第六章-帶傳動PPT課件

1、知識回顧和問題問題:1、平鍵聯(lián)接的失效形式是什么？經(jīng)校核若強度不夠時，應采取哪些措施？2、按齒形分，花鍵分為哪幾類？如何選擇應用？第1頁/共39頁一、機器的組成二、傳動裝置機器通常由動力機、傳動裝置和工作機組成。定義：是實現(xiàn)能量傳遞和運動轉(zhuǎn)換的裝置。作用：1）能量的分配與傳遞； 2）運動形式的改變； 3）運動速度的改變。機機 械械 傳傳 動動三、機械傳動分類機械傳動分為摩擦傳動、嚙合傳動、液力傳動和氣力機械傳動分為摩擦傳動、嚙合傳動、液力傳動和氣力傳動，現(xiàn)代機器往往綜合運用上述某些傳動組成復雜傳動，現(xiàn)代機器往往綜合運用上述某些傳動組成復雜的傳動系統(tǒng)，如汽車發(fā)動機。的傳動系統(tǒng)，如汽車發(fā)動機。第2

2、頁/共39頁機機 械械 傳傳 動動機械傳動定傳動比傳動摩擦傳動摩擦輪傳動帶傳動嚙合傳動齒輪、蝸桿傳動及螺旋傳動同步帶傳動鏈傳動變傳動比傳動有極變速傳動無極變速傳動第3頁/共39頁機機 械械 傳傳 動動四、傳動類型的選擇主要考慮因素：功率的大小、效率的高低；速度的大??； 傳動比的大小； 外廓尺寸；傳動質(zhì)量成本的要求。 CVT無級變速箱的全稱是無級變速箱的全稱是Continuosusly Variable Transmission，它的內(nèi)部并沒有傳，它的內(nèi)部并沒有傳統(tǒng)變速箱的齒輪傳動結構，而是統(tǒng)變速箱的齒輪傳動結構，而是以兩個可改變直徑的傳動輪，中以兩個可改變直徑的傳動輪，中間套上傳動帶來傳動?；?/p>

3、本原理間套上傳動帶來傳動?；驹硎菍鲃訋啥死@在一個錐形帶是將傳動帶兩端繞在一個錐形帶輪上，帶輪的外徑大小靠油壓大輪上，帶輪的外徑大小靠油壓大小進行無級的變化。小進行無級的變化。第4頁/共39頁機機 械械 傳傳 動動1-1-離合器；離合器；2-2-變速器；變速器；3-3-萬向節(jié)；萬向節(jié)；4-4-驅(qū)動橋；驅(qū)動橋；機械式汽車傳動系統(tǒng)圖機械式汽車傳動系統(tǒng)圖第5頁/共39頁機機 械械 傳傳 動動1-1-離合器；離合器；2-2-發(fā)電機；發(fā)電機；3-3-控制器；控制器；4-4-電動機；電動機；5-5-驅(qū)動橋；驅(qū)動橋；6-6-導線導線混合式電動汽車傳動系統(tǒng)圖混合式電動汽車傳動系統(tǒng)圖第6頁/共39頁第六章

4、第六章 帶傳動帶傳動【計劃學時】2學時【主要內(nèi)容】1）帶傳動的類型、工作原理、特點及應用。2）普通 V 帶與 V 帶輪的規(guī)格和基本尺寸。3）帶傳動的理論基礎帶傳動的幾何尺寸，受力分析，應力分析，彈性滑動與打滑現(xiàn)象，帶傳動的失效形式及設計準則。4）普通 V 帶傳動的設計，帶傳動的張緊。 第7頁/共39頁第六章第六章 帶傳動帶傳動【學習目標】1 ）了解帶傳動的類型、工作原理、特點及應用（含同步帶傳動）。 2 ）熟悉 V 帶與 V 帶輪的結構、規(guī)格與基本尺寸。 3 ）掌握帶傳動的受力分析、應力分析與應力分布圖、彈性滑動和打滑的基本理論。 4 ）掌握帶傳動的失效形式、設計準則、普通 V 帶傳動的設計計

5、算方法和參數(shù)選擇原則。 【重點難點】重點帶傳動的受力分析，彈性打滑和打滑；帶傳動的失效形式、設計準則和設計計算方法以及參數(shù)選擇。 第8頁/共39頁第1節(jié) 概述第2節(jié) 帶傳動工作情況分析第3節(jié) 帶傳動的設計計算第4節(jié) 帶輪結構設計第5節(jié) 帶的張緊與維護主 要 內(nèi) 容第9頁/共39頁6.1 帶傳動概述一、 帶傳動的工作原理及特點 d1O11n1d2O22121、傳動原理張緊在兩輪上的帶作為中間撓性件，靠帶與 輪接觸面間產(chǎn)生摩擦力來傳遞運動與動力。第10頁/共39頁缺點：1）有彈性滑動使傳動比 i 不恒定 ； 2）張緊力較大（與嚙合傳動相比）軸上壓力較大； 3）結構尺寸較大、不緊湊 ； 4）打滑使帶

