挠性传动的定义
挠性传动
两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动
3.链传动的特点及应用
优点: 平均速比im准确,无滑动; 结构紧凑,轴上压力小; 传动效率高η=98%; 承载能力高P=100KW; 可传递远距离传动amax=8m; 成本低。
缺点: 瞬时传动比不恒定; 传动不平稳; 传动时有噪音、冲击; 对安装精度要求较高。
Y、Z、A、B、C、D、E
小
大
YZ
A
B
C
D
E
普通V带的截面尺寸 GB/T11544-1997 (2)长度标准
基准长度为标准值(公称长度)。
4.标记
由带型号、基准长、标准号(GB/T11544-1997)组成。如 B-4000GB/T11544-1997。 通常打印在带的外表面。
动和动力的。有同步齿形带传动和齿孔带传动两种形式。 1.同步齿形带传动 2.齿孔带
特点:兼有带传动和齿轮传动 的优点,吸振、i 准确。常用于 传动比要求较准确的中、小功率 的传动,如电影放映机、打印机、 录音机、磨床及医用机械中
轿车发动机
机器人关节
二、链传动 1.链传动的组成 链传动由主动链轮、从动链轮 和绕在链轮上的链条所组成。
一、普通V带
1.V带的结构 是无接头的环形带
V 包布层:橡胶帆布,保护作用
带 伸张层:拉伸 截
帘布结构:一般传动
面 强力层:承受载荷的主体
组
绳芯结构:柔韧性好、直径小、速度高的场合
成 压缩层:压缩
2.几个重要概念
节面:带绕过带轮弯曲时,内、外层之间长度不变的中性层。
节宽:节面的宽度b p。
基准直径:V带装在带轮上后,与节宽对应的带轮直径d d 。 基准长度:与带轮基准直径处相对应的带的周线长度,用Ld表示。
第9章 挠性传动[92页]
F F1 F2
F1 F2 2F0
Ff F1 F2 F
P F v 1000
当带有打滑趋势时,摩擦力即达到极限值,此时的拉力差(有效拉力)为带所能传递的
最大圆周力。
带的紧边拉力与松边拉力二者的临界值之间的关系,可由柔韧体摩擦的欧拉公式确
定:
F1 e f F2
e为自然对数的底
F1 F2 F
1
d1
a
2
d2
L
2a
2
(d1
d2
)
(d2
d1)2 4a
.带传动的张紧
带工作一段时间后,因永久伸长松弛,应将带重新张紧。 方法:调节中心距或采用张紧轮。
水平张紧
张紧轮张紧
.带传动优点
1 、带具有挠性和弹性,可吸收振动、缓和冲击,使传动平稳、 噪音小;
2、 当过载时,带与带轮之间可发生相对滑动而不损伤其它零件,有 过载保护作用;
3 、适合于主、从动轴间中心距较大的传动 4、 结构简单,成本低廉 。
用于中小功率电动机与工作机械之间的动力传递。 带速 5~25m/s, 传动比≤7。
缺点
1、外廓尺寸较大 2、摩擦式带传动有弹性滑动和打滑的现象,不能保证固
定的传动比, 3、由于需要施加张紧力,所以会产生较大的压轴力,使
轴和轴承受力较大, 4、带的寿命较短,传动效率较低。
机械设计基础
主编:王 毅 程 强 薛云娜 陈照强
目录
第9章 挠性传动
• 9.1 挠性传动概述
• 9.2 带传动概述
• 9.3 普通带传动的工作性能分析
• 9.4 V带传动设计
• 9.5 同步齿形带和高速带传动简介
• 9.6 链传动
• 9.7 挠性传动的历史、现状及发展趋势简介
《挠性传动设计》课件
材料应具有良好的耐腐蚀性和 耐高温性,以适应恶劣的工作 环境
材料应具有良好的加工性能和 焊接性能,以方便制造和维修
挠性传动的结构设计
挠性传动的基 本结构:包括 挠性元件、固 定元件和运动
元件
挠性元件的设 计:考虑挠性 元件的材质、
形状和尺寸
固定元件的设 计:考虑固定 元件的材质、
形状和尺寸
运动元件的设 计:考虑运动 元件的材质、
挠性传动的应用场景
航空航天领域:用于卫星、航天器等设备的挠性传动设计 医疗器械领域:用于医疗设备、手术器械等设备的挠性传动设计 汽车工业领域:用于汽车传动系统、悬挂系统等设备的挠性传动设计 电子设备领域:用于电子设备、通信设备等设备的挠性传动设计
挠性传动的设计原则
挠性传动的设计要求
挠性传动应满足强度、刚度和稳定性要求
挠性传动设计
汇报人:
单击输入目录标题 挠性传动的定义和分类 挠性传动的设计原则 挠性传动的主要部件 挠性传动的优化设计 挠性传动的未来发展
