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基本要求 重点难点 主要内容
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带传动带传动是一种常用的、成本较低的动力传动装置。带传动具有运动平稳、清洁(无需润滑)、噪声低的特点,具有缓冲减振和过载保护作用,并且维护方便。与链传动和齿轮传动相比,带传动的强度较低和疲劳寿命较短。然而,对于带强力层材料的改善,如果用钢丝、尼龙、聚酯纤维峙,带传动也可以用于某些只有链传动才适合的动力传动。本部分在重点难点中将介绍带传动的特点、受力分析、应力分析、运动分析、传动设计、以及各类传动带、带轮、国家标准等。
基本要求
重点难点
主要内容
基本要求
1.熟悉带传动的工作原理、传动特点2. 熟悉带传动受力分析、弹性滑动与打滑现象和带传动的失效形式
3. 掌握 v 带传动的设计方法4. 掌握提高带传动承载能力的措施5. 了解各种类型带传动的结构形式、特点和应用,并加以比较。着重了解平带传动与 v 带传动的特点
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重点难点
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1 、重点:带传动的工作情况分析,包括:工作原理、受力分析、应力分析;带传动的失效形式和计算准则;普通 V 带传动的设计计算。
2、难点:带传动的受力分析;弹性滑动与打滑;普通 V 带传动的设计准则和设计方法。
主要内容
1.概述2. 带和带轮3. 带传动的计算基础4.V带传动设计5. 带轮的张紧和维护
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§11—1 概 述
靠带与带轮接触弧间的摩擦力传递运 动和动力
带轮 1 、带轮 2 、环形带
构成 :
工作原理 :
一 带传动的类型1. 按传动形式分
开口传动 -两轴平行,同向回转 交叉传动 -两轴平行,反向回转 半交叉传动-两轴交错,不能逆转
2.按带的截面分 平带传动-底面是工作面,可实现多种形式 的传动
V带传动-带两侧面是工作面,当量摩擦 系数大,承载力大,只用于开口传动 多楔带传动-具平、V带的优点同步带传动-具带与链传动的特点
2sin
f
fv
二、带传动的优缺点
优点:
缺点:
带传动是具有中间挠性件的一种传动,所以: 1)能缓和载荷冲击; 2)运行平稳,无噪声; 3)制造和安装精度不象啮合传动那样严格: 4)过载时将引起带在带轮上打滑,因而可防止其他零件的损坏; 5)可增加带长以适应中心距较大的工作条件。带传动和摩擦轮传动一样,也有下列缺点:1)有弹性滑动和打滑,使效率降低和不能保持准确的传动比 (同步带传动是靠啮合传动的,所以可保证传动同步 ), 2) 传递同样大的圆周力时,轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大: 3)带的寿命较短。返回
§11—2 带和带轮
一、平带和带轮 ——平带。胶帆布平带强度高、价廉,在平带传动中应用最多。此外,还有用麻、丝或锦纶等材料编织而成的编织带;承载层为涤纶绳,表面覆以耐磨耐油胶布或聚氨酯的高速胶带;承载层为锦纶片的强力锦纶带等。
胶帆布平带通常整卷出售,使用时根据所需长度截取,并将其端部联接起来 (硫化接头或机械接头 ) 。高速带为无端的环形平带。
胶帆布平带宽度 b 的系列为:
16、20、25、 32、 40、50、 63、 71、 80、90、100、112、 125、 140、160、180、200、224、 250、280、315、 355、 400、450、500,单位为 mm 。
用聚氨酯材料制成的带具有耐油性强、不产生粉末、外表透明美观等优点,但使用温度不得高于 80℃。如果工作中有可能受热蒸汽影响或与酸、碱接触,则宜于改用橡胶材料制成的带。
——平带带轮。
平带带轮直径 D 的系列为: 50、 56、63 、 71 、 80、 90、 100、 112 、 125 、140、 160、 180、 200,224 、 250、 280、 315 、 355 、 400、 450、 500、560、 630、 710,单位为 mm 。
二、V 带和带轮 ——V 带。V 带有普通V 带、窄 V 带和宽 V 带等类型。一般多使用普通V 带,现在使用V 带的也日见广泛。窄 V 带采用合成纤维绳或纲丝绳作承载层,与普通V 带比较,当高度相同时,其宽度比普通V 带小约 30%。窄 V 带传递功率的能力比普通V带大,允许速度和曲挠次数高,传动中心距小。适用于大功率且结构要求紧凑的传动。
普通V 带有Y、Z、A、B、C、D、 E 七种型号 (见GB/T13575.1--92)。
窄 V 带有SPZ、SPA、SPB、SPC四种型号 (见GB11544——89)。
