機械結(jié)構(gòu)-撓性件

1、第四章第四章 撓性件傳動撓性件傳動平帶傳動平帶傳動撓性件傳動特點：撓性件傳動特點：1、靠摩擦或嚙合傳動，、靠摩擦或嚙合傳動，2、傳遞運動或動力，、傳遞運動或動力，3、結(jié)構(gòu)簡單，、結(jié)構(gòu)簡單，4、中心距大。、中心距大。鏈傳動鏈傳動普通普通V帶傳動帶傳動帶傳動的帶傳動的組成：組成：1、主動輪、主動輪 2、從動輪、從動輪3、傳送帶、傳送帶一、摩擦型帶傳動的工作原理和特點一、摩擦型帶傳動的工作原理和特點4.1 帶傳動概述帶傳動概述4 由于有彈性滑動的存在，故不能保證固定的傳動由于有彈性滑動的存在，故不能保證固定的傳動比，比，5 由于需要施加張緊力，所以會產(chǎn)生較大的壓軸力，由于需要施加張緊力，所以會產(chǎn)生較

2、大的壓軸力，使軸和軸承受力較大。使軸和軸承受力較大。特點：特點：1 傳動帶具有撓性和彈性，可吸收振動和緩和沖擊，傳動帶具有撓性和彈性，可吸收振動和緩和沖擊，使傳動平穩(wěn)、噪音小，使傳動平穩(wěn)、噪音小，2 當(dāng)過載時當(dāng)過載時,傳動帶與帶輪之間可發(fā)生相對滑動而不傳動帶與帶輪之間可發(fā)生相對滑動而不損傷其它零件，保護作用，損傷其它零件，保護作用，3 適合于主、從動軸間中心距較大的傳動，適合于主、從動軸間中心距較大的傳動，1 、摩擦力比較、摩擦力比較平帶：平帶：fQfNFfV帶帶:2sin0ff 式中式中: f 帶與帶輪之間的摩擦系數(shù)帶與帶輪之間的摩擦系數(shù) fV帶輪當(dāng)量摩擦系數(shù)帶輪當(dāng)量摩擦系數(shù)QfQfFf2s

3、in0二二 、傳動帶的類型、傳動帶的類型平帶平帶 、 V帶、特殊帶帶、特殊帶2 、 傳動帶的型式傳動帶的型式普通普通V帶帶窄窄V帶帶聯(lián)組聯(lián)組V帶帶寬寬V帶帶3 、 傳動帶的應(yīng)用傳動帶的應(yīng)用4.2 V帶的結(jié)構(gòu)、型號和基本尺寸帶的結(jié)構(gòu)、型號和基本尺寸一、一、 V帶的結(jié)構(gòu)帶的結(jié)構(gòu) 簾布結(jié)構(gòu)簾布結(jié)構(gòu) 線繩結(jié)構(gòu)線繩結(jié)構(gòu)包布層包布層頂膠層頂膠層抗拉層抗拉層底膠層底膠層二二 、普通、普通V帶的型號和基本尺寸帶的型號和基本尺寸普通普通V帶分為帶分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號七種型號4.3 帶傳動的理論基礎(chǔ)帶傳動的理論基礎(chǔ)一一 、帶傳動的幾何計算、帶傳動的幾何計算1 、包角、包角 小帶輪上的包角小帶輪上

4、的包角為：為：3 .57180121adddd2 、帶的基準(zhǔn)長度、帶的基準(zhǔn)長度LdaddddaLddddd4)()(22212123 、中心距、中心距a8)(8)(2)(222121212ddddddddddddLddLa二二 、帶傳動的受力分析、帶傳動的受力分析Ff=F1-F2F=F1-F2 Ff = FF1-F0 = F0 - F2 2F0=F1+F2初拉力初拉力F0緊邊拉力緊邊拉力F1松邊拉力松邊拉力F2有效圓周力有效圓周力F總摩擦力總摩擦力Ff聯(lián)立以上各式，可得傳動帶所能傳遞的最大有效圓聯(lián)立以上各式，可得傳動帶所能傳遞的最大有效圓周力周力Fmax11111120maxffeeFF帶在帶

