机械设计-机械传动课件.ppt

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1、第三篇 机械传动第七章 带传动第八章 链传动第九章 齿轮传动第十章 蜗杆传动第三篇小结第三篇小结目 录一一 传动的作用传动的作用二二 传动的分类传动的分类三三 传动类型的选择传动类型的选择机械传动概述机械传动概述篇 头第七章第七章 带传动带传动第一节 概述第二节 带和带轮第三节 带传动的几何计算第四节 带传动工作情况的分析第五节 V带传动设计计算第六节 带传动的张紧装置带传动例题带传动例题带传动小结带传动小结带传动思考题带传动思考题篇 头大作业大作业第一节第一节概述概述一、一、带传动的作用及特点带传动的作用及特点二、二、带传动的分类带传动的分类章 头第二节第二节带和带轮带和带轮一一 V带和带轮

2、带和带轮1.V带：窄带、宽带、普通带。带：窄带、宽带、普通带。400bpbhjDD0bbpBfehahfd1)带截面带截面2)带轮截面带轮截面 3)截面尺寸截面尺寸2.带的基准长度带的基准长度二二 带轮设计带轮设计1.要求要求1)表面粗糙度小。表面粗糙度小。2)质量轻。（速高）质量轻。（速高）2.材料：材料：铸铁、铸钢、铸铝等铸铁、铸钢、铸铝等3.结构结构章 头第三节第三节带传动的几何计算带传动的几何计算a a2a a1g g/2add2dd1带长（基准长度）带长（基准长度）中心距中心距包角包角（小带轮（小带轮）其中其中章 头第四节带传动工作情况的分析带传动工作情况的分析一一 作用力分析作用力

3、分析 1.工作载荷引起的工作拉力工作载荷引起的工作拉力 2.影响最大有效拉力的因素影响最大有效拉力的因素 3.由离心力产生的拉力由离心力产生的拉力二二 带中的应力分析带中的应力分析三三 带传动的弹性滑动、打滑和滑动系数带传动的弹性滑动、打滑和滑动系数四四 带传动的疲劳强度带传动的疲劳强度章 头第五节V V带传动设计计算带传动设计计算一一 带传动设计的原始数据带传动设计的原始数据 及设计内容及设计内容1.原始数据：原始数据：P、n1、n2(或i)、工况2.设计内容：设计内容：带型号、长度、根 数、中心距、带轮直径及结构二二 传动参数选择传动参数选择1.型号型号1)计算功率：Pc=KAP KA-工

4、况系数2)带型号(普通带、窄带)：由Pc和n1确定。2.小带轮直径小带轮直径1)初选dd1，使dd1Dmin2)验算速度(v=pdd1n1/601000)，使vminvvmax3.确定中心距确定中心距章 头1)如果a颤动，故取：0.55(dd1+dd2)+h a 2(dd1+dd2)或 0.7(dd1+dd2)a 2(dd1+dd2)2)计算带长：初取a计算L标准Ld3)计算中心距：标准Lda调整中心距范围：(a-0.015Ld)(a+0.03Ld)4.包角包角a a1a a1 a a=70012005.带的初始拉力带的初始拉力ka-包角系数6.计算根数计算根数P0-单根(普通、窄)带传递功率

5、DP0-i1单根(普通、窄)带功率增量kL-(普通、窄带)长度系数7.计算轴上力计算轴上力FQ=2F0sin(a/2)而aLh，包角a1。第六节第六节带传动的张紧装置带传动的张紧装置一一 目的目的 带工作一段时间后会发生塑性变形而松弛、降低张紧力，发生打滑、颤动等。须重新张紧。二二 方法方法1.定期张紧2.自动张紧章 头中心距较大颤动第三节第三节带传动的几何计算带传动的几何计算a a2a a1g g/2add2dd1带长（基准长度）带长（基准长度）中心距中心距包角包角（小带轮（小带轮）其中其中一一 传动的作用传动的作用1.使原动机和工作机匹配。使原动机和工作机匹配。例：例：揉面机揉面机2.变速

