機械設計基礎第九章帶傳動與鏈傳動

機械設計基礎第九章帶傳動與鏈傳動第1頁，課件共55頁，創作于2023年2月機械設計基礎主要內容金屬材料螺紋聯接機構的自由度平面連桿機構凸輪機構間歇運動機構齒輪傳動齒輪系帶傳動鏈傳動軸/軸承/聯軸器與離合器第2頁，課件共55頁，創作于2023年2月Unit9帶傳動帶傳動特點與類型V帶與帶輪帶傳動的受力分析帶傳動的彈性滑動普通V帶傳動的設計帶傳動的張緊和維護思考題九第3頁，課件共55頁，創作于2023年2月一、帶傳動特點1、適用于遠距離傳動；2、能緩沖和吸收振動，傳動平穩、噪音小；3、過載時，帶傳動打滑可以防止其他零件損壞；4、結構簡單，制造、安裝和維護均較方便；5、不能保證準確的傳動比，對軸壓力大；6、相對于鏈傳動壽命短；7、摩擦生電，一般不宜用于有易燃物場所；一般帶傳遞的功率P

100KW，

=5-25m/s（最大60m/s），I

7。第4頁，課件共55頁，創作于2023年2月帶傳動類型(1)第5頁，課件共55頁，創作于2023年2月帶傳動類型(2)平帶，V帶，多楔帶，園帶，同步帶第6頁，課件共55頁，創作于2023年2月二、V帶第7頁，課件共55頁，創作于2023年2月V帶結構節寬bp，基準直徑dd基準長度ld楔角φ=400中性層---彎曲時長度和寬度均不變的層V帶標記B1000GB1171--89第8頁，課件共55頁，創作于2023年2月帶輪結構第9頁，課件共55頁，創作于2023年2月帶輪結構第10頁，課件共55頁，創作于2023年2月帶輪截面參數第11頁，課件共55頁，創作于2023年2月三、帶傳動受力分析1、初拉力F0---工作前，帶兩邊承受相等的拉力。2、工作時：緊邊（繞入主動輪一邊）--拉力由F0F1；

松邊（繞入被動輪一邊）--拉力F0

F2。3、帶傳動的有效拉力：F=F1-F2=2F0(efv*1-1)/(ef*1+1)其中:Fv=f/sin/2;1—包角;傳遞功率P=FV/1000(KW)F0F1F0

F2第12頁，課件共55頁，創作于2023年2月帶傳動打滑打滑—一定初拉力F0下，帶與帶輪面間的摩擦力總和有一極限，當傳遞的圓周力超過該極限時，帶將沿帶輪全面打滑。第13頁，課件共55頁，創作于2023年2月帶傳動應力分析1、由拉力產生的應力σ1=F1/A，σ2=F2/A;2、由帶本身離心力產生拉應力σc=qv2/A；3、帶越過帶輪時產生彎曲應力σb=Eh/dd;σmax=σ1+σc+σb1(帶緊邊和小帶輪接觸處）[σ]保證帶有一定壽命。第14頁，課件共55頁，創作于2023年2月四、帶傳動的彈性滑動1、彈性滑動—由于帶的彈性變形而引起帶與帶輪間的局部相對滑動。第15頁，課件共55頁，創作于2023年2月2、帶傳動的傳動比帶由緊邊進入松邊時，拉力減小，帶逐漸縮短，帶速落后于主動輪圓周速度；帶由松邊進入緊邊時，拉力增大，帶逐漸伸長，帶速超前于主動輪圓周速度。滑動率：=（1-2）/1=(d1n1-

d2n2)/

d1n1(1-)d1n1

=d2n2帶傳動比：I=n1/n2=d2/

d1(1-)d2/

d1

一般傳動=0.01-0.02F0F1F0

F2第16頁，課件共55頁，創作于2023年2月五、普通V帶傳動設計1、帶傳動的失效形式和設計準則2、帶的基本額定功率帶傳動的失效形式：打滑、帶疲勞破壞（脫層、撕裂或拉斷）設計準則：足夠的傳動力和足夠的抗疲勞壽命。（1）帶傳動額定功率P—傳動裝置正確安裝和維護情況下，以規定的幾何尺寸和環境條件運行，在規定的時間周期內，給定V帶所能傳遞的功率。設計功率：Pd=KAP

依Pd查功率曲線圖選V帶截型第17頁，課件共55頁，創作于2023年2月2、帶的基本額定功率（2）單根V帶的基本額定功率P0---=1800（I=1)，特定基準長度LP，載荷平穩時，單根普通V帶工作足夠長時間所能傳遞的功率。查表