5、輪上即將打滑而尚未打滑的臨界狀態(tài)時帶在帶輪上即將打滑而尚未打滑的臨界狀態(tài)時歐拉歐拉公式公式121feFF 影響帶傳動最大有效圓周力影響帶傳動最大有效圓周力Fmax的主要因素有：的主要因素有：初拉力、小輪包角、摩擦系數(shù)初拉力、小輪包角、摩擦系數(shù)三、傳動帶的應(yīng)力分析三、傳動帶的應(yīng)力分析1 、由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應(yīng)力、由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力AF11AF22AF21松邊拉應(yīng)力松邊拉應(yīng)力有效拉應(yīng)力有效拉應(yīng)力2 、由離心力產(chǎn)生的應(yīng)力、由離心力產(chǎn)生的應(yīng)力AqAFqFdaqdcdaFdaqRqRdaRqdldCcccc2222222sin2取微元體分析受力取微元體分析受力3 、由帶彎

6、曲產(chǎn)生的應(yīng)力、由帶彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力dababbdYEYE2MPa式中：式中：dd-帶輪基準(zhǔn)直徑，帶輪基準(zhǔn)直徑，mm -曲率半徑，曲率半徑， =dd/2，mm Ya-帶受拉側(cè)最外層至中性層的距離，帶受拉側(cè)最外層至中性層的距離，mm， 對平帶對平帶 Ya =h/2，對對V帶帶 Ya ha Eb-帶材料的彎曲彈性模量帶材料的彎曲彈性模量如圖最大應(yīng)力產(chǎn)生在由緊邊進入小帶輪處如圖最大應(yīng)力產(chǎn)生在由緊邊進入小帶輪處cb11max四、帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象四、帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象彈性滑動彈性滑動由于帶的彈性變形而引由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相起的帶與帶輪之間的相對滑動現(xiàn)象。對滑動現(xiàn)象。彈性

7、滑動會引起下列后果：彈性滑動會引起下列后果：（1）從動輪的圓周速度總是落后于主動輪的圓周速度）從動輪的圓周速度總是落后于主動輪的圓周速度（2）損失一部分能量，降低了傳動效率，會使帶的溫）損失一部分能量，降低了傳動效率，會使帶的溫度升高；并引起傳動帶磨損度升高；并引起傳動帶磨損滑動率：滑動率：由于彈性滑動引起從動輪圓周速度低由于彈性滑動引起從動輪圓周速度低于主動輪圓周速度，其相對降低率通常稱為帶于主動輪圓周速度，其相對降低率通常稱為帶傳動滑動系數(shù)或滑動率。傳動滑動系數(shù)或滑動率。121121121121ninnndndndddd通常通常)%21 ( 若傳遞的基本載荷超過最大有效圓周力若傳遞的基本載

8、荷超過最大有效圓周力,帶帶在帶輪上發(fā)生顯著的相對滑動即打滑。在帶輪上發(fā)生顯著的相對滑動即打滑。 帶在大輪上的包角大于小輪上的包角，所以帶在大輪上的包角大于小輪上的包角，所以打滑總是在小輪上先開始的打滑總是在小輪上先開始的 打滑是由于過載引起的，避免過載就可以避打滑是由于過載引起的，避免過載就可以避免打滑免打滑打滑打滑 造成帶的嚴(yán)重磨損并使帶的運動處于不穩(wěn)定造成帶的嚴(yán)重磨損并使帶的運動處于不穩(wěn)定狀態(tài)狀態(tài)五、帶傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則五、帶傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則帶傳動的失效形式是：帶傳動的失效形式是：打滑和疲勞破壞打滑和疲勞破壞帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則是帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則是在保證帶工作時不打滑的條在保證帶

