机械零件学习.pptx

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1、8-1 概述概述组成主动轮1、从动轮3和张紧在两轮上的环形传动带2。123第1页/共77页第2页/共77页 当主动轮转动时，依靠带与带轮接触面间的摩擦(或啮合)，使传动带驱动从动轮转动，并传递一定动力。132n2n1工作原理第3页/共77页带传动优点具有缓冲和吸振作用，传动平稳，噪音小；中心距变化范围大，适宜较远距离传动；具有过载保护能力，防止其它零件的损坏；结构简单、价格低廉；维护方便，不需要润滑。第4页/共77页带传动缺点依靠摩擦力工作的带传动不能保持准确的传动比，传动效率较低；传递同样大的圆周力时，装备轮廓尺寸和轴上所受压力较大；带的寿命较短，一般为20003000h；不宜用于高温、易燃

2、场合；应用 多用于传递功率不大（50KW），带速在525m/s，传动比不要求准确而传动距离较大的场合，在多级减速传动中常将其放置在高速级。第5页/共77页第6页/共77页（一）带传动的类型（一）带传动的类型带传动多楔带传动V带传动平带传动工作面为带的内表面，适用于中心距较大的场合工作面为带的两侧面，承载能力比平带大工作面为带的侧面是，具有两者的优点第7页/共77页同步带传动由主动同步带轮、从动同步带轮和套在两轮上的环形同步带组成。特点：与摩擦型带传动相比，同步带传动具有传动比恒定、传动效率高、结构紧凑的特点，主要用于中小功率、传动比要求精确的场合，如电影放映机、绘图机、打印机等精密机械中。第8

3、页/共77页第9页/共77页（二）（二）V带的类型和结构带的类型和结构 V带有普通V带、宽V带、窄V带、大楔角V带、汽车V带等多种类型，均为标准件，其中普通V带应用最广，近年来窄V带也得到广泛的应用。第10页/共77页普通V带的结构无接头的环形带，由顶胶1、抗拉体2、底胶3和包布4组成线绳芯V带帘布芯V带帘布结构制造方便，抗拉强度高，应用较广。绳芯结构柔韧性好，抗弯强度高，用于转速高、带轮直径小的场合。第11页/共77页普通V带的标准 普通V带按截面大小分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，各型号代表的截面尺寸及其长度查表8-1、8-2。截面标准YZBADCE第12页/共77页表8-1 V带

4、的截面尺寸mm截 面节宽bp顶宽b高度h截面面积A/mm2楔角普通V带窄V带Y5.3641840ZSPZ8.510684757ASPA11.0138108194BSPB14.01710.514138 167CSPC19.02213.5 18230278D27.03219476E32.03823.5692表8-1 V带的截面尺寸第13页/共77页基准长度Ld/mmKL普通V带窄V带YZABCDESPZSPASPBSPC4505005606307108009001000112012501400160018002000224025001.001.020.890.910.940.960.991.001

5、.031.061.081.111.141.161.180.810.820.850.870.890.910.930.960.991.011.031.061.090.810.840.860.880.900.930.950.981.001.030.840.850.880.910.930.820.840.860.880.900.930.940.961.001.011.021.051.070.810.830.850.870.890.910.930.950.960.981.000.820.840.860.880.900.920.940.810.830.86注：超出表列范围是可另查机械设计手册，下同。表8-

6、2 V带的基准长度系列及长度系数KL第14页/共77页基准宽度制用基准线的位置和基准宽度来确定带轮的槽型、基准直径和带在槽中的位置。V带受到垂直于其底面的弯曲时，带中长度及宽度尺寸于自由状态时相比保持不变的那个面称为节面，节面的宽度称为节宽bp，V带轮在bp的直径称为基准直径dd V带轮在规定的张紧力下，其截面上与“测量带轮”轮槽基准宽度相重合的宽度处，V带的周线长度称为基准长度Ld。该长度为V带的公称长度。V带标记：带的型号 带的基准长度 国标代号第15页/共77页8-2 带传动工作情况分析带传动工作情况分析（一）带传动中的力分析（一）带传动中的力分析12F F0 0F F0 0F F0 0