添加章节标题
挠性传动的定义和分类
挠性传动的定义
挠性传动具有结构简单、制 造成本低、易于安装和维护 等优点。
挠性传动是一种通过挠性元 件(如皮带、链条等)传递 动力和运动的传动方式。
提高生产效率
挠性传动的未来发展
挠性传动的技术发展趋势
材料创新:开发新型挠性材料,提高传动效率和寿命 结构优化:改进挠性传动结构,提高稳定性和可靠性 智能化:引入智能控制技术,实现挠性传动的自动化、智能化 环保节能:提高挠性传动的环保性能,降低能耗和污染
挠性传动在各领域的应用前景
航空航天领域: 挠性传动在航 天器中的广泛 应用,如太阳 能帆板、天线
挠性链条:用于传递动力和 改变运动方向
挠性传动的定义
撓性傳動之特性
1.帶輪係一種間接傳達運動機構,藉撓性 物—皮帶或繩來傳達運動。 2.使用於兩軸軸距遠的場合。 3.皮帶或繩的傳達運動完全借助摩擦力。 4.皮帶或繩與傳動輪間難免會有些許的滑動, 故速比無法保持一定。 5.撓性傳動之特性: 僅能傳達拉力。 屬於間接接觸傳動。
皮帶傳動之優缺點
1.優點: 裝置簡單、成本低。 較安全(皮帶與傳動輪間有些許之滑動,當超 負荷時,會產生打滑現象,保護機件免於損 壞。) 控制從動軸之轉動與否,較為方便。 兩軸間距離較遠。 2.缺點: 轉速比不正確(不含同步皮帶)。 滑動損失大(一般約2﹪~3 ﹪,不含同步皮帶) 因滑移產生,傳動效率較差。
平皮帶的接合方法:『一、縫接法』
先把皮帶兩端對接,在靠近接面處打一些小 孔,利用強力耐磨的線或是細鋼絲,將皮帶 的兩端予以接合。
平皮帶的接合方法:『二、整體製成法』
此皮帶為一體成形的製成,整個帶圈無任何 的接頭,直接套在帶輪上即可使用。
平皮帶的接合方法:『六、焊接法』
將鋼帶兩端對齊後,以電焊對頭焊接法把皮 帶兩端接合起來。
防止帶圈脫落的方法
防止帶圈脫落的方法
三、隆面帶輪(crowned pulley) 1.將帶輪輪面中間部隆起而成,其輪面常採用球面 或雙圓錐面。 2.是防止皮帶脫落最常採用的方法。 3.在一對帶輪中,只允許一輪為隆面帶輪,其中央 1 1 點隆起之高度約為輪面寬的 至 。 100 50 4.要注意的是中央隆起的高度不要大於輪面寬度 的 1,否則容易使皮帶磨損。 20 5.採用中央隆起之帶輪可使皮帶在靠輪面中央之側 其張力較大,故皮帶逐漸自左向右移動而達於中 心穩定狀態位置,不再左右移動。
皮帶之種類:『二、三角皮帶』
10.其內部構造: 抗張體(tensile cord):承受張力的主要部分。 緩衝材料(cushion section):用以保護抗張體。 拉伸膠層(overcord section):位於抗張體上 方之膠層。 壓縮膠層(undercord section):位於抗張體下 方之膠層。 外皮(cover):為橡皮與織物織成。
第10章 挠性传动
§10.4
摩擦带传动的工作情况分析
10.4.3 带的应力分析
传动时,带中应力有三种。 1.由拉力作用产生的拉应力 紧边拉应力σ1=F1/A 松边拉应力σ2=F2/A 式中A为带的横截面积,单位为mm2。 2.由离心力引起的离心应力 当带绕过带轮时,会产生离心力 Fc = qv2 虽然离心力只产生在带作圆周运动的部分,但由此产生的 离心拉应力却作用于带的全长。 σc=qv2/A 式中q为每米带长的质量,单位为kg/m 。
v1
v1 v2 100% v1 d d 1n1 d d 2 n1
60 1000 , v2
60 1000
考虑弹性滑动时带的传动比计算公式为:
dd 2 n1 i n2 d d 1 (1 )
通常V带传动ε=1%~2%,可以忽略,即: n1 d d 2 i n2 d d 1
§10.2
摩擦型带传动的应用
带传动
圆带
平带
V带
多楔带
应用举例:大理石切割机的平带传动
应用举例:拖拉机V带传动
应用举例:电影放映机交叉平带
应用举例:桑塔纳轿车中同步带
§10.2
带传动
摩擦带传动的特点 1)结构简单,制造成本低,安装维护方便。 2)挠性带具有缓冲、吸振作用,故传动平稳、噪音很小。 3)过载时带会打滑,对其他装置具有保护作用。 4)可以用于传动中心距较大的场合。 5)工作时带会发生弹性滑动,不能保证瞬时传动比恒定。 6)滑动摩擦会损失功率,传动效率一般为0.94~0.96。 7)对轴和轴承产生的压力较大,轮廓尺寸也较大。 8)不适用于高温、易爆及有腐蚀介质的场合。
