《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第4版》 課件 6帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)

第六章帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)

一、主要內(nèi)容帶傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍以主要;2.帶傳動(dòng)的力和應(yīng)力分析，帶的彈性滑動(dòng)與打滑;3.帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。4.普通V帶的規(guī)格及傳動(dòng)設(shè)計(jì);5.普通V帶傳動(dòng)的張緊和帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);6.同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介;7.鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)介。帶傳動(dòng)的工作原理、力和應(yīng)力分析、彈性滑動(dòng)和打滑、失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及普通V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算.二、重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)內(nèi)容：難點(diǎn)內(nèi)容：帶傳動(dòng)的受力分析和彈性滑動(dòng)現(xiàn)象。帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)都是通過(guò)中間撓性件(帶或鏈)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，當(dāng)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸相距較遠(yuǎn)時(shí)，常采用這兩種傳動(dòng)。與齒輪傳動(dòng)相比:1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；2.成本低廉；3.兩軸距離大等。第一節(jié)帶傳動(dòng)的類(lèi)型和特點(diǎn)

概述：帶傳動(dòng)是由主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪2和帶3組成。一、帶傳動(dòng)的類(lèi)型根據(jù)工作原理不同可分為:摩擦傳動(dòng)嚙合傳動(dòng)：同步帶平帶V帶特殊截面帶二、V帶的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)1、V帶的結(jié)構(gòu)

V帶有普通V帶、窄V帶和寬V帶等結(jié)構(gòu)。其中普通V帶應(yīng)用最廣。2.普通V帶的型號(hào)和基本尺寸普通V帶分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)三、帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系1.包角

：小帶輪上的包角為：3.中心距a：2.帶的長(zhǎng)度L：四、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用1.帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn):1)適用中心距較大的傳動(dòng)；2)帶具有良好的彈性，可緩沖、吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲??；3)過(guò)載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，可防止其他零件損壞，具有過(guò)載保護(hù)的作用；4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。2.帶傳動(dòng)的缺點(diǎn):1)傳動(dòng)的外廓尺寸較大；2)需要張緊裝置，對(duì)軸的壓力大；3)由于帶的滑動(dòng)，不能保證傳動(dòng)比固定不變；4)帶的壽命短；5)傳動(dòng)效率較低。第二節(jié)帶傳動(dòng)的受力分析

一、帶的受力分析1)帶在帶輪上張緊時(shí)2)帶即將打滑的臨界狀態(tài)（以平帶為例）緊邊和松邊的拉力比:由此得3)平帶和V帶受力比較平帶：V

帶:式中:--帶與帶輪之間摩擦因數(shù)；--V帶的當(dāng)量摩擦因數(shù)。二、傳動(dòng)帶的應(yīng)力分析1)拉應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力松邊拉應(yīng)力有效拉應(yīng)力2)由帶彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力式中：

--曲率半徑，;

--帶受拉側(cè)最外層至中性層的距離;

--帶材料的彎曲彈性模量.顯然，帶繞在小帶輪上時(shí)得彎曲應(yīng)力大于繞在大帶輪上的彎曲應(yīng)力。3)由離心力產(chǎn)生的應(yīng)力如圖最大應(yīng)力產(chǎn)生在由緊邊進(jìn)入小帶輪處三、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)象稱(chēng)為彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)中不可避免的現(xiàn)象，是正常工作時(shí)固有的特性。彈性滑動(dòng)會(huì)引起下列后果：

1)從動(dòng)輪的圓周速度總是落后于主動(dòng)輪的圓周速度。2)損失一部分能量，降低了傳動(dòng)效率，會(huì)使帶的溫度升高；并引起傳動(dòng)帶磨損?；瑒?dòng)率：由于彈性滑動(dòng)引起從動(dòng)輪圓周速度低于主動(dòng)輪圓周速度，其相對(duì)降低率通常稱(chēng)為帶傳動(dòng)滑動(dòng)系數(shù)或滑動(dòng)率。通常若傳遞的基本載荷超過(guò)最大有效圓周力,帶在帶輪上發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)即打滑。打滑造成帶的嚴(yán)重磨損并使帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念。打滑是指由過(guò)載引起的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)，應(yīng)當(dāng)避免。打滑可以避免，彈性滑動(dòng)不能避免。一、主要失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1)帶傳動(dòng)的失效形式是：打滑與疲勞破壞。2)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在保證不打滑的條件下，使帶傳動(dòng)具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。第三節(jié)V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

二、單根V帶所能傳遞的額定功率1）帶在有打滑趨勢(shì)時(shí)的有效拉力為：求出帶既不打滑又有一定疲勞強(qiáng)度時(shí)所能傳遞的功率由上兩式得由2）V帶的疲勞強(qiáng)度條件為：或≤≤二、普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定帶的型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)、傳動(dòng)中心距、帶輪直徑及結(jié)構(gòu)尺寸等。設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)給定的原始數(shù)據(jù)為：傳動(dòng)的功率P；主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速(或傳動(dòng)比i)，位置要求及工作情況等。1.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容2.設(shè)計(jì)計(jì)算的一般步驟2）選擇帶的型號(hào)1）確定計(jì)算功率（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑3)確定帶的直徑基準(zhǔn)直徑（2）驗(yàn)算帶的速度設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使一般在

