第十三章-帶傳動(dòng)PPT課件

1、一、帶傳動(dòng)的工作原理及類(lèi)型一、帶傳動(dòng)的工作原理及類(lèi)型第第 一一 節(jié)節(jié) 概概 述述平帶平帶3.3.類(lèi)型：類(lèi)型：主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、帶主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、帶2.2.工作原理：工作原理：（扁平矩形）（扁平矩形）與帶輪相接觸的內(nèi)表面與帶輪相接觸的內(nèi)表面1.1.組成：組成：摩擦傳動(dòng)摩擦傳動(dòng)V V帶帶工作面：工作面：傳遞功率大傳遞功率大( (普通普通V V帶、窄帶、窄V V帶）帶）兩側(cè)面兩側(cè)面（等腰梯形）（等腰梯形）工作面：工作面：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、帶輪易制造、傳遞功率小。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、帶輪易制造、傳遞功率小。第1頁(yè)/共32頁(yè)F FN N = F= FQ QV V帶傳力大帶傳力大 F F= F= FN N = F= FQ Q

2、v v平帶：平帶：V V帶：帶：F FQ QF FN NF FN N2 2 2 2 Q QN NF FF F=2 22 2 sin2 22 2 sinG GN NF FF F= Q Qv vQ QQ QN NF FF FF FF FF F =2 22 22 2sinsin FFQ Qv vF FQ Q結(jié)論：結(jié)論：第2頁(yè)/共32頁(yè)以扁平部分為基體，下面有幾條等距的縱向槽以扁平部分為基體，下面有幾條等距的縱向槽多楔帶多楔帶圓帶圓帶 兼有平帶彎曲應(yīng)力小和兼有平帶彎曲應(yīng)力小和V V帶摩擦力大等優(yōu)點(diǎn)。帶摩擦力大等優(yōu)點(diǎn)。多用于傳遞多用于傳遞 動(dòng)力較大、結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。動(dòng)力較大、結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。牽引能力小。

3、常用于儀器、家用器械、人力機(jī)械中牽引能力小。常用于儀器、家用器械、人力機(jī)械中工作面：工作面：側(cè)面?zhèn)让娴?頁(yè)/共32頁(yè)1.1.開(kāi)口傳動(dòng)開(kāi)口傳動(dòng)二、帶傳動(dòng)的形式二、帶傳動(dòng)的形式2.2.交叉?zhèn)鲃?dòng)交叉?zhèn)鲃?dòng)3.3.半交叉?zhèn)鲃?dòng)半交叉?zhèn)鲃?dòng)平帶平帶兩輪兩輪同向同向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)兩軸空間交錯(cuò)兩軸空間交錯(cuò)帶磨損快帶磨損快兩輪兩輪反向反向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)第4頁(yè)/共32頁(yè)三、開(kāi)口帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系三、開(kāi)口帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系主要參數(shù)：主要參數(shù)：a a、L L、d d1 1、d d2 2、很小時(shí)：很小時(shí)：a ad dd da aL L4 42 22 21 12 22 21 12 2)()(d dd d+=B B2 2A AA Aa a+=

4、8 82 21 14 4)d dA AL L+=d d（8 82 21 12 2)(d dd dB B=2 2o o1801801 1=o oo oa ad d3 35 57 71 18 80 01 12 21 1.=d d第5頁(yè)/共32頁(yè)一、受力分析一、受力分析第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動(dòng)的基本理論及參數(shù)帶傳動(dòng)的基本理論及參數(shù)F FO O由預(yù)緊產(chǎn)生的拉力由預(yù)緊產(chǎn)生的拉力1.1.受力特點(diǎn)受力特點(diǎn)單位：?jiǎn)挝唬篎(N)F(N)； v (m/s)v (m/s)； P(KW)P(KW)當(dāng)當(dāng)F F F F 時(shí)：時(shí)：打滑打滑F(xiàn) F1 1F FO O = F= FO OF F2 2正常工作時(shí)：正常工作時(shí)：F = F