摩擦带传动的应用 要求传动平稳、传动比不严格,且一般用 于高速级传动。 一般情况下,传动功率 P≤100k W,带速在5~25m/s,传动比≤7。
第六章挠性传动
一、同步带结构
• 组成: • 1. 强力层:多采用钢丝绳或玻璃纤维。布置在
带的节线位置。 • 2. 基体:带齿—与带轮轮齿啮合 • 带背—用来粘结包覆强 • 力层。常用材料为聚氨脂 • 和氯丁橡胶。
• 国产同步带采用周节制,也有采用模数制。
产生的应力;由离心力产生的应力以及由于带在带 轮上弯曲产生的应力。
1.张紧拉应力:1
F1 A
;
2
F2 A
2.离心拉应力: c
F A
qv 2 A
;q
每米带长的质量
3.弯曲应力: b
Mb W
E
;
D
带厚
最大应力发生在带紧边进入小带轮处:
max 1 b1 c
6.5、同步带传动简介
• 运行时,带齿与带轮的齿槽相啮合传递运动 和动力。综合了皮带传动、链传动和齿轮传 动各自优点的新型带传动。
优点:轴承载荷小,包角小或中心距小而传动比大。 缺点:带的弯曲损失大,挤压发热大。
6.3带传动中的主要几何参数
(1)包角a 带和带轮的接触弧对应的中心角称为包角, 以a表示。
a1
180
2
1800
D2
D1 a
1800
1800
D2
D1 a
57.30
(2)带的长度L
L 2 a2 ( D2 D1 )2 D2 ( 2 ) D1 ( 2 )
挠性带传动比
在带与带轮无相对滑动时,皮 带传动的传动比称为名义传动比 :
i n1 D2 n2 D1
当外载荷大到一定值时,带与带轮间产生全面滑动
滑动率-从动轮速度的降低率:
V1 V2 100 %
V1
弹性滑动是由拉力差引起的,只要传递
机械设计基础第6章 挠性件传动
6.4.1 普通V 标准普通V带的横截面结构如图6.5所示,由 抗拉体2、顶胶1、底胶3以及包布层4组成。抗拉 体是承受载荷的主体,有如图6.5(a)所示的线绳 结构和如图6.5(b)所示的帘布结构两种。 帘布 结构抗拉强度高,线绳结构柔韧性好,抗弯曲强度 高。顶胶、底胶的材料为橡胶,包布层材料为橡胶 帆布。
38
图6.8
FQ
39
40
41
6.6 6.6.1 (1 1)定期张紧 2)自动张紧 (2)
42
图6.9 带传动的张紧装置
43
6.6.2 1) 安装V带时,首先缩小中心距将V带套入 轮槽中,再按初拉力进行张紧。 2) 安装时两轮轴线必须平行,且两带轮相 应的V型槽的对称平面应重合,误差不得超过±20′ ,如图6.11所示。 3) 带传动装置的外面应加防护罩,以保证 安全,防止带与酸、碱或油接触而腐蚀传动带。
14
15
16
17
18
19
20
21
6.4.2 普通V带轮的结构 ( 1) V 1 2)锻件要求形状简单、体积较小,截面变化 要尽量缓慢过渡、棱角和转角处都要有足够大的圆 (2) (3)
22
图6.5 V带的横截面结构
23
图6.6 V带轮的典型结构
24
6.5
V
6.5.1 由带传动的工作情况分析可知,带传动的主要 失效形式是打滑和带的疲劳损坏。因此,带传动的 设计准则为在保证带传动不打滑的前提下,使带具
33
(1)确定计算功率Pc (2)选择V 3)确定两带轮的基准直径dd1 , dd2 (4)验算带速v (5)确定中心距a和带的基准长度Ld (6)验算小带轮包角α1 (7)计算V带根数z (8)计算单根V带的初拉力F0及带传动作用 在带轮轴上的压力FQ (9
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
机械设计基础第7章挠性件传动
带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时欧拉公
式
F1 F2e f1
联立以上各式,可得传动带所能传递的最大有效圆周力
Fmax
Fmax
2F0
1 1
1 e f1 1 e f1
影响带传动最大有效圆周力Fmax的主要因素有:
初拉力、小轮包角、摩擦系数
第十三页,编辑于星期日:十五点 三分。
寿命:107~108次
第二十六页,编辑于星期日:十五点 三分。
7.4 普通V带传动的设计计算
普通V带传动的设计主要是:
选择带的型号,计算带的根数以及合理的确 定有关参数等
