機(jī)械設(shè)計(jì)課件viewfile4

1、概述 帶與帶輪 帶傳動的幾何計(jì)算 帶傳動的計(jì)算基礎(chǔ) 帶傳動的計(jì)算基礎(chǔ) 帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和許用 功率 V帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 帶傳動的張緊裝置 帶 傳 動 1 1 概述概述 一、傳動概述一、傳動概述 機(jī)器：動力機(jī) 傳動裝置工作機(jī) 電傳動 液、氣傳動 機(jī)械傳動 摩擦傳動： (力閉合) 嚙合傳動： (形閉合) 齒輪傳動、鏈傳動、 蝸桿傳動等 帶傳動 二、二、帶傳動帶傳動概述概述 1、組成及工作原理 1 2 3 n2 n1 兩個或多個帶輪間用帶 作為撓性拉曳零件的傳動。 帶張緊在兩輪上，主動輪轉(zhuǎn) Ff 帶運(yùn)動 Ff 從動輪轉(zhuǎn)動：摩擦傳動 2、類型 根據(jù)截面形狀分 膠帆布平帶、編織帶、高速帶。 整卷出售、接

2、頭 無接頭 1）平帶 結(jié)構(gòu)簡單，帶輪也容易制造，在傳動中心距較大的場合應(yīng)用較多。 普通V帶 寬V 帶 應(yīng)用最廣的帶傳動，在同樣的張緊力下， 帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力。 2）V帶 窄V帶 兼有平帶和V帶的優(yōu)點(diǎn)，工作接 觸面數(shù)多，摩擦力大，柔韌性好，用 于結(jié)構(gòu)緊湊而傳遞功率較大的場合。 解決多根V帶長短不一而受力不均。 3）多楔帶 汽車發(fā)動機(jī) 嚙合傳動，兼有帶傳動和齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn) 吸振、i 準(zhǔn)確，在汽車、打印機(jī)中廣泛應(yīng)用。 4）同步帶 機(jī)器人關(guān)節(jié) 3、傳動形式 開口傳動：兩軸平行，1、2同向。 交叉?zhèn)鲃樱簝奢S平行，1、2反向。 半交叉?zhèn)鲃樱簝奢S交錯，不能逆轉(zhuǎn)。 交叉?zhèn)鲃?開口傳動 4、特

3、點(diǎn) 1）帶有彈性 彈性滑動，i不準(zhǔn)確。 2）靠摩擦傳動過載打滑，保護(hù)損壞其他零件； 磨損大、低、壽命，壓軸力大。 緩沖吸振、傳動平穩(wěn)、無噪音； 3）中間撓性件適于遠(yuǎn)距離傳動；結(jié)構(gòu)尺寸大。 4）結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝方便，成本低。 5、應(yīng)用 傳動比要求不高，要求過載保護(hù)，中心距較大場合。 不可用于易燃、易爆場合外。 v= 525m/si 平5， i v7 多級傳動中，帶布置在高速級。為什么？ 2 2 帶與帶輪帶與帶輪 一、平帶和帶一、平帶和帶 輪輪 普通平帶有接頭（傳動不平穩(wěn)），高速帶無接頭。 以橡膠和纖維制造的平帶國際上已淘汰，被各種高分子材料， 如尼龍、聚氨脂等所替代。 二、二、V V帶和帶輪帶

4、和帶輪 1、V帶普通V帶、窄V帶、寬V帶 應(yīng)用最廣 美國50年代研制：承載高、尺寸小。 用于調(diào)速機(jī)構(gòu)中。 普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，共有七種型號： Y、Z、A、B、C、D、EGB/T1313575.1-92GB/T1313575.1-92 小大 A Y Z E B C D 環(huán)形、無接頭（傳動平穩(wěn)） 楔角均為40 40 基準(zhǔn)長度Ld為標(biāo)準(zhǔn)值 （P179 圖11.4） 頂膠 承載層 底膠 包布 a)簾布芯結(jié)構(gòu) b)繩芯結(jié)構(gòu) 直徑小 速度高 場合 V帶截面組成 簾布結(jié)構(gòu)：一般傳動 繩芯結(jié)構(gòu)：柔韌性好 2、帶輪 材 料 v30m/s HT200 高速用鋼制帶輪 v45m/s 注： D節(jié)圓直徑 小帶輪直徑不能太

5、小D1Dmin 帶輪楔角小于40。 D已系列化 結(jié)構(gòu) 輪緣：與帶相連部分 輪轂：安裝在軸上部分 輪輻：聯(lián)接部分 實(shí)心式：小直徑 腹板式：中等直徑 輪輻式：大直徑 1 2 a D1 2 D2 3 3 帶傳動的幾何計(jì)算（略）帶傳動的幾何計(jì)算（略） a 、L、 1 、2 包角 1 2 注意： 4 4 帶傳動的計(jì)算基礎(chǔ)帶傳動的計(jì)算基礎(chǔ) 一、作用力分析一、作用力分析 1、帶傳遞的力 接觸面產(chǎn)生正壓力，帶兩邊產(chǎn)生等值初拉力F0。 帶張緊在帶輪上 a 、工作前： b 、工作時(shí)： 形成 緊邊：F0F1（下） 松邊：F0F2（上） ：輪對帶摩擦力 ：帶對輪摩擦力 各力之間關(guān)系？ （）取主動輪一端帶為分離體 Ff