6、、换向。例：变速、换向。例：汽车变速箱汽车变速箱3.变换运动形式。例：变换运动形式。例：冲床冲床、螺旋传动螺旋传动。4.多路传动。多路传动。钟表传动机构钟表传动机构。原动部分原动部分传动部分传动部分执行部分执行部分定传动比：定传动比：钟表钟表、带、带变传动比变传动比 二二 传动的分类传动的分类按按传传动动比比按按传传动动方方式式传传动动电传动：电能电传动：电能机械能机械能（电机、机车）（电机、机车）有级变速：有级变速：变速箱变速箱摩擦传动摩擦传动啮合传动啮合传动带传动带传动（中间件）（中间件）摩擦轮传动摩擦轮传动齿轮、蜗杆传动齿轮、蜗杆传动链传动、同步带传动链传动、同步带传动（中间件）（中间件

7、）机机械械传传动动机械传动：机械能机械传动：机械能机械能机械能（变速箱）（变速箱）流体传动：液压能流体传动：液压能机械能机械能（工程机械）（工程机械）无级变速：无级变速：摩擦轮摩擦轮三三 传动类型的选择传动类型的选择三三 传动类型的选择传动类型的选择1.功率与效率功率与效率2.线速度线速度3.传动比是否常数传动比是否常数4.成本、质量成本、质量1.作用：作用：用来传递空间两轴之间的运动和动力。用来传递空间两轴之间的运动和动力。例例：2.组成：组成：主、从动带轮、带组成主、从动带轮、带组成3.工作原理：工作原理：靠摩擦靠摩擦(平平、V带带)或啮合或啮合 (同步带同步带)传递运动和动力。传递运动和

8、动力。4.(靠摩擦的带传动靠摩擦的带传动)特点：特点：1)运行平稳。运行平稳。2)过载保护。过载保护。3)适于传动中高速级。适于传动中高速级。4)中心距大。中心距大。5)i C6)尺寸大。尺寸大。7)轴受力大。轴受力大。8)寿命短。寿命短。节 头一、带传动的作用一、带传动的作用二、带传动的分类二、带传动的分类1.按带形状分按带形状分 1)平带平带 2)V型带：窄带、普通带、宽带型带：窄带、普通带、宽带 3)同步带同步带 4)多楔带多楔带2.按传动形式分按传动形式分 1)开口传动开口传动-两平行轴、同向。两平行轴、同向。2)交叉传动交叉传动-两平行轴、反向、寿命短。两平行轴、反向、寿命短。3)半

9、交叉轴半交叉轴-空间交错轴。空间交错轴。节 头普通普通V带传动设计例题带传动设计例题 设计鼓风机普通V带传动。动力机Y系列三相异步电动机，功率P=7.5KW，n1=1440rpm，n2=630rpm，每天工作16h，a700mm,设计该带传动。解解1.确定确定V带型号2.确定带轮直径确定带轮直径3.计算带长计算带长4.求中心距求中心距5.验算包角验算包角6.验算带速验算带速7.求带的根数求带的根数8.张紧力张紧力9.轴受力轴受力章 头1.确定确定V带型号带型号1)工况系数工况系数：KA=1.22)计算功率：计算功率：PC=KAP=1.27.5=9KW3)带型号带型号：选选A型带型带题 头2.确

10、定带轮直径确定带轮直径1)初取初取dd1dd1min=75mm由带选型图由带选型图 dd1=112140 取取dd1=125mm2)大轮直径大轮直径dd2 dd2=(1-e e)dd1n1/n2=(1-0.01)1251440/630=282mm由由直径系列直径系列3)验算验算n2 n2=(1-e e)n1dd1/dd2 =(1-0.01)1440125/280 n2=636.4r/minD Dn2/n21%满足要求满足要求题 头取取 dd2=280mm3.计算带长计算带长1)初定中心距初定中心距 0.7(dd1+dd2)a 2(dd1+dd2)0.7(125+280)a 2(125+280)

11、283.5 a 8102)带长带长 Ld=p pDm+2a+D D2/aDm=(dd1+dd2)/2=(280+125)/2=202.5(mm)D D=(dd1+dd2)/2=(280-125)/2=77.5(mm)Ld=3.14202.5+2650+77.52/650 =1945(mm)由由标准长度标准长度 取标准值取标准值Ld=2000mm题 头取取a=650mm4.求中心距求中心距1)中心距中心距 a=(Ld-p pDm)/4+(Ld-p pDm)2-8D D21/2/4 a1200 合适合适=1800-600(280-125)/677.4=166.306 验算带速验算带速v=p pdd