设计V带传动的一般已知条件是: 传动用途和工作条件;传动的功率P;主动轮
、从动轮的转速n1和n2或传动比i,对传动位置和外 部尺寸要求等
第七章 挠性件传动
挠性件传动特点:
1、靠摩擦或啮合传动,
2、传递运动或动力, 3、结构简单, 4、中心距大。
平带传动
第一页,编辑于星期日:十五点 三分。
普通V带传动
链传动
第二页,编辑于星期日:十五点 三分。
7.1 带传动概述 一、摩擦型带传动的工作原理和特点
带传动的组成:
1、主动轮
2、从动轮
3、传送带
z
( 2.5 K K
)
m 2
N
第三十三页,编辑于星期日:十五点 三分。
初拉力的测试: G与F0有关
9 、计算作用在轴上的力Q
Q
2F0 z cos 2
2
F0
z
sin
1
2
第三十四页,编辑于星期日:十五点 三分。
7.5 V带轮
带轮组成: 轮缘 轮毂
第5章 挠性传动
5.4.2设计步骤和参数的选择
⑴ 选择带的型号 V带的型号可根据计算功率Pc及小轮转速n1,由图5-17选取。
5.4.2设计步骤和参数的选择
⑴ 选择带的型号17选取。
5.4.2设计步骤和参数的选择
⑵ 确定带轮的基准直径 确定带轮的基准直径d1和d2,并验算带速,d1应大于或等于表5-8中
• ⒉ 打滑 带传动工作时,当传动功率过大(带速υ一定)或过载,带将在 轮面上发生全面滑动,这种现象称为打滑。打滑使传动失效,应 当避免。
5.4 V带传动的设计计算
设计准则及额定功率 设计步骤和参数选择
教学指导
习题解答
5.4.1 设计准则及额定功率
• 带传动的失效形式为打滑、疲劳破坏和 磨损。因此,V带传动的设计准则是: ⑴ 保证带与带轮间不发生打滑, ⑵ 带在一定时限内不发生疲劳损坏。
5.4.1 设计准则及额定功率
• 满足不打滑条件,带传动传递的功率为
• 满足疲劳强度条件应有
5.4.1 设计准则及额定功率
• 因此单根V带所能传递的功率为
5.4.1 设计准则及额定功率
• 在载荷平稳,带长为特定长度的条件下, 可求得的单根V带的额定功率列于表5-6。
5.4.1 设计准则及额定功率
5.2.4 V带轮的材料和结构
5.3摩擦带传动的基本理论
受力分析 应力分析 弹性滑动和打滑
教学指导
习题解答
5.3.1 带传动的受力分析
5.3.1 带传动的受力分析
• 工作前,带是紧套在两轮上,故带两边具有相 同的初拉力F0,带与轮接触弧上产生压紧力。
• 工作时,依靠轮与带接触弧上的摩擦力,主动 轮带动带运动,运动的带通过带与从动轮之间 的摩擦力,将动力和运动传递给从动轮。摩擦 力使进入主动轮一边的带被拉紧,带拉力增加, 退出主动轮一边的带被放松,带拉力由F0减小. 这样就形成紧边和松边。带的紧边拉力与松边 拉力之差,为带所能传递的圆周力,称为带的 有效拉力Ft,即 Ft =F1 -F2=Ff
第5章-挠性传动
滑动率的影响在一般的带传动中可忽略,重要传 动时需考虑
4、验算带速
带速v=dd1n1/60000 (m/s)
一般应使v在5~25m/s的范围内。
v↑,离心力↑,带轮间摩擦力↓ ,容易打滑;
单位时间内绕过带轮的次数↑,带的工作寿命↓
PC
P' ( P1 P1 )Ka K L
8、确定初拉力
保持适当初拉力是带传动正常工作的首要条件。初拉 力不足,会出现打滑;初拉力过大将增大轴和轴承上的压力, 并降低带的寿命。单根普通V带合宜的初拉力:
F0
500 (2.5 Ka )PC Ka zv
38
节宽bp/mm 高度h/mm
5.3 8.5
11
14
19
27
32
4.0 6.0 8.0
11
14
19
25
楔角a
40˚
每米质量q/(kg/m) 0.04 0.06 0.10 0.17 0.30 0.6 0.87
§5-2带传动的几何计算及基本理论
一、带传动的几何计算
B
L=2AB+AD+BC
A
=
2a cos
带轮直径越小, 弯曲应力越大,
2.离心拉应力
当带绕过带轮时,在微弧段上产生的离心力
所以基准直径 不能过小
σc=Fc/A =qv2/A
式中:q为带每米长的质量(kg/m);v为带速(m/s)。
离心拉(应)力作用于带的整个周长,且处处相等
3.弯曲应力
σb1=Eh/dd1 σb2=Eh/dd2
式中:h为带的高度(mm);E为带的弹性模量(MPa);dd为带轮基准直径。
机械设计基础第八章 机械挠性传动
