机械设计基础课件31常用机械传动.ppt

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1、洛阳高专用,第3章 常用机械传动,传动装置：将能量由原动机传递到工作机的一套装置,原因：（1）工作机的工作机构所需要的速度常常与原动机的输出速度不一致；（2）工作机的工作机构的速度经常需要变换，而直接通过变换原动机的速度不经济，甚至不可能；（3）工作机的工作机构在工作时常要改变运动形式。传动方式：机械传动、液压传动、气压传动、电气传动,洛阳高专用,3-1 带传动,带传动的组成：,主动轮1、从动轮2、环形带3。,工作原理：,安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与带轮之间产生压力。主动轮转动时，依靠摩擦力拖动从动轮一起同向回转。,洛阳高专用,类型,平皮带,V 型带,多楔带,摩擦型,啮合型,圆

2、形带,-摩擦牵引力大,-摩擦牵引力大,-牵引力小，用于仪器,带传动的类型,抗拉体,洛阳高专用,带传动的传动方式：,开口传动两轴平行、两轮向同一方向转动；交叉传动两轴平行、两轮向相反方向转动，传动 带的紧边和松边在交叉处有摩擦，易磨 损；半交叉传动两轴在空间成900交叉，只能单向传动。,洛阳高专用,带传动的几何关系,中心距a,包角:,因较小,代入得:,带长:,洛阳高专用,带长:,已知带长时，由上式可得中心距:,带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作一段时间之后，因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。,洛阳高专用,带传动的优点：,1.适用于中心距较大的传动；,2.带具有良好的挠性，可缓

3、和冲击、吸收振动；,3.过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏；,4.结构简单、成本低廉。,带传动的缺点：,1.传动的外廓尺寸较大；,2.需要张紧装置；,3.由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；,4.带的寿命较短；,5.传动效率较低。,洛阳高专用,应用：中、小功率电机与工作机之间的动力传递。,V带传动应用最广，带速：v=525 m/s 传动比：i=7 效率：0.90.95,洛阳高专用,带传动的工作原理,静止时，带两边的初拉力相等：,传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：,F1=F2=F0,为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。,F1 F2,F1，紧边,F2

4、 松边,紧边,松边,设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：,F1 F0=F0 F2,F0=(F1+F2)/2,洛阳高专用,当圆周力FFf时，带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑.经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低，导致传动失效。,称 F1-F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：,F=F1-F2,且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系：,取一小段弧进行分析：参数如图,正压力：dFN,两端的拉力：F 和F+dF,力平衡条件：忽略离心力,水平、垂直力分别平衡,摩擦力：f dFN,洛阳高专用,由力平衡条件：,积分得：,紧边和松边的拉力之比为：,绕性体摩擦的基本公式,洛阳高专用,联立

5、求解：,F,分析：,V带传动与平皮带传动初拉力相等时，它们的法向力则不同。,平带的极限摩擦力为:FN f=FQ f,FN=FQ,FN=FQ/sin(/2),则V带的极限摩擦力为：,f-当量摩擦系数,f f,洛阳高专用,在相同条件下，V带能传递较大的功率。或在传递功率相同时，V带传动的结构更为紧凑。,用 f 代替 f 后，得以下计算公式：,洛阳高专用,带传动的传动比,设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则变形量为：,这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。,紧边：,松边：,F1 F2,1 2,带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带速落后于轮速。,带经过从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮

6、面滑动，使带速超前于轮速。,总有：v2 v1,洛阳高专用,得从动轮的转速：,带传动的传动比：,V带传动的滑动系数=0.010.02，一般可忽略不计。,定义：,为滑动系数。,洛阳高专用,V带传动,V带可分为：普通V带、窄V带、宽V带、大楔角V带、汽车V带等类型。其中普通 V带应用最广。,一、V带的规格,组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。,节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。,节面：全部节线构成的面。,洛阳高专用,=40，h/bd=0.7的V带称为普通V带。已经标准化，有七种型号。,在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径d。,V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度

7、称为基准长度Ld。标准长度系列详见下页表13-2，P202,洛阳高专用,洛阳高专用,=40，h/bd=0.9的V带称为窄V带。,与普通V带相比，高度相同时，宽度减小1/3，而承载能力提高1.52.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。,洛阳高专用,带传动的应力分析,工作时，带横截面上的应力由三部分组成：,由紧边和松边拉力产生的拉应力；,由离心力产生的拉应力；,由弯曲产生的弯曲应力。,1)、拉力F1、F2 产生的拉应力1、2,带传动的失效形式,打 滑,带与带轮之间的显著滑动，过载引起,疲劳破损,变应力引起,2)、离心力产生的拉应力c,3)、带弯曲而产生的弯曲应力b,洛阳高专用,带横截面的应力为三部分应力之和。,各剖面的应力分布为：,最大应力发生在,紧边开始进入小带轮处:,由此可知，带受变应力作用，这将使带产生疲劳破坏。,洛阳高专用,弹性滑动和打滑的区别,洛阳高专用,调整螺钉,调整螺钉,滑道式张紧装置,摆架式张紧装置,带传动的张紧方法：,1.调整中心距,洛阳高专用,张紧轮,2.采用张紧轮,3.自动张紧,自动张紧装置,洛阳高专用,安装时两轮槽应对准，处于同一平面在水平传动中，应使带的紧边在下，松边在上不能新旧带混用（多根带时），以免载荷分布不匀定期张紧带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀带，不能曝晒防护罩,带传动的维护：,