12、1n1/601000 5m/svF2故故s s1 s s2)2)离心应力离心应力s sc=Fc/A=qv2/A=r rv2sb1sb2由带传动中的力分析知：带中存在由工作载荷引起的紧边拉力F1和松边拉力F2、离心力Fc。1)工作应力工作应力3)弯曲应力弯曲应力s1s2sC4)应力分布应力分布s2sb2sb1s1sC节 头三三 带传动的弹性滑动、打滑和滑动系数带传动的弹性滑动、打滑和滑动系数1.弹性滑动弹性滑动2.打滑打滑3.滑动率滑动率节 头1.弹性滑动弹性滑动运行状态运行状态F2F2F1F1w w1 1w w2 2主动轮上：由于主动轮上：由于F1F2 e e1e e2 v1v2从动轮上：由于

13、从动轮上：由于F2F1 e e2e e1 v2Fmax时打滑时打滑2)打滑与弹性滑动的关系打滑与弹性滑动的关系故故 打滑是可以避免的，打滑是可以避免的，弹性滑动是不可避免的。弹性滑动是不可避免的。由于由于条 头3.滑动率滑动率运行状态运行状态F2F2F1F1w w1 1w w2 2条 头1000FvP=四四 带传动的疲劳强度带传动的疲劳强度1.带传动的失效形式：带传动的失效形式：运行状态F2F2F1F1w1w2打滑和疲劳破坏。打滑和疲劳破坏。2.带传动的设计准则：带传动的设计准则：在不打滑的条件下，在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。具有一定的疲劳强度和寿命。3.带传动的最大功率带传动

14、的最大功率1000)1()11veAcbafsss-（不疲劳破坏1000)1(1veFaf-不打滑节 头)1(1veAafs-=10004.提高带疲劳强度措施提高带疲劳强度措施由上式由上式1)增大当量摩擦系数增大当量摩擦系数2)增大小包角增大小包角3)带速适当。带速适当。4)采用高强度带、适当增长带长采用高强度带、适当增长带长5)适当增大适当增大F06)适当的布置适当的布置牛头刨汽车变速箱 853 2 1 7输入轴I输出轴III中间轴II中间轴IV4 64 64 64 6压力机压力机螺母转动螺母转动螺杆移动钟表传动机构钟表传动机构秒针分针时针发条1(72)(12)23(64)4(8)5(60)

15、6(8)7(60)8(6)9(8)10(24)11(6)12(24)操纵轮摩擦轮传动n2v1=v2R1w1=R2w2i 12=R2/R1 R2 n1R1 n1R1 R2带传动齿轮传动蜗杆传动链、同步带传动链轮链轮链条各种机械传动的主要特点各种机械传动的主要特点带的传动形式带的传动形式开口传动（平带或V带）半交叉(平带)半交叉(平带)带的分类平带同步带多楔带顶胶层（胶料）承载（帘布、胶线绳）底胶层（胶料）包布层（胶帆布）帘布芯结构绳芯结构V带：窄带、普通带、宽带普通带：Y、Z、A、B、C、D、E。截面积带及带轮槽400bpbhjDD0bbpBfehahfd带的基准长度带的基准长度Ld带轮结构实心

16、式腹板式轮辐式带传动工况系数带传动工况系数KA注I类-直流电动机、Y系列三相异步电动机、汽轮机、水轮机；II类-交流同步电动机、交流异步滑环电动机、内燃机、蒸汽机。普通V带选型图小带轮转速n1(r/min)计算功率Pc/KW普通窄V带选型图小带轮转速n1 r/min计算功率Pca(KW)V带带轮最小直径dd1/mm普通V带极限速度带的颤动中心距较小中心距较大颤动包角系数ka单根普通V带传递功率表单根窄V带基本额定功率单单根根普普通通V带带i 1功功率率增增量量D DP/KW单根窄V带功率增量P0(KW)普通V带长度系数kL窄V带长度系数kL7.计算轴上力计算轴上力F0 aF0FQFQ=2F0sin(a/2)带传动定期张紧abc带传动自动张紧:ab带的布置外径 dd Y Z A B C D E