7、F F0 01.带传动不工作时 安装带传动时，传动带以一定的预紧力F0紧套在两个带轮上，从而在带和带轮的接触面上产生了正压力。这个力称为初拉力F0。第16页/共77页2.带传动工作时12F F2 2F F1 1F F2 2F F1 1n1n2 主动轮以转速n1转动，从动轮以转速n2 转动。带两边的拉力发生变化：皮带进入主动轮的一边被拉紧，我们称作紧边，其拉力由F0增加到F1；皮带进入从动轮的一边被放松，叫做松边，其拉力由F0减小到F2。实际情况第17页/共77页 由于安装带传动时，传动带以一定的初拉力F0紧套在两个带轮上，在带和带轮的接触面上产生了正压力。当主动轮以转速n1转动，皮带和带轮的接

8、触面上的摩擦力作用，使从动轮以转速n2 转动。原因分析F F2 2F F1 112F F0 0F F0 0F F0 0F F0 0n1n2Ff第18页/共77页第19页/共77页假定环形带总长不变，则应有：F1-F0F0-F2 即：F0（F1+F2）/2 受力计算12F F2 2F F2 2F F2 2F F1 1n1n2第20页/共77页 取主动轮上的带为分离体，根据力矩平衡方程0fdd121dd12 2dd12 0 得：f12 F F2 2F F1 1带传动的有效圆周力Fe：ef 12注意：它不是作用于某点的集中力！带传动的功率：P=Fe V1000 kwF1=F0+Fe/2F2=F0Fe

9、/2Ff第21页/共77页（二）带传动中的最大有效拉力及其影响因素（二）带传动中的最大有效拉力及其影响因素带传动中，当带有打滑的趋势时，摩擦力达到极限值。即带传动的有效拉力达到极限值。带的紧边拉力和松边拉力的临界值间关系为：1.欧拉公式1F F2 2F F1 1n12.带轮包角第22页/共77页3.最大（临界）拉力Fec预紧力0 0大ec增大。因为正压力越大摩擦力越大，但F0过大，会加剧带的磨损，F0过小，不能充分发挥带的传动能力。包角 大ec增大，因为包角越大，带与带轮接触弧越长，总摩擦力越大，传动能力越高。摩擦系数f f大 ec增大，总摩擦力越大，传动能力越高。4.影响最大（临界）拉力Fe

10、c的因素第23页/共77页n1（三）带的应力分析（三）带的应力分析n2c c2 21 1b1b1b2b2maxmax离心应力离心应力拉应力拉应力弯曲应力弯曲应力最大应力最大应力第24页/共77页槽型Z SPZA SPAB SPBC SPCddmin/mm50 6375 90125 140200 224表8-3 V带轮的最小基准直径带型Z SPZA SPA B SPBC SPCq/(kg/m)0.06 0.070.10 0.120.17 0.200.30 0.37表8-4 V带单位长度的质量第25页/共77页（四）带的弹性滑动和打滑（四）带的弹性滑动和打滑1.带的弹性滑动现象带的弹性滑动现象带两

11、边拉力不等带弹性变形量也不等带在带轮上微量滑动带的弹性滑动第26页/共77页带的弹性滑动结果传动比不准确弹性滑动率 由于 1%2%，粗略计算时，可忽略不计。或 其中 带传动比第27页/共77页问答题1.问：带传动常用的类型有哪些？2.问：V带的主要类型有哪些？3.问：普通V带和窄V带的截型各有哪几种？4.问：什么是带的基准长度？5.问：带传动工作时，带中的应力有几种？6.问：带传动中的弹性滑动是如何发生的？7.问：带传动的打滑是如何发生的？它与弹性滑动有何区别？打滑对带传动会产生什么影响？第28页/共77页8.问：打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？9.问：弹性滑动引起什么后果？10.问：当小带

