机械设计基础第5章挠性传动
②滚子链的标准
滚子链已标准化,分为A、B两种系列,常用A系列 滚子链的标记:链 号—排数-链节数国家标 准编号 例如:标记为 08A—1 -88 GB/T 1243—1997, 表示A系列、齿距为 12.70 mm、单排、88节 的滚子链
(2)滚子链的链轮
链轮的端面齿槽形状
链轮的结构
直径小的链轮制成实心式,直径大的链轮制成 孔板式,直径很大的制成组合式,可将齿圈焊 接到轮毂上,或采用螺栓连接
5.4.2 单根普通 V带的基本额定功率 通过实验和理论分析,可求得单根 普通V带的基本额定功率P1 在实际使用条件与实验条件不相符时, 应对P1值进行修正,单根普通V带在实 际工作条件下所允许传递的功率为
5.4.3 设计计算
已知条件:传动的用途和工作情况;传递的功 率;主动轮的转速n1和从动轮的转速n2(或传动 比);原动机的类型以及对外廓尺寸的要求 设计内容:带的型号、长度和根数;带轮的尺 寸、结构和材料;传动的中心距;带的初拉力和 压轴力、张紧及防护和带轮设计
V带的结构和标准 2. V带的结构和标准
普通 V带为无接头的环形结构,由顶胶、抗拉 体、底胶、包布组成 抗拉体有帘芯和线芯两种结构 普通V带的规 格、尺寸、性能、 使用要求都已标 准化.按截面尺寸 分为七种型号Y、 Z、A、B、C、D、 E,其中Y型截面 最小,E型截面最 大
普通V 普通V带的结构
5.2 带传动的运动分析
由于带的弹性变形引起的局部相对滑动现象称为弹性 滑动 带的弹性滑动使从动轮圆周速度小于主动轮的圆周速 度,其速度的降低率称为带传动的滑动率 滑动率表示。 滑动率
传动比为 传动比
打滑
带与带轮之间的摩擦力总和有一个极限值,当传递 的有效拉力F的值超过极限值时,带将在带轮上发生相 对滑动,这种现象称为打滑
第5章 挠性传动
A 挠性传动的类型、特点及应用 挠性传动的类型、
XK 50 32 型 铣 床 传 动 系 统
问题
电动机的运动是如何传至主轴,并使主轴
转速分为两挡的?带传动在该传动系统中起什么作 用?它属于什么类型的传动?有何特点?如何进行设 计? 带传动用于原动机与工作机之间的传 分析问题 动;主轴转速分为两挡,通过更换带轮的方法实现 换挡,调整工作部分与原动机部分的速度关系,实 现减速、增速和变速要求。带传动和链传动都属于 挠性传动,挠性传动是通过中间挠性件传递运动和 动力的传动形式,其主要作用就是传递转矩和改变 转速
影响带所传递的圆周力的因素有
(1)初拉力F0 : F与F0成正比,初拉力F0越大,F就越 初拉力F 大。但F0过大会加剧带的磨损,致使带过快松弛,缩短 其工作寿命。 摩擦系数f (2)摩擦系数f: f越大,摩擦力也越大,F就越大。 V带因用当量摩擦系数fv取代平带的摩擦系数f(fv >f), 所以V带传递能力远高于平带。 包角α (3)包角α: F随α的增大而增大。由于大带轮的包角 α2 大于小带轮的包角α1 ,故打滑首先发生在小带轮上。 一般要求α1 ,可得带传动在不打滑条件下所能传递的最 大圆周力为 Fmax=F1(1-1/efvα )
链 轮 的 结 构
链轮的材料
链轮轮齿应具有足够的接触强度和耐磨性,常用材 料为中碳钢(35、45钢),不重要的场合用Q235钢、 Q275钢,高速重载时采用合金钢,低速时大链轮可采用 铸铁。由于小链轮的啮合次数多,其材料要优于大链轮, 并要进行热处理
4.链传动的布置、 4.链传动的布置、张紧及润滑 链传动的布置
设计方法和步骤
1.确定计算功率 1.确定计算功率PC
PC =KA P
P:为传递的额定功率,一般为原动机的额定功率,kW KA:为工况系数
2.选择V 2.选择V带型号 选择
根据计算功率PC和小带轮转速n1,由图选 择普通V带型号
普 通 V 带 选 型 图
3.确定带轮基准直径 3.确定带轮基准直径 一般取d 一般取 d1≥ddmin,再按传动比计算大带 轮的基准直径: 轮的基准直径 dd2=i d d1 4.验算带速 4.验算带速 5.确定传动中心距 5.确定传动中心距a和带的基准长度Ld 6.验算小带轮包角 验算小带轮包角α 6.验算小带轮包角α1 7.确定V带根数z 7.确定V 确定 8.计算张紧力 8.计算张紧力F0 9.计算带传动作用于轴上的压力 9.计算带传动作用于轴上的压力FQ 10.V带轮的设计 10.V带轮的设计
链传动的布置
(1)链传动的布置 ①在链传动中,两链轮的转动平面 应在同一平面上,两轴线必须平行, 最好成水平布置 ②如需倾斜布置时,两链轮中心连 线与水平线的夹角φ应小于 45°
B 相关理论 5.1 带传动的传动能力分析
带传动安装时,带被一定的初拉力F0张紧在两带轮 上,带传动未工作时,两边传动带各处的张紧力均等 于F 0
(3)链传动
挠性啮合传动
由主动链轮、从动链轮和绕 在链轮上的环形链条所组成 它是靠链条与轮齿之间的啮合实 现传动的,属于啮合传动