5、 = 帶與帶輪間摩擦力的總和帶與帶輪間摩擦力的總和F F F = FF = F1 1F F2 2 有效拉力（圓周力）有效拉力（圓周力）上邊：上邊：F FO O F F2 2下邊：下邊：F FO O F F1 1拉力差拉力差2 20 01 1F FF FF F+=2 20 02 2F FF FF F=1 10 00 00 0v vF FP P =第6頁(yè)/共32頁(yè)帶與帶輪帶與帶輪即將打滑即將打滑時(shí)：時(shí)：2.2.歐拉公式歐拉公式對(duì)于對(duì)于V V帶以帶以v v代替代替小帶輪的包角小帶輪的包角1 1，單位：，單位：radrad歐拉公式歐拉公式e eF FF F=2 21 11 11 12 20 0+=e

6、ee eF FF FmaxF Fe ee eF FF F=1 11 1max第7頁(yè)/共32頁(yè)初拉力初拉力F F0 0：3.3.影響有效拉力影響有效拉力F F的因素的因素功率小（浪費(fèi)）功率?。ɡ速M(fèi)）但是但是F F0 0過(guò)大：過(guò)大：F F 與與 F F0 0、(v v) )、有關(guān)有關(guān)FF 小，帶不易運(yùn)轉(zhuǎn)（影響工作）小，帶不易運(yùn)轉(zhuǎn)（影響工作）對(duì)軸及軸承的壓力大對(duì)軸及軸承的壓力大 （不利）（不利）包角包角：帶磨損大帶磨損大 （發(fā)熱、易壞）（發(fā)熱、易壞）1 11 12 20 0+=e ee eF FF FF FF F0 0F FN NFF F F0 0F F0 0過(guò)?。哼^(guò)?。翰荒苓^(guò)小，要求不能過(guò)小，要求

7、1 1120120摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)（v v）：）：(v)(v)隨結(jié)構(gòu)、材料而定隨結(jié)構(gòu)、材料而定FF FF F FFFF F(v(v) )第8頁(yè)/共32頁(yè)結(jié)論：結(jié)論：二、帶的應(yīng)力分析二、帶的應(yīng)力分析當(dāng)當(dāng)v v 一定時(shí)，一定時(shí)，F(xiàn) Fc c、c c一定，并作用于帶的全長(zhǎng)一定，并作用于帶的全長(zhǎng)1.1.由拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力由拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力q q 單位長(zhǎng)度上的質(zhì)量單位長(zhǎng)度上的質(zhì)量 kN/mkN/m2.2.由離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力由離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力結(jié)論：結(jié)論：F Fc c= = q v q v 2 22 21 1 A AF F1 11 1= A AF F2 22 2= 從從主主帶繞過(guò)帶繞過(guò)2 21 1 1

8、12 2 A Av vq qA AF Fc cc c2 2 = 為避免為避免c c過(guò)大，則過(guò)大，則 v 25v 253030m/sm/s第9頁(yè)/共32頁(yè)彎曲應(yīng)力之發(fā)生在帶與帶輪的彎曲應(yīng)力之發(fā)生在帶與帶輪的圓弧接觸部分，且圓弧接觸部分，且b1b1b2b23.3.彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力d dd d 中性層中性層d dd d 基準(zhǔn)直徑（計(jì)算直徑）基準(zhǔn)直徑（計(jì)算直徑） （槽輪基準(zhǔn)寬度（槽輪基準(zhǔn)寬度b bd d處處帶輪帶輪的直徑）的直徑）d da ab bd dEhEhE E2 2=a ad da ad dh hh hL Ld d=+=2 22 2)(d da ah hL LL Ld dh hd dd da