12、轮为主动轮时，最大应力发生在何处？选择题1、带传动是依靠来传递运动和功率的。A、带与带轮接触面之间的正压力B、带与带轮接触面之间的摩擦力C、带的紧边拉力D、带的松边拉力2、带张紧的目的是。A、减轻带的弹性滑动 B、提高带的寿命C、改变带的运动方向 D、使带具有一定的初拉力第29页/共77页3、与链传动相比较，带传动的优点是。A、工作平隐，基本无噪声 B、承载能力大C、传动效率高 D、使用寿命长 4、与平带传动相比较，V带传动的优点是。A、传动效率高 B、带的寿命长C、带的价格便宜 D、承载能力大第30页/共77页8-3 V V带传动的设计计算带传动的设计计算1.失效形式 打滑打滑 带的疲劳破坏

13、带的疲劳破坏(一一)带传动的失效形式及设计准则带传动的失效形式及设计准则 2.设计准则 在保证带传动不打滑的条件下，具有足够的疲劳强度和寿命。当当e efmaxfmaxecec时时当当maxmax时时即即FeFfmax=Fecmax 第31页/共77页（二）（二）设计思路设计思路 e e fmaxfmaxececmaxmax 分析分析将将带入带入第32页/共77页初设计时，能否求出？初设计时，能否求出？第33页/共77页做实验单根V带所能传递的功率P0不打滑 带不发生疲劳破坏实验条件载荷平稳、包角 （）、带长 为特定长度、强力层为化学纤维线绳结构条件下，单根V带传递的基本额定功率 ,见表8-5

14、a。第34页/共77页xyOx1x2y1y2x3y3插入法查表第35页/共77页带型小带轮节圆直径ddl/mm小带轮转速n/(r/min)400700800950120014501600A型75901001121250.260.390.470.560.670.400.610.740.901.070.450.680.831.001.190.510.770.951.151.370.600.931.141.391.660.681.071.321.611.921.731.151.421.742.07B型1251401601802000.841.051.321.591.851.301.642.092.5

15、32.961.441.822.322.813.301.642.082.663.223.771.932.473.173.854.502.192.823.624.395.132.333.003.864.685.46表8-4a 单根普通V带的基本额定功率Po第36页/共77页带型小带轮转速nl/(r/min)转动比i1.001.011.021.041.051.081.091.121.131.181.191.241.251.341.351.511.521.992.0A型4007008009501200145028000.000.000.000.000.000.000.000.010.010.010.0

16、10.020.020.040.010.020.020.030.030.040.080.020.030.030.040.050.060.110.020.040.040.050.070.080.150.030.050.050.060.080.090.190.030.060.060.070.100.110.230.040.070.080.080.110.130.260.040.080.090.100.130.150.300.050.090.100.110.150.170.34B型4007008009501200145028000.000.000.000.000.000.000.000.010.020

17、.030.030.040.050.100.030.050.060.070.080.100.200.040.070.080.100.130.150.290.060.100.110.130.170.200.390.070.120.140.170.210.250.490.080.150.170.200.250.310.590.100.170.200.230.300.360.690.110.200.230.260.340.400.790.130.220.250.300.380.460.89表8-4b 单根普通V带额定功率的增量Po第37页/共77页 当实际工作条件与实验条件不同时（如包角、带长等），应

18、该对P0进行修正。单根普通V 带的额定功率 是由基本额定功率加上额定功率增量P0，并乘以修正系数而确定：其中：P0单根V带的额定功率增量，查表8-4b；K考虑包角不同时的影响系数，简称包角系数，查表8-5；Kl为带长不同时的影响系数，简称长度系数，查表8-2。第38页/共77页小带轮包角/（）Ka小带轮包角/（）Ka18017517016516015515010.990.980.960.950.930.921451401351301251200.910.890.880.860.840.82表85 包角系数Ka第39页/共77页（三）（三）原始数据及设计内容原始数据及设计内容v设计的内容：传动带