實際單根V帶額定功率P’=(P0+

P0)K

KL

查表

P0--I1時，同樣壽命下，帶傳動功率可增大

K

--1800時，修正系數

KL—帶長修正系數第18頁，課件共55頁，創作于2023年2月3、普通V帶傳動設計例題（1）選擇普通V帶型號查工況系數KA=1.3

Pd=KAP=1.37.5=9.75kW例：設計一帶式輸送機的V帶傳動,已知異步電動機的額定功率P=7.5kW，轉速n1=1440r/min，從動輪轉速n2=565r/min，三班工作制，要求中心距a

500mm。第19頁，課件共55頁，創作于2023年2月普通V帶選型圖由n1=1440r/min，Pd=9.75kW，查（普通V帶選型圖）選用B型V帶第20頁，課件共55頁，創作于2023年2月（2）確定帶輪基準直徑并驗算帶速

由（普通V帶選型圖）知，推薦的小帶輪基準直徑為125~140mm，則取dd1=140mm>ddmin=125mm。故有：由（普通V帶基準直徑系列）表，第21頁，課件共55頁，創作于2023年2月普通V帶基準直徑dd系列表取dd2=355mm第22頁，課件共55頁，創作于2023年2月驗算帶速實際從動輪轉速：轉速誤差為：帶速：在5～25m/s范圍內，帶速合適第23頁，課件共55頁，創作于2023年2月（3）確定帶長和中心距

由式：0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)

由式：由（普通V帶基準長度）表，0.7×(140+355)≤a0≤2×(140+355)有346.5≤a0≤990，題意要求中心距a

500mm，初定中心距a0=500mm。取Ld=1800mm實際中心距：第24頁，課件共55頁，創作于2023年2月普通V帶基準長度Ld表第25頁，課件共55頁，創作于2023年2月（4）驗算小帶輪包角由式：小輪包角合適（5）確定帶的根數由（單根V帶基本額定功率）表查得：單根V帶基本額定功率：P0=2.81kW第26頁，課件共55頁，創作于2023年2月單根V帶基本額定功率P0表第27頁，課件共55頁，創作于2023年2月（5）確定帶的根數（續）由（單根V帶基本額定功率增量）表查得ΔP0=0.46kW由（小帶輪包角修正系數）表查得K

=0.93由（帶長修正系數）表查得KL=0.95由式：取帶的根數：z=4根

第28頁，課件共55頁，創作于2023年2月單根V帶基本額定功率增量ΔP0表第29頁，課件共55頁，創作于2023年2月小帶輪包角修正系數K

表第30頁，課件共55頁，創作于2023年2月帶長修正系數KL表第31頁，課件共55頁，創作于2023年2月普通V帶截型與截面基本尺寸表第32頁，課件共55頁，創作于2023年2月（6）計算軸上壓力由普通V帶截型與截面基本尺寸表查得q=0.17kg/m由單根V帶的初拉力計算式求得初拉力為：則作用在軸上的壓力Q為：（7）帶輪工作圖（略）第33頁，課件共55頁，創作于2023年2月4、帶傳動的設計步驟一般已知：傳動用途、工作條件、傳遞功率、帶輪轉速或傳動比。設計：帶的型號、長度、根數及帶輪材料、結構和尺寸。設計步驟：根據n1和Pd---確定V帶型號及dd1確定帶輪基準直徑dd2=i

dd1，驗算帶速

1確定帶長Lp和中心距a驗算小帶輪包角1=1800-（dd2-dd1）

57.30/21200查單根帶的基本功率,確定帶的根數Z=Pd/P’第34頁，課件共55頁，創作于2023年2月六、帶傳動張緊裝置第35頁，課件共55頁，創作于2023年2月帶輪安裝和維護1、帶型號與帶輪輪槽尺寸相符合；2、兩帶輪相對應輪槽的中心線應重合；3、帶的張緊程度以大拇指按下15mm為宜；4、多根帶更換時應全部更換；5、帶傳動應加防護罩；6、帶工作溫度600；7、拆卸帶時，應先縮小中心距第36頁，課件共55頁，創作于2023年2月思考題九/1帶傳動不工作時，帶兩邊所受拉力

；帶傳動工作時，帶兩邊受力不同，其緊邊受力由F0

F1，松邊由F0

F2；帶傳動有效拉力F=

。帶傳動中，由于帶的

引起的帶與帶輪間的

為彈性滑動；彈性滑動使從動帶輪的園周速度V2

主動帶輪的園周速度V1，用滑動率ε表示為=

。帶傳動中，由于

（A，彈行滑動，B，打滑）的存在，從動輪的實際圓周速度總是

（A，大于，B，等于，C，小于）主動輪的圓周速度。帶傳動中，由于帶的彈形而引起的相對滑動稱為

（A，打滑，B，彈性滑動。它是

（A，可以，B，不可，C，必須）避免的。第37頁，課件共55頁，創作于2023年2月思考題九/2若帶所傳遞的圓周力F1超過了帶與帶輪接觸面間的極限摩擦力時，則帶將會在帶輪上