6、 F2 F1 O1 MO1=00 222 1 1 1 2 1 D F D F D Ff Ff=F1-F2 （）取主動輪為分離體 Ff T1 MO1=00 2 1 1 D FT f Ff=2T1/D1 而帶傳動的有效圓周力： （有效拉力） v P D T F1000 2 1 1 F=Ff=F1-F2 即：帶傳動的有效圓周力等于帶與帶輪的摩擦力，即緊邊與 松邊的拉力差。 （）F1、F2、F與F0間的關(guān)系？ 變形協(xié)調(diào)條件：帶總長不變，緊邊拉力增量=松邊拉力減量。 即：F1-F0=F0-F2 F1+F2=2F0 c 、開始打滑時(shí)，F(xiàn)f max F Fmax v 10m/s：離心力不計(jì) e F F 2

7、1 撓性體歐拉公式 e qvF qvF 2 2 2 1 （推導(dǎo)：P183 圖11.8） 由、式 2 1 1 1 1 qv e Fe F 2 2 1 1 qv e F F 對于V帶：v 若v1時(shí)，r1b2小帶輪直徑不能太小 帶內(nèi)最大應(yīng)力： 11maxb 1、拉應(yīng)力1=F1/A（緊邊拉力） 2=F2/A（松邊拉力） 12 a e b2 f max b1 c 1 b c 2 b1 b1 max 1 c b2 d f 1 a d 2 b21 a 2 c b 緊邊開始繞上小帶輪處 11maxb 結(jié)論：1、帶內(nèi)最大應(yīng)力發(fā)生在：緊邊開始繞上小帶輪處； 三、彈性滑動與打滑三、彈性滑動與打滑 機(jī)理：帶為彈性體

8、主動輪： b 點(diǎn):開始接觸，拉力F1，V帶b=V輪1。 cb ：拉力F1 F2，彈性變形， 輪1：bc 帶：bc 即帶在帶輪上發(fā)生了相對滑動 1 1 滑動角 靜角 使得：V帶V輪1 從動輪：同理，只是： V輪2 Dmin。 max 2、帶在變應(yīng)力狀態(tài)下工作 防疲勞失效： ； 帶逐漸縮短。 1、彈性滑動 c 僅發(fā)生在帶從主從動輪上離 開前的那一部分接觸弧上。 結(jié)論 1）由于拉力差引起的帶的彈性變形而產(chǎn)生的滑動現(xiàn)象彈性滑動 2）彈性滑動是不可避免的，是帶傳動的固有特性。 （ 只要帶工作，必存在有效圓周力，必然有拉力差） 3）速度間關(guān)系：v輪1v帶v輪2。 量關(guān)系滑動率表示：%21%100 1 21

9、 v vv 傳動比 )1 ( 1 2 2 1 D D n n i 100060 11 1 nD v 100060 22 2 nD v 或 2 11 2 )1 ( D nD n 4）后果： a 、 v輪21時(shí)：1Dmin 2）驗(yàn)算帶速 sm nD v/255 100060 11 vFc 應(yīng)減小D1 v，功率一定時(shí) Fz 帶輪寬度，軸承尺寸 3）D2iD1 或 1 2 1 2 )1 (D n n D系列值 由于取標(biāo)準(zhǔn)，使i變化，應(yīng)保證傳動比相對誤差： %5%100 原 實(shí)原 i ii 3、確定a、Ld a 結(jié)構(gòu)尺寸，高速時(shí)帶顫動，1不穩(wěn)定 a 結(jié)構(gòu)緊湊 a 1 降低傳動能力 帶長 帶繞轉(zhuǎn)次數(shù)帶壽命

10、 經(jīng)驗(yàn)公式：2(D1+D2)a0.55(D1+D2)+h 計(jì)算過程： 1）由經(jīng)驗(yàn)公式初選a0； 2）由式11.2 L 選標(biāo)準(zhǔn)值Ld； 3）由式11.3 a變動范圍 4、驗(yàn)算包角1、傳動比i 一般：1120、i7 8、帶輪設(shè)計(jì) 9、張緊裝置 F0 F0 F0 F0 FQ 2 sin2 1 0 zFF Q 7、計(jì)算壓軸力FQ 演示 虛擬現(xiàn)實(shí) 6 6 帶傳動設(shè)計(jì)帶傳動設(shè)計(jì)張緊裝置張緊裝置 兩軸平行或傾斜不大垂直或接近垂直 1、定期張緊 電動機(jī) Ft2 H 1 2 演示 注意：張緊輪位置 2、自動張緊 3、張緊輪張緊 平帶傳動：張緊輪宜裝 于松邊外側(cè)(帶薄)靠近小 輪,主要用以增大平帶傳 動包角。 V帶傳動：張緊輪不宜裝在 緊邊,應(yīng)裝于松邊內(nèi)側(cè)(帶厚), 使帶只受單向彎曲,且靠近大 輪,防止小帶輪包角減小。 圖示為帶傳動的張緊方案，試指出不合理之處。 o2 o1 張緊輪 直徑系列：20、22.4、25、28