9、a2 22 2=結(jié)論：結(jié)論：第10頁(yè)/共32頁(yè)4.4.總應(yīng)力總應(yīng)力帶受交變應(yīng)力的作用帶受交變應(yīng)力的作用max= =1 1+ +c c+ +b1b1maxmax發(fā)生在緊邊繞入小帶輪處發(fā)生在緊邊繞入小帶輪處T T壽命（小時(shí)壽命（小時(shí)h h）K K帶輪數(shù)帶輪數(shù)總結(jié)論：總結(jié)論：L Lv v3600K T3600K TN N =應(yīng)力循環(huán)次數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)每分鐘帶繞行周數(shù)每分鐘帶繞行周數(shù)L Lv v第11頁(yè)/共32頁(yè)1.1.彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)三、彈性滑動(dòng)、打滑和滑動(dòng)三、彈性滑動(dòng)、打滑和滑動(dòng)率率（v 相等）相等） 拉力降拉力降A(chǔ) AA A1 1B B1 1B BA A重合重合帶帶輪輪A A1 1B BB B1

10、1帶回縮帶回縮 ABABA A1 1B B1 1即即：v v12.2.彈性滑動(dòng)對(duì)傳動(dòng)比的影響彈性滑動(dòng)對(duì)傳動(dòng)比的影響同理在從動(dòng)輪一邊有：同理在從動(dòng)輪一邊有：v2 2v微量相對(duì)滑動(dòng)微量相對(duì)滑動(dòng) （彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)）1 12 21 1v vv vv v=滑動(dòng)率滑動(dòng)率= 0.01= 0.010.020.02）1 11 12 22 21 1(d dd dn nn ni i=3.3.打滑（帶與輪間的顯著相對(duì)滑動(dòng)）打滑（帶與輪間的顯著相對(duì)滑動(dòng)）原因：過(guò)載原因：過(guò)載后果：帶嚴(yán)重磨損，不能正常工作后果：帶嚴(yán)重磨損，不能正常工作第12頁(yè)/共32頁(yè)第三節(jié)第三節(jié) V V帶及帶及V V帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸L

11、 Ld d 基準(zhǔn)長(zhǎng)度（帶）基準(zhǔn)長(zhǎng)度（帶）一、一、V V帶帶帶已標(biāo)準(zhǔn)化，見(jiàn)表帶已標(biāo)準(zhǔn)化，見(jiàn)表11-111-1、11-211-2d dd d 基準(zhǔn)直徑基準(zhǔn)直徑第13頁(yè)/共32頁(yè)二、二、V V帶輪帶輪實(shí)心帶輪實(shí)心帶輪材料：鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、塑料材料：鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、塑料d dd d(1.5(1.53)d3)d0 0輻板帶輪輻板帶輪d d0 0軸的直徑軸的直徑d dd d 300 300 mmmm第14頁(yè)/共32頁(yè)孔板帶輪孔板帶輪橢圓輪輻帶輪橢圓輪輻帶輪d dd d 400 mm400 mmd dd d 400 400 mmmm第15頁(yè)/共32頁(yè)第四節(jié)第四節(jié) V V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)第16頁(yè)/

12、共32頁(yè)截面截面 C C一、帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則b1b1b2b21.1.失效形式失效形式松緊邊拉力差松緊邊拉力差帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 12摩擦傳力摩擦傳力max= =1 1+ +C C+ +b1b1極限極限max 繞入繞入d dd1d1處處交變交變失效失效（有效拉力）（有效拉力）工作能力工作能力打滑打滑F(xiàn) F = =F F1 1F F2 2破壞破壞疲勞疲勞maxF Fv vP P10001000e eF FF F=2 21 1F Fe ee eF FF F=1 11 1max最大摩擦力最大摩擦力如果如果如果如果v vP P1 10 00 00 0第17頁(yè)/共32頁(yè)2

