傳動機構(gòu)(帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿)

1、第三篇 機械傳動 一、機器的組成二、機械傳動分類三、傳動類型的選擇機器通常由動力機、傳動裝置和工作機組成按傳力方式分：摩擦傳動、嚙合傳動、液壓傳動、氣壓傳動。本課程只討論摩擦傳動和嚙合傳動。主要指標：效率高、外廓尺寸小、質(zhì)量小，運動性能良好及符合生產(chǎn)條件等主要考慮因素：功率的大小、效率高低（表2）速度的大小（表3） 傳動比的大小 外廓尺寸 傳動質(zhì)量成本的要求第八章 帶傳動 一、帶傳動的工作原理及特點 81 概述1、傳動原理以張緊在至少兩輪上帶作為中間撓性件，靠帶與輪接觸面間產(chǎn)生摩擦力（或嚙合）來傳遞運動與動力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

2、動（amax=15m） 5）制造、安裝精度要求不高 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(jié)構(gòu)尺寸較大、不緊湊； 4）打滑，使帶壽命較短； 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。a.平帶傳動最簡單，適合于中心距a較大的情況b.圓帶傳動小功率傳遞c.V 帶傳動三角帶 應(yīng)用最廣泛d.多楔帶傳動適于傳遞功率較大要求結(jié)構(gòu)緊湊場合e.同步帶傳動嚙合傳動，高速、高精度，適于高精度儀器裝置中帶比較薄，比較輕。 二、主要類型與應(yīng)用工作面：兩側(cè)面組成：由頂膠1、抗拉體2、底膠3和包布4等部分組成， 抗拉體的結(jié)構(gòu)分為簾布芯V帶和繩芯

3、V帶兩種。型號：普通V帶的截型分為Y、Z、A、B、C、D、E七種中性層(節(jié)面)：工作時長度與寬度不變的面。帶的節(jié)寬輪槽節(jié)寬，帶輪基準直徑dd（節(jié)圓直徑dp）基準長度Ld(公稱長度)標注：例 A 2240A型帶 公稱長度 Ld=2240mm三、V帶及其標準V帶的截面尺寸82 帶傳動的工作情況分析 一、帶傳動的受力分析 12F0F0F0F0工作前 :兩邊初拉力Fo=Fo帶的總長不變伸長量收縮量 F1F0 = F0F2 F1+ F2 = 2F0工作時:兩邊拉力變化：緊邊 FoF1；松邊FoF2 F1F2 = 摩擦力總和Ff = 有效拉力Fe 又 F1+ F2 = 2F0 所以: 緊邊拉力 F1=Fo

4、 + Fe/2 松邊拉力 F2=FoFe/2 022212111pppfdFdFdFefFFFF21分析主動輪上的帶帶的受力：0001vFPeF0(F0)min二、帶傳動的臨界有效拉力及其影響 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。 臨界摩擦力臨界有效拉力 5 .57180121adddd帶傳動的臨界有效拉力（或臨界摩擦力Ffc）ffeceeFF1111)(2min0包角（rad），一般為小輪包角影響因素分析: 1. F0 : 適當F0，F(xiàn)0過大時將使帶的磨損加劇，以致過快松弛，縮短帶的工作壽命。 F0過小，則帶傳動的工作能力得不到充分發(fā)揮，運轉(zhuǎn)時容易發(fā)生跳動和打滑

5、。 2. 包角: 包角越大承載能力越好 3. f : f越大，F(xiàn)ec越大 橡膠對鋼 f=0.4 橡膠對HT f=0.8 所以，常用鑄鐵作帶輪故水平布置時，松邊應(yīng)在上面；ffeceeFF111120三、彈性滑動與打滑 彈性滑動的發(fā)生：主動輪，從動輪（由于帶的彈性變形引起） 2121VVVVV121VVV2121(1)dddnind2121dddnind理理論傳動比：實際傳動比：滑動率12)1 (VV彈性滑動與打滑的區(qū)別 ：彈性滑動區(qū)段是否擴大到整個接觸弧2211(1)ddndn故d四、工作應(yīng)力分析 1. 離心應(yīng)力b1maxc12b221bcdefa主動從動AFAF/2211松邊緊邊AqVC2b3

