第七章摩擦轮与带传动1.ppt

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1、2转矩不宜过大。转矩不宜过大。3磨损快，寿命低。磨损快，寿命低。4传动效率低。传动效率低。第二节 摩擦轮传动一、传动的工作原理利用主、从动轮之间的摩擦力传递运动和扭矩利用主、从动轮之间的摩擦力传递运动和扭矩：f.FnFt 法向力法向力Fn 摩擦力摩擦力f.Fn 工作圆周力工作圆周力Ft 摩擦轮在接触面间可能的滑动摩擦轮在接触面间可能的滑动 弹性滑动弹性滑动打滑打滑 1弹性滑动：弹性滑动：两摩擦轮表层由于在摩擦力的作用下产生不同情况的切向两摩擦轮表层由于在摩擦力的作用下产生不同情况的切向弹性变形而引起的相对滑动叫做弹性滑动。弹性变形而引起的相对滑动叫做弹性滑动。由于弹性滑动的存在，使得从动轮内由

2、于弹性滑动的存在，使得从动轮内圆周速度圆周速度v2，低于主动轮的圆周速，低于主动轮的圆周速度度v1其滑差率：其滑差率：金属：金属：=0.51%非金属材料非金属材料=510%材料的弹性模量材料的弹性模量E越低，弹性滑动越厉害越低，弹性滑动越厉害 存在弹性滑动时摩擦轮的实际传动比：存在弹性滑动时摩擦轮的实际传动比：圆柱摩擦轮传动：圆柱摩擦轮传动：圆锥摩擦轮传动圆锥摩擦轮传动 注意：弹性滑动在摩擦轮传动中是不可避注意：弹性滑动在摩擦轮传动中是不可避 免的免的 弹性滑动后果弹性滑动后果:速度损失速度损失功率损失，实际功率损失，实际传动比偏差，使传动精度传动比偏差，使传动精度降低降低 措施：采用高弹性模

3、量材料制作轮面措施：采用高弹性模量材料制作轮面 2打滑：打滑：当f.FnFt 时主动轮将不能带动从动轮，接时主动轮将不能带动从动轮，接触表面将会产生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。触表面将会产生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。打滑后果：将使摩擦轮面产生严重摩损，因而使传动寿命打滑后果：将使摩擦轮面产生严重摩损，因而使传动寿命 降低降低 打滑现象一般允许发生在起、制动等短暂时间内，正常打滑现象一般允许发生在起、制动等短暂时间内，正常 工作时，必须设法避免。工作时，必须设法避免。应用：功率，传动比，速度和轴间中心距等方面适用范围应用：功率，传动比，速度和轴间中心距等方面适用范围很大。很大。功率

4、：功率：18kw。最大。最大:220kw传动比传动比:7。最大。最大:25(微动装置微动装置)二、法向力的计算二、法向力的计算(一一)圆柱摩擦轮传动圆柱摩擦轮传动为保证正常传动，必须有足够的法向力为保证正常传动，必须有足够的法向力Fn代入代入 f摩擦系数，表摩擦系数，表7-1K载荷系数载荷系数 k=1.21.5(功率传动功率传动)k=3.0(示数传动示数传动)K考虑载荷的不平稳性及保证传动的可靠性考虑载荷的不平稳性及保证传动的可靠性若取若取k=1.35,f=0.2，第一个式子，则，第一个式子，则Fn7Ft 摩擦轮传动功率不宜过大摩擦轮传动功率不宜过大(二二)圆锥摩擦轮传动圆锥摩擦轮传动D1应换

5、为主动轮的平均直径应换为主动轮的平均直径Dm1 三、作用在轴上的载荷三、作用在轴上的载荷Ft作用在圆周方向的载荷 Fn接触面间的法向力 计算 轴、支承 1圆柱摩擦轮 Fr径向力指向轮心 Fr=Fn Ft圆周力主反从同 Ft=f.Fn2 2圆锥摩擦轮圆锥摩擦轮FtFt圆周力圆周力主反从同主反从同 Ft=f.FnFr径向力径向力指向轮心指向轮心 Fr=Fn.cosFa轴向力轴向力背向锥顶背向锥顶（指（指向大端）向大端）Fa=Fn.sin 12 F Fa1a1F2带轮上从紧边到松边带轮上从紧边到松边不断减小不断减小(二二)离心力产生的应力离心力产生的应力离心力虽只发生在带作圆周运动的部分，但由此引起