二、带传动的类型
图8-4 各种类型的V带 a)窄V带 b)大楔角V带 c)齿形V带 d)联组V带
e、f)接头V带 g)双面V带
二、带传动的类型
如图8-5所示,普通V带的截面呈梯形,由包布层、顶胶层、底胶层和抗拉层(强力 层)组成。抗拉层又有帘布结构和线绳结构两种。前者由几层帘布(纬线较稀的织物), 后者由一层线绳组成。线绳结构的抗拉能力较高些,故适用于带轮直径较小、转速较高 的场合,且寿命较长。抗拉层的材料有棉质,也有尼龙、人造丝等化学纤维,后者强度 较高。
如图8-8所示,带中的最大应力发生在带的紧边绕入小带轮处,此处的最大应 力可近似地表示为
四、带的弹性滑动
因为带是弹性件,受拉后会产生弹性变形。而带工作时,带的紧边与松边拉力不 同,因而带的弹性变形也不同。如图8-9所示,当带在紧边刚绕入小轮时,带与小带 轮在A(A′)处重合,转过α″1角时,虽然传动带拉力逐渐减小,带亦逐步回缩,但 不明显,故认为带轮上的B与带上的B′仍近似重合,α″max,带重新正常工作。
如图8-7所示,带传动的有效圆周力Ft由下式求得 带传动传递的功率P(kW)为
图8-7 带传动的受力分析
可以证明,带在出现打滑趋势而尚未打滑的临界状态时,带的紧边拉力F1与松边 拉力F2之间满足柔性体的欧拉公式
式中 e——自然对数的底(e=2.71828…); f——摩擦因数,对V带,用当量摩擦因数fv代替f; α——工作时,带与带轮接触弧所对的圆心角,简称包角,单位为rad。
图8-5 V带截面结构 a)帘布结构 b)线绳结构 1—顶胶层 2—抗拉层 3—底胶层 4—包布层
第二节 带传动的工作原理和工作能力分析
一、工作原理 二、带传动的受力分析 三、带的应力 四、带的弹性滑动
五.挠性传动汇总
平带的摩擦力为:
Ff Nf FN f
V带的摩擦力为:
Ff 2Nf
FN
sin
f /
2
FN
fv
f v — 当量摩擦系数,显然 f v > f
相同条件下,V带的摩擦力大于平带,传动能力更大
三、带传动的几何尺寸
带受纵向弯曲时,在带中 保持原长度不变的任一条周线 称为节线;由全部节线构成的 面称为节面。
弹性滑动
打滑
弹性滑动引起的不良后果:
● 使从动轮的圆周速度低于主动轮 ,即 v2 < v1; ● 产生摩擦功率损失,降低了传动效率 ;
● 引起带的磨损,并使带温度升高 ;
2、传动比
滑动率ε— 弹性滑动引起的从动轮圆周速度的相对降低量
v1 v2 dd1n1 dd 2n2 1 dd 2 n2
b
2 yE dd
MPa 显然:dd↓ →σb ↑ 故:σb 1 > σb 2
带横截面的应力为三部分应力之和。 各剖面的应力分布为: 应力分析
最大应力发生在 紧边开始进入小带轮处:
max 1 c b1
由此可知,带受变应力作用,这将使带产生疲劳破坏。
(四)、带传动的弹性滑动和传动比
紧边拉伸增量 = 松边拉伸减量
紧边拉力增量 = 松边拉力减量= △F
因此:
F1 = F0 +△F F2 = F0 -△F
F0 =(F1 +F 2) / 2
由F = F1 – F2,得:
F1 = F0 +F/2 F2 = F0 -F/2
带所传递的功率为: P = F v /1000 kW v 为带速
P 增大时, 所需的F (即Ff )加大。但Ff 不可能无限增大。
挠性传动轴的原理及应用
挠性传动轴的原理及应用1. 引言挠性传动轴作为一种重要的动力传动元件,在机械传动系统中具有广泛的应用。
它通过连接两个旋转装置,使其能够在斜角、非对齐或变轴心的情况下传递动力。
本文将介绍挠性传动轴的原理、结构特点以及在工业领域中的应用。
2. 挠性传动轴的原理挠性传动轴的工作原理基于弹性材料的变形能力。
当两个装置之间存在非对齐、斜角或变轴心时,传统的固定轴将会受到严重的偏斜力和变形,并且容易损坏。
而挠性传动轴采用了一种弹性材料作为连接杆,可以在一定范围内弯曲和扭转,从而能够有效地缓解由于装置之间的不对齐带来的压力和变形。
3. 挠性传动轴的结构特点挠性传动轴的结构主要由弹性材料和轴承组成。
弹性材料通常采用高强度合金钢或铝合金,具有较高的耐磨性和耐疲劳性。
轴承通常采用润滑油脂,能够减少摩擦和磨损,提高传动效率。
挠性传动轴还具有可调节性,可以调整轴承位置和角度,以适应不同的工作条件和装置之间的偏移。