普通V 带由顶胶、抗拉体 (承载层)、底胶和包布组成。承载层是胶帘布或胶绳芯。绳芯结构柔韧性好,适用于转速较高,带轮直径较小的场合。V 带的楔角都是40,。胶带弯曲时,受拉部分(顶胶层)在横向要收缩,楔角将减小。
V 带的构造如下图:
返回——V 带带轮
§11—3 带传动的计算基础 §11—3 带传动的计算基础
工作时 : 两边拉力变化: ① 紧力
Fo→F1 ;②松边 Fo→F2
F1—F0 = F0—F2 F1—F2 = 摩擦力总和 Ff = 有效圆周力 Fe
所以 : 紧边拉力 F1=F0 + Fe/2 松边拉力 F2=F0
—Fe/2
12
F 0
F 0
F 0
F 0
12
F 0
F 0
F 0
F 0
返回
一、带传动的受力分析
工作前 : 两边初拉力 F0=F0
二、带传动的最大有效圆周拉力及其影响
当带有打滑趋势时: 摩擦力达到极限值, 带的有效拉力也达到最大值。松紧边拉力 F1 和 F2 的关系 :
)3.57(60180 121
a
DD
)1
1
11
(2)1
1(2 00
f
f
f
f
ec
e
eFe
eFF
带传动的最大有效圆周力(临界值(不打滑时))
柔靭体的欧拉公式
—包角( rad )一般为小轮包角
三、弹性滑动与打滑 弹性滑动后果 弹性滑动与打滑的区别
2121 VVVVV
1
21
V
VV
)1(1
2
2
1
D
D
n
ni
1
2
2
1
D
D
n
ni 理理论传动比:
实际传动比:
称滑差率(滑动系数)
滑差率
影响因素分析 : 1. F0 : 适当 F0
2. 包角 : 包角越大承载能力越好 3. f : f 越大, Fe0 越大
四、工作应力分析
1. 离心应力
b1
max
c
12 b2
2
1
b
cd
e
fa
主动
从动
b1
max
c
12 b2
2
1
b
cd
e
fa
主动
从动
AF
AF
/
/
22
11
松边紧边
gA
qVAFCC
2
/
b3. 弯曲应力
2. 拉应力
五、带传动的疲劳强度
单根三角胶带的功率— P0
由疲劳强度条件: cb 11 ][
传递极限圆周力: )1
1()1
1( 11 fvfvec e
Ae
FF
传递的临界功率: )(1000
)1
1(1000 1 kw
V
eA
VFP
fvec
单根三角带在不打滑的前提下所能传递的功率为:
1000)
11()]([ 10
V
eAP
fvcb
180
失效形式 1 )打滑; 2 )带的疲劳破坏 另外:磨损静态拉断等设计准则:保证带在不打滑的前提下,具有足够的疲劳强度和寿命
,特定带长,平稳工作条件下单根带传递的许用功率 P 。
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§11—4 v带传动设计
1 、 v 带传动和平带传动的比较F
FN
F
FNFN
μFNμFN
Φ
平带工作时,带的内面是工作面,接触面的摩擦力Fμ=μFN=μFQ,FQ是压紧力
V 带传动工作时,带的两侧面是工作面, V 带传动和槽摩擦轮传动相
似
2 、传动参数的选择 1 )选择带的型号 V 形带的型号可根据计算功率 Pc及小轮转
速 n1选取 计算功率: Pc=KAP
式中 KA――工作情况系数; P――传递的功率 kW
2 )确定最小带轮直径 Dmin
带轮越小,弯曲应力越大。3)确定中心距 a、带基准长度 Ld
带传动的中心距不宜过大,也不宜过小。 对于 V 带传动,中心距 a 一般可取 2(D1+D2)≧a ≧0.55(D1+D2)+h 式中 D1、 D2---小、大轮的计算直径; h---V带的高度
4 )包角 a1、传动比 I V 带传动的包角 a1一般小于 120°,个别情况下可小到 70°。
5)张紧力 F0 张紧力的大小是保证传动正常工作的重要因素。张紧力不能过小也不能过大。
6)根数计算 V 带根数可由下式计算 Z=Pc/(Pc+△P0)kakL≤10~12
7) 作用在轴上的载荷轴上的载荷 FQ可近似确定 FQ=2zF0sin a1/2式中 F0---单根带的张紧力; Z---带根数
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一、带的张紧方法 如图定期张紧法,加张紧轮法张紧轮位置:①松边常用内侧靠大轮 ②松边外侧靠小轮
二、带的维护 ①安装时不能硬撬(应先缩小 a 或顺势盘上)② 带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触,以免腐蚀带,不能曝晒③ 不能新旧带混用(多根带时),以免载荷分布不匀④防护罩⑤定期张紧⑥安装时两轮槽应对准,处于同一平面
§11—5 带轮的张紧和维护
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弹性打滑和打滑
带传动弹性打滑
主动轮弹性打滑
从动轮弹性打滑
带传动打滑
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传动 形式模拟
带传动打滑
带传动弹性打滑
主动轮弹性打滑
从动轮弹性打滑
带传动的受力分析
带传动的应力分析
带传动的张紧装置