6、的离心力虽只发生在带作圆周运动的部分，但由此引起的拉力作用于带的全长拉力作用于带的全长(三三)带在带轮上弯曲产生的弯曲应力带在带轮上弯曲产生的弯曲应力EE带的弹性模量带的弹性模量带的厚度带的厚度DD带轮的直径带轮的直径 小带轮处的弯曲应力较大小带轮处的弯曲应力较大:b1 b2最大最大应应力：力：位置：紧边进入小带轮的接触点位置：紧边进入小带轮的接触点b1b1对传动带的寿命影响最大，对传动带的寿命影响最大，小带轮直径不宜过小。小带轮直径不宜过小。六、弹性滑动、打滑和滑动率1 1弹性滑动弹性滑动当传动带从紧边过渡到松边时，拉力由当传动带从紧边过渡到松边时，拉力由F1F2F1F2。因此，自。因此，自

7、某点某点B B1 1开始，带的拉伸变形逐渐减小。开始，带的拉伸变形逐渐减小。这种由于带的弹性变形量的改变，而引起的传动带与轮面在局部接触弧上的相对滑动称弹性滑动。弹性滑动是不可避免的。2 2带传动的滑差率带传动的滑差率和实际传动和实际传动i i由于弹性滑动使从动轮的圆周速度由于弹性滑动使从动轮的圆周速度v v2 2低于主动轮的圆周速低于主动轮的圆周速度度v v1 1，其速度损失率称为滑差率，其速度损失率称为滑差率(也称滑动率也称滑动率)。或或 一般平型胶带一般平型胶带=1-2%,=1-2%,三角胶带三角胶带 =1.5%=1.5%带传动的实际传动比为：带传动的实际传动比为：弹性滑动的后果弹性滑动

8、的后果:除了造成功率损失和带的摩损，还引起从除了造成功率损失和带的摩损，还引起从 动轮圆周速度的损失，使带传动得不到准动轮圆周速度的损失，使带传动得不到准 确的传动比，使传动精度降低。确的传动比，使传动精度降低。3 3打滑打滑-F-Ft tFFfmaxfmax时时当载荷大到某一数值时当载荷大到某一数值时(F Ft tFFfmaxfmax)时时，带首先与小带轮在整，带首先与小带轮在整个接触弧上产生相对滑动。个接触弧上产生相对滑动。这种由于载荷过大，引起的传动带与小带轮轮面在整个接这种由于载荷过大，引起的传动带与小带轮轮面在整个接触弧上的相对滑动，称为打滑。触弧上的相对滑动，称为打滑。注意：打滑首

9、先发生在小带轮上。注意：打滑首先发生在小带轮上。带传动产生打滑以后不能产生正常工作，而且会引起带带传动产生打滑以后不能产生正常工作，而且会引起带的过度磨损的过度磨损,因此必须避免。因此必须避免。七、普通V带传动的设计与计算已知：用途，工作情况，功率，主从动轮的转速或传动比，已知：用途，工作情况，功率，主从动轮的转速或传动比，原动机类型，空间尺寸原动机类型，空间尺寸 设计确定：带的型号，带轮直径，带长，传动中心距，设计确定：带的型号，带轮直径，带长，传动中心距，带的根数，轴上的载荷，带轮结构带的根数，轴上的载荷，带轮结构(一一)选择带的型号选择带的型号Pd=KA.PK KA A工况系数，表工况系

10、数，表7-57-5由由P Pd d，小轮转速，小轮转速n n1 1图图7-177-17 选带的型号(二二)确定带轮直径确定带轮直径D D1 1、D D2 2小带轮直径的选取至关重要：小带轮直径的选取至关重要：D D1 1小，弯曲应力小，弯曲应力，vv，根数根数，轮宽，轮宽 D D1 1大，大，D D2 2，重量，尺寸，重量，尺寸可取多组数据试算，进行比较可取多组数据试算，进行比较DMIN见表7-6(三三)验算带速验算带速 (V=5-25m/s)(V=5-25m/s)按表7-7选D要求要求:V=5-25m/s:V=5-25m/sv v过高，离心力过高，离心力，压紧力，压紧力，摩擦力，摩擦力，传递

11、的圆周力、，传递的圆周力、功率功率v v过低，功率过低，功率P=F.vP=F.v一定时，一定时，F,F,需传递的圆周力需传递的圆周力，易打，易打 滑，带的根数滑，带的根数 (四四)确定带的基准长度确定带的基准长度初定初定a a0 0计算计算LL选取标准带长选取标准带长L Ld d(表表7-3)7-3)0.7(D0.7(D1 1+D+D2 2)a)a0 02(D2(D1 1+D+D2 2)(五五)确定实际中心距确定实际中心距(六六)验算小带轮包角验算小带轮包角1 11 1过小，带易打滑，要求过小，带易打滑，要求:1 1120(120(特殊情况特殊情况1 190)90)11过小时的措施过小时的措施