19、的型号、长度、根数、传动中心距、带轮直径、带轮结构尺寸和材料、带的初拉力和压轴力、张紧及防护装置等。v原始数据：带传动的功率P、大小带轮的转速（n1、n2）或传动比、原动机类型、传动位置要求及工作条件等。第40页/共77页（四）设计步骤和方法1.1.确定计算功率确定计算功率 P Pcaca=K=KA AP PKA查表8-7 工况KA空、轻载起动重载起动每天工作小时数/h16 16载荷变动微小液体搅拌机，通风机和鼓风机（7.5kw），离心式水泵和压缩机，轻型输送机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式输送机（不均匀载荷），通风机（7.5），旋转式水泵和压缩机，发电机，金属切削机床，印

20、刷机，旋转筛，锯木机和木工机械1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大制砖机，斗式提升机，往复式水泵和压缩机，起重机，魔粉机，冲剪机床，橡胶机械，振动筛，纺机机械，重载送机1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大破碎机（旋转式，颚式等）磨碎机（球磨，棒磨，管磨）1.31.41.51.51.61.8第41页/共77页2.2.选择带型选择带型由由PcaPca和和n n1 1查图查图8-118-11第42页/共77页3.3.确定带轮的基准直径选择确定带轮的基准直径选择d dd1d1和和d dd2d2选择小带轮基准直径，使选择小带轮基准直径，使 d d1 1ddminmin ，并取标准

21、直径，查，并取标准直径，查表表8-68-6 。第43页/共77页大带轮基准直径依据：验算带速要求：v525m/s第44页/共77页4.4.计算中心距计算中心距a a、带的基准长度、带的基准长度d d初选中心距初选中心距a a0 0选定选定a a0 0后，根据带传动几何关系，计算所需带的基准长度后，根据带传动几何关系，计算所需带的基准长度由由 和表和表8-28-2选取相近的带的基准长度选取相近的带的基准长度d d中心距的近似值中心距的近似值第45页/共77页6.确定带的根数注意：带的根数应根据计算进行圆整。当z过大时，应改选带轮基准直径或改选带型，重新计算。主动轮包角为：（一般要求大于90120

22、）5.验算主动轮上的包角1第46页/共77页7.确定初拉力F08.计算带传动作用在轴上的力(简称压轴力)FP第47页/共77页8-4 V V带轮设计带轮设计（一）（一）V带轮设计的要求带轮设计的要求质量小，结构工艺性好，无过大的铸造内应力、质量分布均匀，转速高时要经动平衡，轮槽工作面要经过精细加工（表面粗糙度一般为3.2），以减轻带的磨损。各槽的尺寸与角度应保持一定的精度，以使载荷分布较均匀等。（二）（二）带轮的材料带轮的材料主要材料：铸铁（常用牌号HT150、HT200）转速较高时：铸钢（或用钢板冲压后焊接而成）小功率时：铸铝或塑料 第48页/共77页第49页/共77页项 目符号槽 型YZS

23、PZASPABSPACSPADE基准宽度(节宽)bd(bp)5.38.511.014.019.027.032.0基准线上槽深hamin1.62.02.753.54.88.19.6基准线下槽深hfmin4.77.09.08.711.010.814.014.319.019.923.4槽间距e80.3120.3150.3190.425.50.5370.644.50.7第一槽对称面至端面的距离f718110最小轮缘厚min55.567.5101215带轮宽BB=(z 1)e+2f z轮槽数外径dada=dd+2ha轮槽角32相应的基准直径dd60_34_80118190315_3660_4756003