=

內(nèi)選?。ㄒ?/p>

=

最為有利）。≤（4）確定中心距a和V帶長(zhǎng)度①初選中心距（3）計(jì)算從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑≤≤②計(jì)算帶長(zhǎng)⑤計(jì)算小輪包角③查

④計(jì)算實(shí)際中心距⑥確定V帶的根數(shù)⑦確定初拉力⑧計(jì)算作用在軸上的力第四節(jié)V帶輪設(shè)計(jì)及V帶傳動(dòng)的維護(hù)

一、V帶輪的材料和結(jié)構(gòu)帶輪常用鑄鐵材料，鑄鐵帶輪允許的最大圓周速度為。速度更高時(shí)，可采用鑄鋼或鋼板沖壓、焊接的帶輪。小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料帶輪。塑料帶輪的重量輕，摩擦因數(shù)大。1.材料帶輪通常由三部分組成：輪緣、輪轂、輪輻或腹板。2.帶輪結(jié)構(gòu)a)實(shí)心式(D≤2.5d)b)腹板式(D≤300mm)c)孔板式(D1-d1≥100mm)d)輪輻式(D≥300mm)二、V帶傳動(dòng)的使用和維護(hù)安裝時(shí)，應(yīng)先縮小中心距，再將帶裝至帶輪上，然后再予調(diào)整；2)嚴(yán)防帶與酸、堿等介質(zhì)接觸，以免變質(zhì)；應(yīng)保持帶的清潔；同時(shí)帶也不宜在陽(yáng)光下曝曬，以免帶過(guò)早老化；3)工作一段時(shí)間后，會(huì)產(chǎn)生永久變形。當(dāng)其中少數(shù)帶在使用中損壞，應(yīng)全部更換為新帶。如僅換損壞的帶，會(huì)因新舊混用而加速新帶的損壞。4)各種材質(zhì)的V帶都不是完全的彈性體，在張緊力的作用下,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，會(huì)因塑性變形而松弛，使張緊力降低，因此要重新調(diào)整張緊力。定期調(diào)整帶傳動(dòng)張緊力的裝置第五節(jié)同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介

同步帶的工作面有齒，帶輪的輪緣表面也制有相應(yīng)的齒槽，依靠帶與帶輪之間的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，無(wú)滑動(dòng)，預(yù)緊力小，能保證恒定的傳動(dòng)比。第六節(jié)鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)介

一、鏈傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用1.鏈傳動(dòng)的組成及主要類(lèi)型鏈傳動(dòng)由鏈條和主、從動(dòng)輪組成。按用途不同可分為：傳動(dòng)鏈：用來(lái)傳遞動(dòng)力。起重鏈：用于提升重物的起重機(jī)。輸送鏈：用于驅(qū)動(dòng)輸送帶的運(yùn)輸機(jī)械。2.鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)沒(méi)有彈性滑動(dòng)及打滑現(xiàn)象，故平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確、工作可靠；(2)由于不需要張緊，作用于軸上的力較??；(3)能在溫度較高，濕度較大、多灰塵、有腐蝕等惡劣環(huán)境下工作。鏈傳動(dòng)主要優(yōu)點(diǎn)：鏈傳動(dòng)主要缺點(diǎn)：(1)瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，傳動(dòng)不夠平穩(wěn)；(2)工作時(shí)噪聲較大，不宜在載荷變化大和急速反向的傳動(dòng)中應(yīng)用；(3)只限于平行軸間的傳動(dòng)。二、傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.滾子鏈滾子鏈的標(biāo)記：鏈號(hào)—排數(shù)整數(shù)鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)2.齒形鏈齒形鏈?zhǔn)怯梢唤M帶有兩個(gè)齒的鏈板左右交錯(cuò)并列鉸接而成。按鉸鏈形式的不同有圓銷(xiāo)式、軸瓦式、滾柱式。工作時(shí)，通過(guò)鏈板兩側(cè)成60°的直邊與鏈輪輪齒相嚙合。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動(dòng)較平穩(wěn)，噪聲小(又稱(chēng)無(wú)聲鏈)，承受沖擊載荷的能力較高，但界結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，故多用于高速或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的傳動(dòng)裝置中。典型習(xí)題

例1單根V帶(三角帶)傳動(dòng)的初拉力,主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，主動(dòng)帶輪上的包角，帶與帶輪間的摩擦因數(shù)，試求：(1)V帶緊邊、松邊的拉力和(2)V帶傳動(dòng)能傳遞的最大有效圓周力F及最大功率P。[解](1)帶速(2)拉力聯(lián)解其中解得(3)V帶傳動(dòng)能傳遞的最大有效圓周力F

(4)V帶傳動(dòng)能傳遞的最大功率P

下圖中，圖a)為減速帶傳動(dòng)，圖b)為增速帶傳動(dòng)。這兩種傳動(dòng)裝置中，帶輪的基準(zhǔn)直徑材料相同，傳動(dòng)的中心距a及帶材料、尺寸和張緊力均相同，兩傳動(dòng)裝置分別以帶輪1和帶輪3為主動(dòng)輪，其轉(zhuǎn)速均為n，不考慮離心力的影響，試分析：哪個(gè)裝置傳遞的最大有效拉力大？哪個(gè)裝置傳遞的最大功率大？為什么？，且傳動(dòng)中各帶輪例2:a)b)[答

]：依題意，帶傳動(dòng)的功率、

，傳動(dòng)中心距a相等，