12、 1)1)加大中心距加大中心距a,2)a,2)采用张紧轮采用张紧轮(七七)计算计算V V带的根数带的根数P P0 0i i=1=1，特定长度，平稳工作，单根，特定长度，平稳工作，单根V V带的基本额定功带的基本额定功 率，表率，表7-87-8K K包角修正系数，表包角修正系数，表7-97-9K KL L带长修正系数，表带长修正系数，表7-37-3PP0 0i1i1时，单根时，单根V V带额定功率的增量，表带额定功率的增量，表7-107-10(八八)计算作用在轴上的载荷计算作用在轴上的载荷(不考虑两边的拉力差不考虑两边的拉力差)(九九)确定带轮的结构尺寸确定带轮的结构尺寸其中其中,F,F0 0可

13、按式可按式(7-33)(7-33)选取选取三角带轮的材料多采用灰铸铁，小功率时可用铸铝和塑料三角带轮的材料多采用灰铸铁，小功率时可用铸铝和塑料，高速时用铸钢，高速时用铸钢 三角带轮结构可用实心轮三角带轮结构可用实心轮(D100-150mm)(D100-150mm)，腹板式，腹板式(D400mm(D400mm，孔较大，孔较大)，孔板式，孔板式(D400mm(D400mm)(D400mm)注意：轮槽=34，36，3840(带的楔角)见表7-4第五节第五节 同步带传动同步带传动一、同步带传动的特点和应用一、同步带传动的特点和应用综合带传动和齿轮传动的优点综合带传动和齿轮传动的优点:钢丝绳钢丝绳强力层

14、强力层受力后受力后仍保持仍保持节距不变无相对滑动节距不变无相对滑动主要参数：主要参数：主动轮，从动轮作同步传动主动轮，从动轮作同步传动Pd节距，纵向截面上相邻两齿中心轴线间节线上的距离节线受弯时，带中保持原长不变的周线LP节线长度，公称长度 类型：按齿型:梯型齿 半圆弧齿 双圆弧齿 梯型齿 单面同步带(仪器中常用)双面同步带 按节距不同:最轻型MXL，超轻型XXL，特轻型XL，轻型L，重型H，特重型XH，超重型XXH，表7-12，表7-13 二、带轮轮缘表面须制出轮齿渐开线齿形(推荐)直边齿形带轮齿数:同时啮合齿数6三、同步带传动的设计计算已知条件：用途、功率、大小带轮的转速或传动比，空间 尺

15、寸范围确定：同步带的型号，带长，齿数，中心距，带轮节圆直 径及齿数，带宽，带轮结构解：(一)选带型Pd=KA.PKA工作情况系数，表7-15Pd，n1图7-22选带型(二)带轮齿数和节圆直径(三)带长和带的齿数查表7-13 LP及齿数(四)实际中心距(五)小带轮啮合齿数圆整为整数(六)选择带宽bs0基准宽度，表7-12KZ啮合齿数系数,zm6时,KZ=1;zm6时,KZ=1-0.2(6-ZM)(七)计算作用在轴上的载荷P0-同步带基准宽度bs0所能传递的功率,式(7-38)(八)带轮结构（从略）第六节 其它带传动简介一、齿孔带传动适用：重量轻，转矩小，传动精度较高齿孔带：齿孔35mm电影胶卷齿孔 材料0.15-0.25mm，涤纶，三醋酸纤维素带轮：渐开线齿形(推荐)，圆弧齿形材料硬铝，超硬铝，优质结 构钢，碳素工具钢，塑料二、拖动式带传动将挠性传动件的两端直接固定在主、从动件上，拖动从动 件运动。特点：可改变主、从动件表面形状，改变i，实现变传动比i传动无相对滑动，i准确，精度高可将回转运动变为直线运动结构简单，制造方便挠性传动件长度有限，主、从 动件转动范围360适用：精密机械，仪器的精密读数挠性传动件：材料碳素工具钢，弹簧钢轧制的薄带或 细丝（一般）铍青铜，磷青铜带（特殊用途）丝棉线，锦纶丝薄带或绳（精度要求较低）主动轮，从动轮：优质碳素结构钢、铝合金、黄铜、塑料