13、.2.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則不打滑不打滑條件下具有一定的條件下具有一定的疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路將應(yīng)力轉(zhuǎn)換成力、功率，選擇帶的型號(hào)及單根帶能傳遞將應(yīng)力轉(zhuǎn)換成力、功率，選擇帶的型號(hào)及單根帶能傳遞的功率值，確定帶的根數(shù)的功率值，確定帶的根數(shù)Z Z，計(jì)算帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸。，計(jì)算帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸。m ma ax x F Fv vP P1 10 00 00 0 max1 11 1b bc c 第18頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng)1 = (P1+P1) kkL3.3.帶根帶根V V帶的額定功率帶的額定功率修正修正 額定功率額定功率表表11-411-4PP1 1 實(shí)際工作條件下帶根實(shí)際工作條件下帶根V V帶所能傳遞的功率帶所

14、能傳遞的功率v vv vv vv ve ee eA Ae ee eF FF F1 11 11 11 1=v vv vv vv ve ee eA Ae ee eA Av vP Pb bc c1 1 )(1 11 11 110001000=v ve ee eA AP Pv vv vb bc c100010001 11 11 1)(=第19頁(yè)/共32頁(yè)P(yáng) Pd d設(shè)計(jì)功率設(shè)計(jì)功率二、二、V V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟1.1.選取選取V V帶的型號(hào)帶的型號(hào)P Pd d = k= kA A P P 當(dāng)交點(diǎn)在兩種型當(dāng)交點(diǎn)在兩種型號(hào)交線附近時(shí)，可號(hào)交線附近時(shí)，可同時(shí)選取兩種方案同時(shí)選取兩種方案進(jìn)行計(jì)

15、算，最后擇進(jìn)行計(jì)算，最后擇優(yōu)選取。優(yōu)選取。已知：已知：P P （kw)kw)、n n 1 1(r/min)(r/min)k kA A工作情況系數(shù)，見(jiàn)表工作情況系數(shù)，見(jiàn)表11-511-5第20頁(yè)/共32頁(yè)d dd2d2應(yīng)圓整，見(jiàn)表應(yīng)圓整，見(jiàn)表11-711-72.2.確定帶輪基準(zhǔn)直徑確定帶輪基準(zhǔn)直徑d dd1d1、d dd2d2d dd1d1dddmindmin3.3.驗(yàn)算帶速驗(yàn)算帶速d ddmindmin見(jiàn)表見(jiàn)表11-611-6 i 無(wú)嚴(yán)格要求無(wú)嚴(yán)格要求v = 5= 52525m/sm/s i 準(zhǔn)確準(zhǔn)確1 12 22 21 1d dn nn nd dd dd d=） 1 11 12 22 21

16、1(d dn nn nd dd dd d=4 41 11 110106 6=n nd dv vd d第21頁(yè)/共32頁(yè)4.4.中心距中心距 a a 、基準(zhǔn)長(zhǎng)度、基準(zhǔn)長(zhǎng)度L Ld d初算初算余量：余量：0.70.7（d dd1d1+d+dd2d2)a)a0 02(d2(dd1d1+d+dd2d2) )（a a0.015 L0.015 Ld d) )(a+0.03 L(a+0.03 Ld d) )近似計(jì)算近似計(jì)算: :0 02 21 12 22 21 12 20 00 04 42 2a ad dd da aL Ld dd dd dd dd d)()(d dd d+=L Ld0d0 L Ld d 標(biāo)

17、準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度 表表11-211-2B B2 2A AA Aa a+=8 82 21 14 4)d dd dL Ld dA Ad d+=d d（8 82 21 12 2)(d dd dd dd dB B=2 20 00 0d dd dL La aa aL L +第22頁(yè)/共32頁(yè)k k包角修正系數(shù)包角修正系數(shù) 表表11-911-95.5.包角包角6.V6.V帶根數(shù)的計(jì)算帶根數(shù)的計(jì)算PP1 1額定功率增量，額定功率增量， PP1 1=0.0001Tn=0.0001Tn1 1TT轉(zhuǎn)矩修正值（轉(zhuǎn)矩修正值（N Nm) m) 表表11-811-8k kL L長(zhǎng)度修正系數(shù)長(zhǎng)度修正系數(shù) 表表11-2