9、工作時不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命件下，具有一定的疲勞強度和壽命11maxcb-在一定條件下，由帶的疲勞強度決定的在一定條件下，由帶的疲勞強度決定的許用拉應(yīng)力許用拉應(yīng)力當(dāng)當(dāng)max帶傳動將發(fā)揮最大效能帶傳動將發(fā)揮最大效能cb11在即將打滑的臨界狀態(tài)下，帶傳動的最大有效圓在即將打滑的臨界狀態(tài)下，帶傳動的最大有效圓周力周力)11 ()11 (1111ffeAeFFN1000.FP kW帶既不打滑又有一定疲勞強度時所能傳遞的功率帶既不打滑又有一定疲勞強度時所能傳遞的功率1000)11)(110AePfcbkW以上公式的特定條件：以上公式的特定條件：1載荷平穩(wěn)載荷平穩(wěn)包角包角帶長帶長Ld為特

10、定長度為特定長度強力層為化學(xué)纖維強力層為化學(xué)纖維當(dāng)條件變化時：當(dāng)條件變化時：i 1011(1)biPK nKKb 彎曲影響系數(shù)，與帶型有關(guān)彎曲影響系數(shù)，與帶型有關(guān)Ki 傳動比系數(shù)傳動比系數(shù) . 也可查表也可查表4-5 = 功率增量功率增量KKPPL)(00 0P壽命：壽命：107108次次4.4 普通普通V帶傳動的設(shè)計計算帶傳動的設(shè)計計算普通普通V帶傳動的設(shè)計主要是：帶傳動的設(shè)計主要是： 選擇帶的型號，計算帶的根數(shù)以及合理的選擇帶的型號，計算帶的根數(shù)以及合理的確定有關(guān)參數(shù)等確定有關(guān)參數(shù)等設(shè)計設(shè)計V帶傳動的一般已知條件是：帶傳動的一般已知條件是： 傳動用途和工作條件；傳動的功率傳動用途和工作條件

11、；傳動的功率P；主動主動輪、從動輪的轉(zhuǎn)速輪、從動輪的轉(zhuǎn)速n1和和n2或傳動比或傳動比i，對傳動位對傳動位置和外部尺寸要求等置和外部尺寸要求等設(shè)計計算的一般步驟設(shè)計計算的一般步驟1、 確定設(shè)計功率確定設(shè)計功率PKPAdP名義功率名義功率KA工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)2 、選擇帶型、選擇帶型3 、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和和dd2槽型YZABCDEddmin205075125200355500)1 (12122121dddddnnddnnd傳動比不精確：傳動比不精確：傳動比精確：傳動比精確：帶輪輪槽基準(zhǔn)寬度處的直徑，帶輪輪槽基準(zhǔn)寬度處的直徑，與帶的節(jié)線在同一位置。與帶的節(jié)線在同一

12、位置。4 、驗算帶的速度、驗算帶的速度 設(shè)計時應(yīng)使設(shè)計時應(yīng)使max帶速高圓周力小，需要帶少；但離心力大。帶速高圓周力小，需要帶少；但離心力大。一般在一般在 =525m/s內(nèi)選取內(nèi)選取,以以 =2025m/s最為有利最為有利5 、確定中心距、確定中心距a和和V帶長度帶長度Ld初選初選a0)(2)(7 . 021210ddddddadd 計算計算Ld20ddLLaa6 、計算小輪包角、計算小輪包角 10204)()(221212addddaLddddd 查表確定查表確定Ld 計算實際中心距計算實際中心距3 .57180121adddd 1與與i有關(guān)有關(guān), 120度度,為保證為保證 1不過小不過小,

13、傳動比傳動比i不宜不宜過大。通常過大。通常 i 7 7 ,個別情況下可達到個別情況下可達到107 、確定、確定V帶的根數(shù)帶的根數(shù)zLdKKPPPz)(008、 確定初拉力確定初拉力F020)5 . 2(500qKKzPFdN包角修正系數(shù)包角修正系數(shù)帶長修正系數(shù)帶長修正系數(shù)LKK9 、計算作用在軸上的力、計算作用在軸上的力Q2sin22cos2100zFzFQ4.5 V帶輪帶輪帶輪組成帶輪組成: 輪緣輪緣輪轂輪轂輪輻或腹輪輻或腹板板V帶彎曲后楔角的變化帶彎曲后楔角的變化各種帶輪結(jié)構(gòu)各種帶輪結(jié)構(gòu)4.6 帶的張緊帶的張緊定期張緊裝置定期張緊裝置定期張緊裝置定期張緊裝置自動張緊裝置自動張緊裝置用帶輪張