共同优点是: 共同优点是 结构简单,制造、安装和维护较方便,且成本 低廉,适用于两轴中心距较大的场合 不同的特点有: 不同的特点有 (1)带传动有良好的弹性,能缓冲吸振,传动平 稳,噪声小;过载时带在带轮上打滑,具有过载保 护作用。但带传动的传动比i不准确,传动效率较低, 带的寿命较短,外廓尺寸大 (2)链传动与带传动相比,承载能力大,两链轮 的平均传动比恒定;链条张紧力和压轴力较小,传 动效率较高;能在高温、有油或潮湿等恶劣环境下 工作。但瞬时传动比不稳定,传动平稳性差,工作噪 声大,无过载保护作用
挠性传动分类 摩擦带传动: (1)摩擦带传动
摩擦带传动由 主动轮1、从动 轮2和环形挠性 带3组成,它是 靠挠性传动带与 带轮间的摩擦力 来传递运动和动 力的,属于摩擦 传动
摩擦带传动
Байду номын сангаас (2)啮合带传动
通常由主动 同步带轮、从动 同步带轮和环形 同步带组成 它是靠带内 侧面齿与带轮齿 槽相啮合来实现 传动,属于啮合 传动
(2)链传动的张紧 链传动张紧的目的 主要是避免链条的垂 度过大而造成啮合不 良及链条的振动,同 时也是为了增大链条 与链轮的啮合包角 (3)链传动的润滑 润滑对链传动的影响 很大,良好的润滑将减轻 磨损,缓和冲击,提高承 载能力,延长链及链轮的 使用寿命 常用的润滑方式有油 壶或油刷供油、滴油润滑、 油浴或飞溅润滑及压力供 油润滑等
节宽bp:V带绕过带轮弯曲时,外层受拉伸长,内层受 压缩短,中间有一层保持长度不变,其宽度称为节宽bp 基准直径dd:在V带轮上,与bp相对应的带轮直径称为 基准直径dd. 带的公称长度:带在带轮基准直径上的周线长度称为 基准长度Ld ,并以Ld表示V带的公称长度 V带标记:类型—基准长度 国标标准编号 例如:A—1400 GB/T 11544—1997,表示A型普通V带, 基准长度为1400 mm
V带轮的材料: 带轮材料常采用灰铸铁、钢、铝合 金或工程塑料,其中灰铸铁应用最广 当带轮的圆周速度在25 m/s以下时, 用HT150或HT200;当转速较高时,可采 用铸钢或钢板冲压焊接结构 传递小功率时可用铸铝或塑料,以 减轻带轮重量
V带轮的 结构:带 轮由轮缘、 轮辐、轮 毂三部分 组成。分 为实心式、 腹板式和 轮辐式
传动链的类型
链节距
相邻两滚子 中心间的距离 称为链节距, 用 p 表示 它是链条的 主要参数,齿 距越大,链条 各零件的尺寸 也就越大,链 条所能传递的 功率就越大
滚子链的结构与接头方式
滚子链的接头方式 当链条节数为偶数时,链条连接 成环时正好是外链板与内链板相接, 可用开口销或弹簧夹锁住销轴 当链条节数为奇数时,则采用过 渡链节
1.摩擦带传动的类型 1.摩擦带传动的类型
(1)平带传动:结构最简单,传动效率较高,在传动中心距较 平带传动: 大的场合中应用较多 带传动: (2) V带传动:主要用于传动能力较大、结构要求紧凑的场合, V带传动较平带传动能力好,应用较普遍 多楔带传动: (3)多楔带传动:综合了平带和V带传动的优点,主要用于传 递较大的功率、结构要求紧凑的场合,但结构复杂、制造不便 圆带传动: (4)圆带传动:传动能力较小,一般用于轻型和小型机械
带传动的受力分析
假设带的总长近似 不变,所以紧边拉力的 增加量F1-F0应等于松边 拉力的减少量F0-F2 即 F0 =1/2(F1+F2) =1/2( 紧边和松边的拉力之 差F称为带传动的有效 圆周力 即 F=F1-F2
带传动所传递的功率为: 带传动所传递的功率为: P=Fv/1000 当传动带有效圆周力达到最 大值时,紧边拉力F1 和松边 拉力F2 之间的关系可用欧拉 公式表示为 F1/F2=efvα 当传递的有效圆周力F超过 摩擦力时,带就开始在带轮上 全面滑动,即打滑。
带轮的结构
带轮实物
带传动的张 紧:普通 V带 传动长期在 张紧状态下 工作,会由 于塑性变形 而松弛,使 初 拉力F0 减小,导致 传动能力下 降,甚至失 效
带传动的张紧装置
3.链传动的类型
链传动按用途不同分为三类:传动链、起重链、曳 传动链、起重链、 传动链 引链 传动链中按结构不同可分为滚子链和齿形链 (1)滚子链的结构和标准 ①滚子链的结构: 滚子链由内链板1、外链板2、销 轴3、套筒4和滚子5组成
F1 紧边拉应力σ 1 = A F2 松边拉应力σ 2 = A
2.由离心力FC产生的 离心拉应力σC
3.由带弯曲变形产 生的弯曲应力σb
σC=FC/A=qv2/A
σ =Eh/dd
b
三种应力在带上的分布情况
最大应力发生在紧边刚绕入小带轮处,其值为 σmax=σ1+σc+σb1
传 动 带 的 应 力 分 析
弹性滑动
因带两边所受到的拉力差使带两边的弹性变形不等 所致,是带传动正常工作时不可避免的固有特性,不 影响带的正常工作 打滑是因过载所致,其后果是严重的, 打滑是因过载所致,其后果是严重的,使带传 动失效,同时也加剧了带的磨损, 动失效,同时也加剧了带的磨损,应尽量避免