24、8_80118190315475600极限偏差130第50页/共77页（三）（三）结构尺寸结构尺寸第51页/共77页第52页/共77页第53页/共77页第54页/共77页8-5 V V带传动的张紧装置带传动的张紧装置（一）张紧原因（一）张紧原因 各种材质的V带都不是完全的弹性体，在预紧力作用下，经过一段时间的运转后，就会由于塑性变形而松弛，使初拉力F0降低。为了保证带的传动能力，必须定期检查初拉力，发现不足必须重新张紧。（二）张紧方法（二）张紧方法第55页/共77页定期张紧装置第56页/共77页自动张紧装置采用张紧轮的装置第57页/共77页（三）带的维护（三）带的维护 安装时不能硬撬（应先缩小

25、a或顺势盘上）；带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀带，不能曝晒；不能新旧带混用（多根带时），以免载荷分布不匀；防护罩；定期张紧；安装时两轮槽应对准，处于同一平面。第58页/共77页例题：设计带式输送机中普通V带传动，采用Y系列三相异步电动机驱动。已知V带的传动功率P=7.5KW，小带轮转速n1=960r/min，大带轮转速n2=320r/min，每天工作16h。第59页/共77页解：解：K KA A查表查表8-78-7：K KA A=1.2=1.21.1.确定计算功率确定计算功率 P Pcaca=K=KA AP P =1.2 7.5 =1.2 7.5 =9KW =9KW 工况KA空、轻

26、载起动重载起动每天工作小时数/h16 16载荷变动微小液体搅拌机，通风机和鼓风机（7.5kw），离心式水泵和压缩机，轻型输送机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式输送机（不均匀载荷），通风机（7.5），旋转式水泵和压缩机，发电机，金属切削机床，印刷机，旋转筛，锯木机和木工机械1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大制砖机，斗式提升机，往复式水泵和压缩机，起重机，魔粉机，冲剪机床，橡胶机械，振动筛，纺机机械，重载送机1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大破碎机（旋转式，颚式等）磨碎机（球磨，棒磨，管磨）1.31.41.51.51.61.8第60页/共77页2.2.

27、选择带型选择带型由由P Pcaca和和n n1 1查图查图8-118-11 B B型型第61页/共77页3.3.确定带轮的基准直径选择确定带轮的基准直径选择d dd1d1和和d dd2d2选择小带轮基准直径，使选择小带轮基准直径，使 ，并取标，并取标准直径，查准直径，查表表8-68-6得得:。选择大带轮基准直径：选择大带轮基准直径：验算带速验算带速:v525m/s第62页/共77页4.4.计算中心距计算中心距a a、带的基准长度、带的基准长度d d初选中心距初选中心距a a0 0初选中心距初选中心距a a0 0=800=800计算所需带的基准长度计算所需带的基准长度由由 和表和表8-28-2选

28、取带的基准长选取带的基准长度度d d=2500mm=2500mm第63页/共77页中心距的近似值中心距的近似值中心距的变动范围中心距的变动范围第64页/共77页5.5.验算主动轮上的包角验算主动轮上的包角1 16.6.确定带的根数确定带的根数第65页/共77页带型小带轮节圆直径ddl/mm小带轮转速n/(r/min)400700800950120014501600A型75901001121250.260.390.470.560.670.400.610.740.901.070.450.680.831.001.190.510.770.951.151.370.600.931.141.391.660.

29、681.071.321.611.921.731.151.421.742.07B型1251401601802000.841.051.321.591.851.301.642.092.532.961.441.822.322.813.301.642.082.663.223.771.932.473.173.854.502.192.823.624.395.132.333.003.864.685.46第66页/共77页带型小带轮转速nl/(r/min)转动比i1.001.011.021.041.051.081.091.121.131.181.191.241.251.341.351.511.521.992.0

30、A型4007008009501200145028000.000.000.000.000.000.000.000.010.010.010.010.020.020.040.010.020.020.030.030.040.080.020.030.030.040.050.060.110.020.040.040.050.070.080.150.030.050.050.060.080.090.190.030.060.060.070.100.110.230.040.070.080.080.110.130.260.040.080.090.100.130.150.300.050.090.100.110.150.