4. 挠性传动轴的应用挠性传动轴在工业领域有着广泛的应用,下面列举了几个主要的应用领域:4.1 机械加工在机械加工中,挠性传动轴可以用于连接主轴和电机,传递动力。
由于机床运行时经常需要进行角度和位置调整,传统的刚性连接往往难以实现,而挠性传动轴可以有效地弥补这一缺陷。
4.2 船舶工业在船舶工业中,挠性传动轴被广泛应用于动力传递。
船舶在海上运行中经常受到波浪和风浪的影响,船体会产生较大的摇晃和变形,而挠性传动轴可以允许一定的弯曲和扭转,保证传动的稳定性和可靠性。
4.3 汽车工业在汽车工业中,挠性传动轴常常被用于连接发动机和驱动轴。
随着汽车发动机的高速化和大功率化,发动机的振动和扭矩也越来越大,传统的刚性连接会因为受力过大而损坏,而挠性传动轴可以有效地缓解这种压力,提高传动效率和可靠性。
4.4 风力发电在风力发电领域,挠性传动轴被广泛应用于风力发电机组。
由于风力发电机组需要能够根据风向和风速自由转动,而传统的刚性连接方式无法满足这种需求,挠性传动轴能够实现灵活的角度调整,使风力发电机组能够更好地利用风能。
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6.0 挠性传动概述
挠性传动主要包括带传动和链传动。它们都是通过挠性 曳引元件,在两个或多个传动轮之间传递运动和动力。
带传动中所用的挠性曳引元件为各种型式的传动带,按 其工作原理分为摩擦型带传动和啮合型带传动。
链传动中所用的曳引元件为各种型式的传动链。链传动 通过链条的各个链节与链轮轮齿相互啮合实现传动。
带所受最大应力:
数值 m பைடு நூலகம் x1cb1
位置 带的紧边开场 绕上小轮处
通过分析可知,带传动时,皮带中存在着三种应力 由拉力产生的拉应力s
由离心力产生的离心拉应力sC
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当带传动的功率增加时,有效圆周力F也相应增大。对于
一定的初拉力F0 来说,当传递的有效圆周力F超过摩擦力时,
带就开场在带轮上全面滑动,即打滑,这说明带传动所传递
的圆周力F有极限值。当传动带和带轮间有全面滑动的趋势时,
摩擦力就会到达最大值,即有效圆周力到达最大值。此时,
紧变拉力
和松边F 1拉力 符合弹性F 体2 的欧拉公式:
3〕传动的外廓尺寸大; 4〕需要张紧,支撑带轮的轴和轴承受力较大; 5〕不宜用于高温、易燃等场合。
因此,带传动适用于要求 传动平稳,但传动比要求不严 格且中心距较大的场合。一般带速v=5-25m/s,传动比 i≤7,传递功率P<100kW。
6.2 带传动的受力分析和应力分析
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平皮帶的接合方法:『三、膠合法』
將皮帶的兩端削成單斜狀之後,以膠著劑膠 合皮帶的方法,如下圖所示。應注意皮帶削 成單斜面後,靠輪面一側的尖端方向應與皮 帶運行方向相反,否則易與接頭刮擦而接合 處發生張口、逐漸斷裂,此效率最佳為 80﹪~90 ﹪。
平皮帶的接合方法:『四、扣接法』
將金屬的皮帶扣夾在皮帶兩端,形成犬牙 相錯的多條鉸鏈形狀,再以鉤銷橫穿鉸鏈 孔,使皮帶扣合的接合方法,如下圖所示。 一般機工廠的平皮帶均使用此方法予以接 合,方便迅速。
防止帶圈脫落的方法
4.若增加如下圖所示之一小輪於主動輪與從 動輪間,可引導皮帶移動,此小輪稱為導 輪。 5.加入導輪則可控制皮帶之進入側不管正轉 或反轉,都在皮帶輪輪面寬度的中心面上, 所以可將傳動變成「可逆傳動」,即不論 迴轉方向如何,皆可適用。
皮帶之種類:『二、三角皮帶』
皮帶之種類:『二、三角皮帶』
1.又稱V型皮帶,斷面呈梯形。 2.適用於兩傳動軸相距5公尺以內的傳動,皮 帶傳送的最大速率可達1500m/min。 3.V型帶依斷面尺寸可分M、A、B、C、D、E 等六級,其中M級斷面最小,E級斷面最大。 而一般常用者為A及B級,D、E兩級則用在 傳送馬力相當大時。 4.在同一線速度下,一條V型皮帶所能傳送之 動力(馬力)M級最小,依次遞增,E級最大。 5.V型帶不論是何級型,其尖角皆為40° 。
防止帶圈脫落的方法