6、. 彎曲應(yīng)力2. 拉應(yīng)力dppbdhEdhEdhE 2 max發(fā)發(fā)生生在在緊緊邊邊與與小小帶帶輪輪的的接接觸觸處處 cb11max故有dmin的規(guī)定(表8-6)83 帶傳動的設(shè)計計算 一、失效形式與設(shè)計計算 失效形式 1）打滑；2）帶的疲勞破壞 另外：磨損、靜態(tài)拉斷等設(shè)計準則：保證帶在不打滑的前提下保證帶在不打滑的前提下, ,具有足夠的疲勞強度和壽命具有足夠的疲勞強度和壽命. 由疲勞強度條件： cb11傳遞極限圓周力： 1111(1)(1)vvecffFFAee傳遞的臨界功率： 11(1)()10001000vecfF vvPAkWe單根三角帶在不打滑的前提下所能傳遞的功率為： )(1000)

7、11 ()(10kWVeAPfvcb，特定帶長，平穩(wěn)工作條件下單根帶傳遞的基本額定功率P0 見表8-4a180二、設(shè)計數(shù)據(jù)及內(nèi)容已知： P，n1，n2 或 i , 傳動布置要求（中心距a）,工作條件 要求： 帶：型號，根數(shù)，長度 輪：Dmin，結(jié)構(gòu)，尺寸 中心距（a） 軸壓力Fp等 三、設(shè)計步驟與方法確定計算功率Pca ：P傳遞的額定功率（KW）KA工況系數(shù)，表8-7 選擇帶型號： Pca，n1圖8-11確定帶輪直徑（驗算帶速v）: 小輪直徑ddmin 表8-6，表8-8)1 (1212dddnnd100060/11ndvdb) 驗算帶速v要求:一般帶速 v=525m/sv太小: 由P=F v

8、可知，傳遞同樣功率 P時，圓周力F太大，壽命 v太大: 離心力太大，帶與輪的正壓力減小，摩擦力，傳遞載荷能力PKPAcac) 計算從動輪直徑（圓整）表8-8求中心距a和帶的基準長度Ld a) 初選a0 b) 由a0定計算長度02122104)()(22addddaLdddddc) 按表8-2定相近的基準長度Ld 20ddLLaa)03.0()015.0(ddLaaLad) 由基準長度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(yīng)有一個范圍 驗算小輪包角 5 .57180121adddd)90(1201不滿足措施： 1）a 2）加張緊輪 )(2)(7 .021021ddddddad

9、d計算帶的根數(shù)Z LcaKKPPPZ)(00K 包角系數(shù)，表8-5KL 長度系數(shù)，表8-2P0 計入傳動比影響時P0的增量，表8-4b 帶的根數(shù)要小于10確定帶的初拉力F0（單根帶） 20) 15 . 2(500vqKzvPFca求帶作用于軸的壓力（壓軸力）Fp 2sin210zFFp評價 1 Z V F0 a 120 24 1020 適當 小zF0zF0pzF01pzF084 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、設(shè)計要求 二、帶輪材料 三、結(jié)構(gòu)尺寸重量輕，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)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（表面粗糙度一般為3.2），以減輕帶的磨損。各輪槽尺寸與角度要有一定的精度，以使載荷分布較均勻。 鑄鐵、鑄鋼鋼板沖壓件 鑄鋁或塑料 1）實心式 dd2.5d2) 腹板式 dd300mm3）孔板式 dd300mm,(D1-d1)100mm時)4）輪輻式 dd 300mm四、輪槽尺寸 （表810圖）孔板式 輪輻式 實心式 腹板式 85