摩擦轮与带传动

第七章：第二节 摩擦轮传动
2．打滑： 当f.Fn<Ft 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。 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 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。
第七章：第二节 摩擦轮传动
适用范围很大功率：18~220kw 传动比: 7~ 25
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具体应根据不同要求而定:
1)淬火纲——淬火钢或铸铁 :高速、高效、尺寸紧凑、闭式传动 2)铸铁——铸铁:尺寸较大、转速较低、开式传动
3)钢(铸铁)——橡胶、石棉或其它工程塑料： f较大，但强度较低 小功率和仪器中(干摩擦)
注意：为使磨损均匀，轮面较软的材料最好用作主动 轮，否则打滑时将使从动轮面遭受局部磨损。
3．变速传动时，传动比调节简便，无级变速
4．过载时有保护作用(打滑) 缺点：1．传动比不能精确地恒定
2．转矩不宜过大
3．磨损快，寿命低 4．传动效率低
第七章：第一节 概述
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 f.Fn≥Ft 法向力 摩擦力 Fn f.Fn
工作圆周力 Ft
第七章：第二节 摩擦轮传动
第三节 摩擦无级变速器
一、无级变速器应用场合和类型 1．运转中需经常连续地改变速度。 2．探求最佳工作速度。 3．某些仪器和设备中的计算装置和测试装置 4．需缓速起动的场合。
第七章：第三节 摩擦无级减速器
第七章：第三节 摩擦无级减速器
二、变速范围 如图所示，假设轮1和轮2作无滑动的纯滚动 1 n1 R2 i12 2 n2 R1
第七章：第三节 摩擦无级减速器
设轮1以ω1转动 R2由R2max向R2min变化 ω2由ω2min向ω2max变化 i12在i12max至i12min之间得 到无级的变化
1 R2 i12 2 R1
1 R2 max i12 max 2 min R1 1 R2 min i12 min 2 max R1
微动装置
第七章：第二节 摩擦轮传动
二、法向力的计算 (一)圆柱摩擦轮传动
K—— 载荷系数 k=1.2~1.5(功率传动) k=3.0(示数传动) 考虑载荷的不平稳性及保证传动的可靠性
1000 P 60 1000 Ft 1000 P / v D1n1 kP Fn 19.1 10 fD1n1
金属
ε=0.2~1%
非金属材料 ε=1~5% 材料的弹性模量E越低，弹性滑动越厉害
第七章：第二节 摩擦轮传动
存在弹性滑动时摩擦轮的实际传动比：
n主 n入 i n从 n出
圆柱摩擦轮传动：
n1D1 n2D2 n1 D1 n2 D2 60 1000 60 1000 n1D1 n1 D1 60 1000 n1 D2 i n2 D1 (1 )
(v1 v2 ) / v1 100%
圆锥摩擦轮传动
n1 D2 sin 2 i n2 D1 (1 ) sin 1 (1 )
第七章：第二节 摩擦轮传动
注意：弹性滑动在摩擦轮传动中是不可避免的 弹性滑动后果: 速度损失→功率损失，实际传动比 偏差，使传动精度降低 措施：采用高弹性模量材料制作轮面
本章重点
1、摩擦轮及带传动的弹性滑动及实际传动比 2、摩擦轮及带传动的打滑 3、带传动的应力分析，最大应力的位置 4、为什么要限制小轮的最小直径？ 5、为什么要限制带速不能太大也不能太小？ 6、加张紧轮的位置 7、带的松紧边拉力关系以及欧拉公式 8、同步带的设计内容
第七章 结束
第一节 概述
摩擦轮传动和带传动——借助于摩擦力传递运动和扭矩 优点：1．结构简单，易于制造 2．传动平稳，噪声小
第七章：第三节 摩擦无级减速器
第四节 带传动
一、带传动的类型和张紧装置 a.原理：由主动带轮和从动带轮间通过挠性的传 动带传递运动和动力的。
b.应用：常用于传递相距较大两轴回转运动(主要）， 或把回转运动转换成直线运动，或实现变 速比的传动。
第七章：第四节 带传动
第七章：第四节 带传动
c.带的截面形式： 平型带；V带； 圆带，多楔带
6
k .Ft Fn f
若取k=1.35,f=0.2，第一个式子，则Fn≈7Ft ∴摩擦轮传动功率不宜过大
第七章：第二节 摩擦轮传动
(二)圆锥摩擦轮传动 D1应换为主动轮的平均直径Dm1
kP Fn 19.110 f .Dm1.n1
6
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
第七章：第四节 带传动
平带传动时,摩擦力: V带传动时, 摩擦力:
F=Qf
2 N sin

2
Q N
Qf
Q 2 sin

2
F 2 Nf
∴V带的传动能力比平型带大。
因此要获得同样大小的 法向力，可移动小轮， 较省力，操作方便
第七章：第二节 摩擦轮传动
四、摩擦轮材料 1)弹性模量要大，以减小弹性滑动和滚动摩擦损失 ; 2)摩擦系数要大，以便在传递同样的圆周力时减 小两轮角的法向压力;
3)表面接触强度和耐磨性要好，以保证传动所需的 寿命;
4)在干摩擦条件下，吸湿性要小。
第七章：第二节 摩擦轮传动
1．圆柱摩擦轮 Fr——径向力——指向轮心 Ft——圆周力——主反从同 Fr=Fn Ft=f.Fn
第七章：第二节 摩擦轮传动
2．圆锥摩擦轮 Ft——圆周力——主反从同 Fr——径向力——指向轮心 Fa——轴向力——背向锥顶 ∵ δ1<δ2 ∴ Fa1<Fa2
Fa=Fn.sinδ
第七章：第二节 摩擦轮传动
摩擦轮在接触面间可能出现的性质不同的滑动 1．弹性滑动：
弹性滑动
打滑
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。
第七章：第二节 摩擦轮传动
由于弹性滑动的存在，使得从动轮的圆周速度v2， 低于主动轮的圆周速度v1 滑差率：
(v1 v2 ) / v1 100%