帶圈傳動中,三角帶採用V槽輪傳動,圓形 帶採用半圓槽輪傳動,定時帶採齒形皮帶 輪傳動,均不需考慮帶圈的脫落。 扁平帶傳動時,若轉速太高,皮帶即產生 跳動而有脫落之虞,必頇設法加以防止。 防止皮帶脫落的方法常用的有下列四種: • 一、击緣帶輪 • 二、導叉 • 三、隆面帶輪 • 四、直角迴轉皮帶
皮帶之種類:『二、三角皮帶』
10.其內部構造: 抗張體(tensile cord):承受張力的主要部分。 緩衝材料(cushion section):用以保護抗張體。 拉伸膠層(overcord section):位於抗張體上 方之膠層。 壓縮膠層(undercord section):位於抗張體下 方之膠層。 外皮(cover):為橡皮與織物織成。
防止帶圈脫落的方法
一、击緣帶輪(flange pulley) 1.將帶輪兩側製成击緣狀,而約束皮帶的脫 落。 2.缺點:會影響到皮帶的裝卸,除長期裝置 或不常裝卸的皮帶外,一般較少採用。
防止帶圈脫落的方法
二、導叉(guide fork) 1.在皮帶進入輪面之一側安裝一導叉用來引 導並控制皮帶,且可約束皮帶之左右移動 或跳動。 2.因導叉經常與皮帶兩邊摩擦,易將皮帶邊 緣摩損,故不常使用。
平皮帶的接合方法:『五、鉚接法』
將皮帶兩端對齊覆以搭帶後,利用鉚釘鉚 合的接合方法,如下圖所示。應注意搭帶 應在皮帶外側以免阻礙皮帶傳動。
帶圈脫落的原因
一對平皮帶輪因裝配及製造誤差,使兩軸 心不是絕對平行,且兩輪面也不可能成理 想之平面,故傳動時皮帶之一側由於高張 力而拉緊,另一側由於低張力而較鬆,高 速運轉時,低張力側則發生跳動現象,且 皮帶往高張力側爬升,而終使皮帶自輪面 脫落。
皮帶之種類:『二、三角皮帶』
皮帶之種類:『三、圓皮帶』
1.斷面呈圓形,外型與繩索類似。 2.圓皮帶通常由皮革、橡膠或纖維織物製。 3.適用於輕負載之傳動,如小型鼓風機、家 庭之縫紉機、鋸床的冷卻水泵、滾筒輸送 機、軌道車等之傳動裝置。 4.圓形皮帶輪頇製凹面圓槽,以利配合。
皮帶之種類:『四、同步皮帶』
1.軸間距離以5~10公尺為宜,距離過小或過大 皆不適宜。 2.傳動線速度可高達25m/s。 3.皮帶與皮帶輪面間之接觸角不得小於120° ,若 接觸角小於120° 者,傳動效果較差。 4.兩輪轉速比最大達1:6。 5.可使用開口皮帶及交叉皮帶等兩種裝置方法。 1 1 ~ 6.皮帶厚度與皮帶輪直徑之比約為 20 30 不宜太 厚,寬度以輪面寬之85﹪。
皮帶之種類:『一、扁平帶』
7.可使用於平皮帶輪、階級帶輪、相等階級 輪、速率圓錐輪等皮帶輪傳動機構。 8.依斷面厚度可分單層帶(厚度5~8mm),雙 層帶(厚度8~10mm),三層帶(厚度10~ 15mm)。 1 1 9.皮帶厚度與皮帶輪直徑之比約為 20至 30 不 宜太厚,寬度以輪面寬之85﹪為宜。
皮帶之種類:『二、三角皮帶』
皮帶之種類:『二、三角皮帶』
皮帶之種類:『二、三角皮帶』
6.V型帶輪輪槽之尖角必小於40° ,一般為34° ~ 38° , 角度小於三角皮帶夾角,可以因張力之作用而緊 貼與輪槽。 7.V型皮帶規格表示法為:「型別×長度(周長)」, 例如A × 600,即表示V型皮帶之型別為「A」,皮 帶的全長為600mm。 8.使用於中心距離短,或角速度比大,以及兩輪相 差太大,以致接觸弧太短者。 9.V型皮帶輪傳動的優點: 可承受衝擊負載。 傳動效率高。 兩帶輪間距可以很短。運轉時無噪音。 兩輪軸稍有偏差,亦可正常運轉。
皮帶之種類:『四、同步皮帶』
1.又稱定時皮帶或確動皮帶。 2.基本上是在扁平帶的內側表面附有等間距的 梯形齒或圓齒與相對應之齒面帶輪相嚙合而 產生確切的傳動,可避免皮帶滑動而造成動 力損失。 3.傳達動力時類似齒輪之節圓互相滾動而得平 順的運轉,又似無聲鏈的動作,動力的傳達 並非靠摩擦力,而兼具鏈條與齒輪的優點。 4.常見於汽車引擎之正時皮帶、及車床導螺桿 之傳動皮帶。
皮帶之種類
1.皮帶一般用橡膠、合成纖維或皮革製成。 2.作為皮帶之材料應具備之條件為: 摩擦係數。 抗拉強度。 彈性。 靭性。 抗彎強度是否適當。 3.使用時環境、溫度、濕度及化學侵蝕之穩 定否加以考慮。
皮帶材料之種類:『一、皮革帶』
