文档介绍：机械设计基础
主讲:张换高
第十三章带传动和链传动
带传动的类型和应用
带传动的受力分析
带的应力分析
带传动的弹性滑动和传动比
普通V带传动计算
链传动类型及应用
滚子链传动设计
带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的,适用于两轴中心距较大的场合。
本章主要内容:
§13-1 带传动的类型和应用
固联于主动轴上的带轮1(主动轮);
固联于从动轴上的带轮3(从动轮);
紧套在两轮上的传动带2。
啮合传动:当主动轮转动时,由于带和带轮间的啮合,便拖动从动轮一起转动,并传递动力(同步带传动)。
摩擦传动:当主动轮转动时,由于带和带轮间的摩擦力,便拖动从动轮一起转动,并传递动力(平带和V带传动)。
(1)适用于中心距较大的传动;
(2)带可以缓冲减振;
(3)过载打滑可防止损坏其它零件;
(4)结构简单、成本低廉、使用维护方便。
缺点:
优点:
(1)传动的外廓尺寸较大;
(2)需要张紧装置或定期张紧;
(3)不能保证固定不变的传动比;
(4)寿命较短
(5)传动效率低。
带传动的类型和应用
平带传动,结构简单,带轮也容易制造,在传动中心距较大的场合应用较多。
在一般机械传动中,应用最广的带传动是V带传动,在同样的张紧力下,V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。
多楔带传动兼有平带传动和V带传动的优点,柔韧性好、摩擦力大,主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。
同步带传动是一种啮合传动,具有的优点是:无滑动,能保证固定的传动比;带的柔韧性好,所用带轮直径可较小。
传动带类型
V带采用基准宽度制,即用带的基准线的位置和基准宽度来确定带在轮槽中的位置和轮槽的尺寸。
传
动
带
平带
V 带
同步带
普通平带
片基平带
普通V带
窄V带
齿形V带
宽V带
多楔带
特殊截面带
圆带
带传动的应用
在各类机械中应用广泛,但摩擦式带传动不适用于对传动比有精确要求的场合。通常用于传递中小功率,传递功率一般不大于50KW,目前V带应用最广,一般带速v=5~25m/s,传动比i ≤7,传动效率η≈~。
汽车发动机(同步带)
汽车发动机(多楔带)
拖拉机(V带)
机器人关节
同步带
大理石切割机
(平带)
(1)包角α:带与带轮接触弧所对的中心角。
带传动基本参数
d2
A
D
C
B
d1
α1
θ
θ
θ
a
α=π±2θ
θ较小时: θ≈sin θ=(d2-d1)/ 2a,代入上式得:
α=π± (d2-d1) / a
或α=180°± (d2-d1) ×°/ a
+用于大带轮,-用于小带轮
(2) 带长L:
L=2acosθ+π(d1+d2)/2+θ(d2-d1)
(3)中心距a:
由上式得:
α2
∵θ很小时,cos θ≈1- θ2/2 (泰勒公式), θ≈(d2-d1)/ 2a,代入上式得:
带传动的张紧
◆根据带的摩擦传动原理,带必须在预张紧后才能正常工作;
张紧的目的
◆运转一定时间后,带会松弛,为了保证带传动的能力,必须重新张紧,才能正常工作。
常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置、张紧轮张紧装置。
一、定期张紧装置
滑道式张紧装置
摆架式张紧装置
带传动的张紧
三、采用张紧轮张紧装置
张紧轮一般应放在松边的内侧,使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽量靠近大轮,以免过分影响在小带轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。
二、自动张紧装置
§13-2 带传动的受力分析
一、受力分析
设带的总长度不变,根据线弹性假设:F1-F0=F0-F2;
或:F1 +F2=2F0;
记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为Ff,其值由带传动的功率P和带速v决定。
带传动尚未工作时,传动带中的预紧力为F0。
带传动工作时,一边拉紧,一边放松,记紧边拉力为F1和松边拉力为F2。
定义由负载所决定的传动带的有效拉力为F=P/v,则显然有F=Ff。
尚未工作状态
工作状态
紧边
松边