18、11-2n n1 1主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速（r/min)r/min)o120 d=o od dd do oa ad d3 357571801801 12 21 1.)(1 11 11 1P PP Pk kk kP PP PP PZ Zd dL Ld d=+=第23頁(yè)/共32頁(yè)7.7.初拉力初拉力F F0 08.8.作用在軸上的載荷作用在軸上的載荷F FQ Q2 20 01 15 52 2500500v vq qk kv vZ ZP PF Fd d + =）.(2 22 21 10 0sinZ ZF FF FQ Q=第24頁(yè)/共32頁(yè)由表由表11-511-5查得查得k kA A=1.2=1.2例如

19、：例如：P Pd d=k=kA AP=1.2P=1.23=3.6 3=3.6 kWkW已知：已知：P=3P=3kWkW，n n1 1=1420=1420r/minr/min，n n2 2=340=340r/minr/min，兩班制工作，兩班制工作2.2.選取選取V V帶型號(hào)帶型號(hào)試設(shè)計(jì)某液體攪拌機(jī)用試設(shè)計(jì)某液體攪拌機(jī)用V V帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)解：解：選用選用A A型型V V帶帶1.1.計(jì)算設(shè)計(jì)功率計(jì)算設(shè)計(jì)功率P Pd d第25頁(yè)/共32頁(yè)取取= 0.015= 0.0153.3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑確定帶輪基準(zhǔn)直徑合適合適由表由表11-611-6、11-711-7選選A A型型V V帶帶在在5 %5 %的

20、范圍內(nèi)的范圍內(nèi)d dd1d1= 80 = 80 mmmm表表11-711-7取取 d dd2 d2 = 315 = 315 mmmmm mm md dn nn nd dd dd d =1 12 23 33 34 48 80 03 34 40 01 14 42 20 01 12 22 21 1.r/mm = =2 23553550150150 01 1142014201 131531580801 12 22 21 1.).()(n nn nd dd dd dd d%.%.%47474 41001003403402 23553553403401001002 2=22nnn n第26頁(yè)/共32頁(yè)由表

21、由表11-211-2取取L Ld d=1600=1600mmmm4.4.驗(yàn)算驗(yàn)算V V帶速度帶速度在在5 52525m/sm/s內(nèi)內(nèi)5.5.基準(zhǔn)長(zhǎng)度基準(zhǔn)長(zhǎng)度L Ld d和中心距和中心距a a 取取a a0 0=450=450mmmmm/s =9 95 55 51 10 00 00 06 60 01 14 42 20 08 80 01 14 43 31 10 00 00 06 60 01 11 1.n nd dv vd d0.70.7（d dd1d1+d+dd2d2)a)a0 02(d2(dd1d1+d+dd2d2) )276.5276.5mmmmaa0 0790790mmmmm m m md

22、dd dd dd dd da ad dd da aL L5 51 15 53 33 34 42 20 02 21 12 22 21 12 20 00 0.)()(=d+d+=m m m md dd dd dL Ld dA A2 24 45 58 82 21 14 4=+d=)（2 22 21 12 21313690369038 8m mm md dd dd dd dB B.)(=m mm mA AA Aa a48484754752 2.=B+=第27頁(yè)/共32頁(yè)由表由表11-911-9內(nèi)插得內(nèi)插得 k k= 0.923= 0.9236.6.包角包角11由表由表11-211-2得得 k kL L= 0.99= 0.997.V7.V帶的根數(shù)帶的根數(shù)Z Z由表由表11-411-4內(nèi)插得：內(nèi)插得：P P1 1=0.7953=0.7953PP1 1= 0.0001Tn= 0.0001Tn1 1=0.17kW=0.17kW取取4 4根根由表由表11-811-8得：得：TT1 1=1.2 N=1.2 Nm mo oo oo od do oa ad d1 12 20 06 68 8