14、緊用帶輪張緊4.7同步帶簡介同步帶簡介同步帶的特點：同步帶的特點：傳動比準(zhǔn)確傳動比準(zhǔn)確效率高效率高傳動平穩(wěn)、噪音低傳動平穩(wěn)、噪音低使用壽命長使用壽命長中心距大中心距大承受沖擊承受沖擊軸上壓力小軸上壓力小同步帶的應(yīng)用：同步帶的應(yīng)用：儀器、儀表儀器、儀表計算機行業(yè)計算機行業(yè)汽車行業(yè)汽車行業(yè)紡織機械紡織機械糧食機械糧食機械機床機床石油機械石油機械4.8 鏈傳動概述鏈傳動概述鏈傳動組成鏈傳動組成按用途分類：按用途分類：傳動鏈傳動鏈:在機械中用來在機械中用來傳遞運動和動力傳遞運動和動力輸送鏈輸送鏈:在輸送機械中在輸送機械中用來輸送物料或機件用來輸送物料或機件曳引鏈曳引鏈:在起重機械中在起重機械中用來提升

15、重物用來提升重物鏈傳動特點：鏈傳動特點：傳遞功率大、效率高傳遞功率大、效率高傳遞中心距大，壓軸力不大傳遞中心距大，壓軸力不大經(jīng)濟、可靠經(jīng)濟、可靠瞬時傳動比不是常數(shù)瞬時傳動比不是常數(shù)有一定動載荷和沖擊有一定動載荷和沖擊鏈傳動應(yīng)用：鏈傳動應(yīng)用：農(nóng)業(yè)機械農(nóng)業(yè)機械輕工、化工機械輕工、化工機械起重、運輸機械起重、運輸機械汽車、機床汽車、機床采礦機械采礦機械4.9 傳動鏈和傳動鏈和 鏈輪鏈輪整體式鏈輪整體式鏈輪 孔板式鏈輪孔板式鏈輪組合式鏈輪組合式鏈輪鏈輪主要尺寸鏈輪主要尺寸4.10 鏈傳動的運動特性鏈傳動的運動特性一一 、鏈傳動的運動不均勻性、鏈傳動的運動不均勻性實際上，瞬時鏈速實際上，瞬時鏈速 和從動

16、輪角速度和從動輪角速度 2及瞬時傳及瞬時傳動比動比ii都是變化的都是變化的11121dcos2cos111d2coscoscos2212dcoscos1221ddii主動輪主動輪瞬時傳動比瞬時傳動比鏈鏈從動輪從動輪二、保證傳動比二、保證傳動比 i=常數(shù)（常數(shù)（ 1= 2 ）的條件：）的條件：Z1=Z2緊邊鏈長緊邊鏈長=鏈節(jié)距的整數(shù)倍鏈節(jié)距的整數(shù)倍1、鏈的疲勞破壞、鏈的疲勞破壞2、鏈的鉸鏈磨損、鏈的鉸鏈磨損 外鏈節(jié)變長外鏈節(jié)變長3、鏈的鉸鏈膠合、鏈的鉸鏈膠合4、鏈的靜強度破斷、鏈的靜強度破斷4.11 滾子鏈的主要失效形式滾子鏈的主要失效形式1、兩鏈輪回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一鉛、兩鏈輪回轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一鉛垂平面、兩軸線應(yīng)平行垂平面、兩軸線應(yīng)平行2、兩鏈輪中心線與水平線夾角、兩鏈輪中心線與水平線夾角盡量小于盡量小于453、下列情況松邊在下面、下列情況松邊在下面 1