1.多以動物的皮革製成,通常以牛皮為主,亦可 於皮革內添加強化鋼線或纖維織物等。 2.「單層皮帶」(single belt):僅一層皮革者。 「雙層皮帶」(double belt):結合二層皮革者。 「三層皮帶」(triple belt):結合三層皮革者。 一般常用者為單層皮帶及雙層皮帶兩種。 3.優點:具有很高的摩擦效率及撓曲性,且維修 容易、使用壽命長。 4.缺點:易受溫度與濕度影響而產生脹縮現象。 5.適用於低、中轉速之動力傳送。
平皮帶的接合方法:『一、縫接法』
先把皮帶兩端對接,在靠近接面處打一些小 孔,利用強力耐磨的線或是細鋼絲,將皮帶 的兩端予以接合。
平皮帶的接合方法:『二、整體製成法』
此皮帶為一體成形的製成,整個帶圈無任何 的接頭,直接套在帶輪上即可使用。
平皮帶的接合方法:『六、焊接法』
將鋼帶兩端對齊後,以電焊對頭焊接法把皮 帶兩端接合起來。
皮帶的傳動方式:『二、交叉皮帶』
1.適用於兩平行軸,但主動輪與從動輪的旋 轉方向相反。 2.使用交叉皮帶傳動之兩輪,作用角θ較大, 傳達動力亦較大,但皮帶在交會處磨耗嚴 重,影響使用壽命。
平皮帶的接合方法
• 因為皮帶太長或有限,使用時,需加以接 合,方法有: • 一、縫接法 • 二、整體製成法 • 三、膠合法 • 四、扣接法 • 五、鉚接法 • 六、焊接法
防止帶圈脫落的方法
防止帶圈脫落的方法
三、隆面帶輪(crowned pulley) 1.將帶輪輪面中間部隆起而成,其輪面常採用球面 或雙圓錐面。 2.是防止皮帶脫落最常採用的方法。 3.在一對帶輪中,只允許一輪為隆面帶輪,其中央 1 1 點隆起之高度約為輪面寬的 至 。 100 50 4.要注意的是中央隆起的高度不要大於輪面寬度 的 1,否則容易使皮帶磨損。 20 5.採用中央隆起之帶輪可使皮帶在靠輪面中央之側 其張力較大,故皮帶逐漸自左向右移動而達於中 心穩定狀態位置,不再左右移動。
防止帶圈脫落的方法
防止帶圈脫落的方法
四、直角迴轉皮輪(quarter-turn belt) 1.當皮帶與帶輪傳動中,主動軸與從動軸在 空間中互成90° ,但不相交。 2.此種裝置可不借導輪之助,兩輪按箭頭所 指方向迴轉,因皮帶之進入側在皮帶輪輪 面寬度的中心面上,所以不會有皮帶脫落 的現象。但若改變旋轉方向,皮帶即自行 脫落。 3.此種直角迴轉皮帶,只適用所設計之一定 方向迴轉,稱「不可逆傳動」。
皮帶之種類:『四、同步皮帶』
確動皮帶的規格依ISO標準分為MXL、X、L、H、XH、 XXH等六種
皮帶之種類:『四、同步皮帶』
5.優點: 不會產生滑移或速率變動現象,可適用於 多種速率比。 皮帶所需要的拉力很小,所以軸承負載很 低,用於軸間中心距離固定的傳動設備最 為理想,並可在高速率之下運轉,易於何 養。 尤其特別適用於要求機械效率高、角速度 不變及確實傳動方面,亦可浸於油內,在 高達120℃的溫度下操作,但不適合用於帶 輪中心對準不良的傳動設備上。
皮帶材料之種類:『四、鋼皮帶』
1.係由厚度約0.2~1mm之薄鋼板所製成。 2.優點:抗拉強度高、不易伸縮、耐久性佳, 且不受天候影響,適用於精密機械。 3.鋼片薄,滑動小,轉速比較精確。 4.摩擦係數較小,故常在帶輪輪面嵌入木材、 橡膠等增加輪面摩擦力,且摩損後可以換 修。
皮帶之種類:『一、扁平帶』
皮帶材料之種類:『二、織物帶』
1.利用棉紗、蔴、毛或人造纖維織造而成, 通常摺疊數層後再以樹脂或亞麻仁油塡充, 厚度約5~15mm。 2.優點:具有高度之防潮、防熱及不易老化 等特性。 3.帶之抗拉強度較皮革帶差,因此傳動效果 較差。
皮帶材料之種類:『三、橡皮帶』
1.係由橡膠所製成之皮帶。 2.優點:皮帶抗拉強度大、耐磨耗、耐濕氣、 不易伸縮且價格低廉。 3.缺點:對於高熱及油汙之抵抗能力小且散 熱性較差。 4.橡皮帶應使用專用潤濕油,而不可使用一 般皮帶之潤濕油。 5.潤濕油:為避免皮帶過分乾燥,運轉時容 易斷裂,以及增加皮帶與輪面間之摩擦力 而塗抹之油。
皮帶的傳動方式:『一、開口皮帶』
皮帶的傳動方式:『一、開口皮帶』
皮帶的傳動方式:『一、開口皮帶』
1.應用最廣泛的皮帶傳動方式。 2.適用於兩平行軸且主動輪與從動輪的旋轉方 向相同。 3.傳動時應使皮帶緊邊在下,鬆邊在上,以增 加接觸角,減少滑動損失,必要時可以裝拉 緊帶輪(tightening pulley)。拉緊帶輪必頇安 裝在皮帶鬆弛的一側,且頇靠近較小之皮帶 輪,其輪面中間不必隆起 4.優點為裝置簡單,使用的壽命較長,但因作 用角θ較小,所以傳動的動力也較小。