動 的 張 緊鏈傳動的潤滑鏈傳動太松:嚙合不良、鏈邊振動、跳齒張緊方法:調(diào)整中心距、用張緊輪潤滑的作用:降低摩擦、減少磨損、散熱潤滑方式:油浴潤滑 潤滑脂定期潤滑 56 END

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