6、壽命較短 ； 5）帶與帶輪間會產(chǎn)生摩擦放電現(xiàn)象，不適宜高溫、易燃、易爆的場合。2、優(yōu)點：1）有過載保護作用 ； 2）有緩沖吸振作用 ； 3）運行平穩(wěn)無噪音 ； 4）適于遠距離傳動（amax=15m）； 5）制造、安裝精度要求不高。6.1 帶傳動概述第11頁/共39頁6.1 帶傳動概述二、主要類型與應用2、V帶傳動又稱三角帶傳動，應用最廣。1、平帶傳動最簡單，適合于中心距a較大的情況。4、同步帶傳動屬于嚙合傳動，高速、高精度，適于 高精度儀器裝置中；帶比較薄比較輕。 3、多楔帶傳動適于傳遞功率較大要求結構緊湊場合。 中性層(節(jié)面尺寸) 帶輪基準直徑D 基準長度Ld(公稱長度)標注：例 A 224

7、0A型帶 公稱長度 Ld=2240mm 。三、V帶及其標準第12頁/共39頁6.1 帶傳動概述四、 目前汽車傳動帶的技術進展 有背布同步帶有背布同步帶齒形多楔帶齒形多楔帶第13頁/共39頁6.1 帶傳動概述人字齒同步帶人字齒同步帶非圓齒輪傳動技術非圓齒輪傳動技術第14頁/共39頁集成化模塊式傳動系統(tǒng)集成化模塊式傳動系統(tǒng)6.1 帶傳動概述第15頁/共39頁6.2 帶傳動的工作情況分析一、帶傳動的受力分析工作前：兩邊初拉力Fo=Fo工作時：兩邊拉力變化： 緊邊 FoF1 ； 松邊 FoF2 ； 總帶長不變：F1Fo = FoF2 T0：F1F2 = Ff拉力差 摩擦力Ff有效拉力Fe緊邊拉力：F1

8、=Fo + Fe/2松邊拉力：F2=FoFe/2第16頁/共39頁6.2 帶傳動的工作情況分析二、帶傳動的最大有效圓周拉力及其影響 當帶有打滑趨勢時：摩擦力達到極限值，帶的有效拉力也達到最大值。 ffeFFeFF2121 3 .5718012aDD 松邊與緊邊拉力 F1 和 F2 的關系(柔韌體的歐拉公式) :1）最大有效圓周拉力）最大有效圓周拉力Fec第17頁/共39頁6.2 帶傳動的工作情況分析)1111(2)11(200 ffffeceeFeeFF 帶傳動的最大有效圓周力（臨界值，不打滑時）：(3) f : f 越大，F(xiàn)ec越大。2）影響因素分析 (1) Fo ： Fo，F(xiàn)f， FecF

9、0過大，磨損嚴重、易松弛、壽命短；F0過小，工作潛力不能發(fā)揮；故適當。(2) 包角: Fec隨包角增大而增大， 承載能力取決于小帶輪包角。第18頁/共39頁6.2 帶傳動的工作情況分析三、工作應力分析 3. 離心應力AqVAFCC2/ AFAF/ : ;/: 2211 松邊緊邊1. 拉應力2、彎曲應力、彎曲應力 b b= =EhEh/ /d d第19頁/共39頁6.2 帶傳動的工作情況分析四、彈性滑動與打滑21vvv 121vvv)1(1221 DDnni1221DDnni 理理論傳動比實際傳動比稱滑差率（滑動系數(shù)）1、彈性滑動主動輪圓周速度大于從動輪3、彈性滑動與打滑的區(qū)別？2、打滑第20頁

10、/共39頁1、產(chǎn)生原因不同、產(chǎn)生原因不同帶傳動彈性打滑與打滑的區(qū)別：帶傳動彈性打滑與打滑的區(qū)別：帶是彈性體帶是彈性體力不同則變力不同則變形量不同形量不同帶所收拉力周帶所收拉力周期性變化期性變化帶與帶輪的速帶與帶輪的速度不一致度不一致彈性打滑彈性打滑有效拉力達到最大值有效拉力達到最大值打滑打滑2、產(chǎn)生的后果不同、產(chǎn)生的后果不同彈性打滑的后果：彈性打滑的后果：1）從動輪的圓周速度低于主動輪；）從動輪的圓周速度低于主動輪；2）降）降低了傳動效率；低了傳動效率；3）引起帶的磨損；）引起帶的磨損；4）使帶溫度升高）使帶溫度升高 打滑的后果：打滑的后果：帶的嚴重磨損并使帶的傳動處于不穩(wěn)定狀態(tài)，帶的嚴重磨損

11、并使帶的傳動處于不穩(wěn)定狀態(tài)，嚴重時無法工作。嚴重時無法工作。3、打滑是可以避免的，彈性打滑是不可避免的。、打滑是可以避免的，彈性打滑是不可避免的。6.2 帶傳動的工作情況分析第21頁/共39頁6.3 帶傳動的設計計算一、失效形式設計準則保證帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強度和壽命。 (1) 打滑 (2) 疲勞破壞 (3) 磨損 (4) 靜態(tài)拉斷第22頁/共39頁二、單根V帶的基本額定功率P0 )11()()11()11(111 vvvfcbffeceAeAeFF 1000)11()(100010VeAVFPfvcbec 疲勞強度條件： 11max cbcb 11 6.3 帶傳動的設計計算第