31、170.34B型4007008009501200145028000.000.000.000.000.000.000.000.010.020.030.030.040.050.100.030.050.060.070.080.100.200.040.070.080.100.130.150.290.060.100.110.130.170.200.390.070.120.140.170.210.250.490.080.150.170.200.250.310.590.100.170.200.230.300.360.690.110.200.230.260.340.400.790.130.220.250.30

32、0.380.460.89第67页/共77页第68页/共77页第69页/共77页7.7.确定初拉力确定初拉力8.8.计算带传动作用在轴上的力计算带传动作用在轴上的力(简称压轴力简称压轴力)FP第70页/共77页11.问：带传动的主要失效形式是什么？12.问：带传动的设计准则是什么？13.问：带轮的结构形式有哪些？14.问：根据什么来选定带轮的结构形式？15.问：V带传动常见的张紧装置有哪些？16.问：带传动中，在什么情况下需采用张紧轮？张紧轮布置在什么位置较为合理？17.问：带与带轮间的摩擦系数对带传动有什么影响？18.问：为了增加传动能力，将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数，这样做是否合理

33、？第71页/共77页5、选取V带型号，主要取决于。A、带传递的功率和小带轮转速B、带的线速度C、带的紧边拉力D、带有松边拉力6、V带传动中，小带轮直径的选取取决于。A、传动比 B、带的线速度C、带的型号D、带传递的功率7、中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由决定。A、小带轮直径 B、大带轮直径C、两带轮直径之和 D、两带轮直径之差8、两带轮直径一定时，减小中心距将引起。A、带的弹性滑动加剧 B、带传动效率降低C、带工作噪声增大 C、小带轮上的包角减小9、带传动的中心距过大时，会导致。A、带的寿命缩短 B、带的弹性滑动加剧C、带的工作噪声增大 D、带在工作时出现颤动第72页/共77页10

34、、设计V带传动时，为防止，应限制小带轮的最小直径。A、带内的弯曲成力过大 B、小带轮上的包角过小C、带的离心力过大D、带的长度过长11、一定型号V带内弯曲应力的大小，与成反比关系。A、带的线速度B、带轮的直径C、带轮上的包角 D、传动比12、带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带。A、进入大带轮处B、紧边进入小带轮处C、离开大带轮处D、离开小带轮处13、带传动产生弹性滑动的原因是。A、带与带轮间的摩擦系数较小B、带绕过带轮产生了离心力C、带的紧边和松边存在拉力差D、带传递的中心距大 第73页/共77页填空题1带传动中，带上受的三种应力是：应力、应力和 应力。最大应力等于

35、 ，它发生在 带的许用应力小于它，将导致带的 失效。2带传动中，打滑是指 ，多发生在 轮上。刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为：。3带传动与齿轮传动一起做减速工作时，宜将带传动布置在齿轮传动之 。4带传动一周过程中，带所受应力的大小要发生变化，其中以 应力变化最大，而 应力不变化。5某V带传动，带的横剖面积A=142mm，由张紧力产生的应力o15MPa，有效拉力Fe=300N，不计离心力的影响，紧边拉力Fl和松力拉力F2分别=N和 N。第74页/共77页控制适当的初拉力是保证带传动正常工作的重要条件，初拉力不足，则 ；初拉力过大则 。常见的带传动的张紧装置有 。普通V带带轮的槽形角随带轮直径的减小而 。在设计V带传动时，V带的型号是根据 选取的。1带传动不能保证精确的传动比，其原因是 。1带传动的设计准则为 。1设计V带传动时发现V带根数过多，可采用 来解决。第75页/共77页13设计V带传动时发现V带根数过多，可采用 来解决。14 带传动在工作时由于 使带在带轮上产生弹性滑动，这种弹性滑动 避免。15带传动中用 方法可以使小带轮包角l加大。16在其他条件相同情况下，V带比平带能传递更大功率的原因是 。17窄V带比普通V带承载能力 。18V带轮的槽角 于V带的楔形角。第76页/共77页感谢您的观看。第77页/共77页