，使

。帶傳動失效形式主要是

和

。提高帶傳動承載能力的措施有

。

a)增大主動帶輪直徑，b)與a)相反，c)增大初拉力F0，d)增大帶輪與帶接觸處的粗糙度。帶繞帶輪循環一周，帶的應力變化

。a)五次，b)二次，c)三次，d)四次。已知某帶傳動，帶輪直徑分別為d1、d2，相對滑移系數為

，則帶傳動的傳動比I=

。a)d1/d2，b)d2/d1，c)d1/d2(1-

)，d)d2/d1(1-

)。

第38頁，課件共55頁，創作于2023年2月思考題九/3帶傳動的張緊輪最好如圖

安裝。

帶傳動的特點是什么？

第39頁，課件共55頁，創作于2023年2月Unit10鏈傳動鏈傳動特點與種類滾子鏈與鏈輪鏈傳動的運動特性滾子鏈傳動的設計計算鏈傳動的布置、張緊和潤滑思考題十第40頁，課件共55頁，創作于2023年2月一、鏈傳動特點適用范圍：功率P

100KW，I

8，中心距a

6m，鏈速

15m/s，傳動效率=0.95-0.98。鏈傳動特點：1、傳動中心距范圍大；2、準確的平均傳動比；3、張緊力小，故對軸的壓力小；4、可在高溫、油污、潮濕等惡劣環境情況下工作；5、傳動平穩性差、噪音大、制造成本高。第41頁，課件共55頁，創作于2023年2月鏈傳動的種類第42頁，課件共55頁，創作于2023年2月二、滾子鏈節距P=鏈號數

25.4/16mm標號：鏈號—排數鏈節數標準號10A--186GB1243.1-83第43頁，課件共55頁，創作于2023年2月滾子鏈主要尺寸和參數第44頁，課件共55頁，創作于2023年2月鏈輪第45頁，課件共55頁，創作于2023年2月鏈輪結構第46頁，課件共55頁，創作于2023年2月三、鏈傳動運動特性鏈的平均速度：=Z1P1n1/601000=Z2P2n2/601000(m/s)=常數平均傳動比：i12=n1/n2=Z2/Z1=常數鏈的瞬時速度:變化=1cos=d1

1cos/2--變化范圍±1800/Z瞬時傳動比：變化多邊形效應—由于多邊形嚙合傳動而引起傳動速度不均勻性。’=1sin=周期變化第47頁，課件共55頁，創作于2023年2月鏈傳動運動特性1、鏈速變化使鏈產生加速度，從動輪產生角加速度，引起動載荷。2、鏈在垂直鏈條邊的橫向分速度

’周期性變化，引起鏈條上、下抖動。3、鏈節進入鏈輪的瞬時，以一定相對速度相嚙合，使鏈輪受到沖擊。鏈傳動不可避免產生振動、沖擊和動載荷，因此不宜用在高速級。第48頁，課件共55頁，創作于2023年2月四、滾子鏈傳動設計計算1、中、高速鏈傳動（0.6m/s）（1）鏈基本額定功率P0---單排m=1，Z1=19，LP=100，水平布置，按推薦潤滑方式潤滑，工作壽命15000h，鏈條因磨損引起相對伸長量不超過3%，所能傳遞的功率。實際功率P’=P0KmKZKL（2）設計功率：Pd=KAPP0KmKZKL

KAPP0

KAP/KmKZKL依P0查功率曲線圖選鏈號第49頁，課件共55頁，創作于2023年2月滾子鏈功率曲線二、低速鏈傳動（0.6m/s）校核靜強度安全系數S=Qm/KAF4-8F=1000P/

---工作拉力Q---單排鏈極限拉伸載荷，查表第50頁，課件共55頁，創作于2023年2月五、鏈傳動的布置與張緊第51頁，課件共55頁，創作于2023年2月鏈傳動的潤滑第52頁，課件共55頁，創作于2023年2月思考題十/1鏈傳動主要特性是鏈速具有

，并由此導致

和

。引響鏈速不均勻性的主要參數是

和

。設計鏈傳動的主要依據是：根據功率曲線選擇

，使所選的鏈在要求的轉速下傳動的功率

鏈的許用功率。鏈傳動時，鏈的平均速度

，而鏈