12、23頁/共39頁6.3 帶傳動的設計計算三、設計數(shù)據(jù)及內(nèi)容設計數(shù)據(jù) 設計內(nèi)容 P、n1、n2( i ) 傳動位置要求（中心距a） 工作條件等 帶：型號、根數(shù)、長度輪：直徑、結構尺寸 軸壓力Q等第24頁/共39頁四、設計步驟與方法 根據(jù)Pca、n1選擇帶型號 確定計算功率Pca ：PKPAca 小輪直徑D1min ，要求D1D1min)1( 12 DiD驗算帶速V 定帶輪直徑D1和D2工作情況系數(shù)見表8-7 根據(jù)計算功率查表6.3 帶傳動的設計計算第25頁/共39頁100060/11 nDV 要求: 最佳帶速V=2025m/s V太小: 由P=FeV可知，傳遞同樣功率P時，圓周力Fe太大，壽命

13、V太大: 離心力太大，帶與輪的正壓力減小，摩擦力，承載能力6.3 帶傳動的設計計算第26頁/共39頁 求中心距a和帶的基準長度Ld b) 由a0定計算長度:02122104)()(22aDDDDaLd c) 按相關表定相近的基準長度Ld a) 初選a0 ： )(2)(7 . 021021DDaDD 20ddLLaa d) 由Ld求實際中心距:e) 考慮到中心距調(diào)整、補償F0，中心距a應有一個范圍。 6.3 帶傳動的設計計算第27頁/共39頁 驗算小輪包角: 3 .57180121aDD )90(1201 不滿足則采取措施： 1）a( i一定) 2）加張緊輪 計算帶的根數(shù)Z： KKKPPPZLc

14、a )(00 6.3 帶傳動的設計計算第28頁/共39頁 求帶作用于軸的壓力Q 2sin210 ZFQ 確定帶的初拉力F0（單根帶） 20)5 . 2(500VqKKVZPFca 6.3 帶傳動的設計計算第29頁/共39頁評價1 ZVFQF0a小241020小120適當6.3 帶傳動的設計計算第30頁/共39頁6.4 帶輪結構設計一、設計要求二、帶輪材料 一般鑄鐵、鑄鋼、鋼板沖壓件 小功率鑄鋁或塑料 重量輕，結構工藝性好，無過大的鑄造內(nèi)應力;質(zhì)量分布均勻，高速時要經(jīng)動平衡;輪槽表面要經(jīng)過精細加工以減輕帶的磨損;輪槽尺寸與角度要有一定的精度以使載荷分布較均勻。 第31頁/共39頁三、結構尺寸(1

15、) 實心式 D（2.5-3）d(2) 膠板式 D300mm(3) 孔板式 D300(D1-d1100mm時)(4) 輪輻式 D300帶輪結構帶輪結構: 帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。V V帶輪型式：帶輪型式：實心帶輪（實心帶輪（S S型）型） 、腹板帶輪（、腹板帶輪（P P型）、孔板帶型）、孔板帶輪輪(H(H型型 ) )、輪輻帶輪、輪輻帶輪(E(E型型) )。6.4 帶輪結構設計第32頁/共39頁6.4 帶輪結構設計第33頁/共39頁6.4 帶輪結構設計第34頁/共39頁CVT無級變速箱的全稱是無級變速箱的全稱是Continuosusly

16、Variable Transmission，它的內(nèi)部并沒有傳統(tǒng)變速箱的齒輪傳動結構，它的內(nèi)部并沒有傳統(tǒng)變速箱的齒輪傳動結構，而是以而是以兩個可改變直徑的傳動輪兩個可改變直徑的傳動輪，中間套上傳動帶來傳動中間套上傳動帶來傳動。基本原理是將基本原理是將傳動帶兩端繞在一個錐形帶輪上，帶輪的外徑傳動帶兩端繞在一個錐形帶輪上，帶輪的外徑大小靠油壓大小進行無級的變化大小靠油壓大小進行無級的變化。起步時，主動帶輪直徑變。起步時，主動帶輪直徑變?yōu)樽畲笾睆?，而被動帶輪變?yōu)樽钚。瑢崿F(xiàn)較高的傳動比。隨為最大直徑，而被動帶輪變?yōu)樽钚。瑢崿F(xiàn)較高的傳動比。隨著車速的增加和各個傳感器信號的變化，電腦控制系統(tǒng)來斷著車速的增加和各個傳感器信號的變化，電腦控制系統(tǒng)來斷定控制兩個帶輪的控制油壓，最終改變帶輪直徑的連續(xù)變化，定控制兩個帶輪的控制油壓，最終改變帶輪直徑的連續(xù)變化，從而在整個變速過程中達到無級變速。從而在整個