传动机构(带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆)

§8—3 带传动的设计计算
一、失效形式与设计计算
失效形式 1）打滑；2）带的疲劳破坏 另外：磨损、静态拉断等 设计准则：保证带在不打滑的前提下,具有足够的疲劳强度和寿命. 由疲劳强度条件： 1 [ ] b1 c
传递极限圆周力： Fec F1 (1
传递的临界功率： P
d p1 2 0
(F0)min
Ff
d p1 2
F1
d p1 2
F2
F f F1 F2 Fe
F1－F2 = 摩擦力总和Ff = 有效拉力Fe 又 F1+ F2 = 2F0
所以:
紧边拉力
松边拉力
F1=Fo + Fe/2
F2=Fo－Fe/2
Fe v P 1 000
二、带传动的临界有效拉力及其影响 当带有打滑趋势时： 摩擦力达到极限值， 带的有效拉力也达到最大值。 临界摩擦力＝临界有效拉力 带传动的临界有效拉力（或临界摩擦力Ffc）
Fec 2( F0 ) min
—包角（rad），一般为小轮包角
1 180
d d 2 d d1 57.5 a
1 1 e f 1 1 e f
Fec
1 f e 2 F0 1 1 f e 1
影响因素分析:
1. F0 : 适当F0，F0过大时将使带的磨损加剧，以 致过快松弛，缩短带的工作寿命。 F0过小，则带传动的工作能力得不到充分发挥，运 转时容易发生跳动和打滑。 2. 包角: 包角越大承载能力越好
故水平布置时，松边应在上面；
3. f : f越大，Fec越大
橡胶对钢
f=0.4
橡胶对HT f=0.8
所以，常用铸铁作带轮
三、弹性滑动与打滑
弹性滑动的发生：主动轮，从动轮（由于带的弹性变形引起）
V1 V V2 V1 V2
滑动率
V1 V2 V1
dd 2 n1 n2 d d 1 (1 )
⑥计算带的根数Z
Pca Z ( P0 P0 ) K K L
K ——包角系数，表8-5
KL ——长度系数，表8-2 P0 ——计入传动比影响时P0的增量，表8-4b 带的根数要小于10
⑦确定带的初拉力F0（单根带）
Pca 2.5 F0 500 ( 1) q v 2 zv K
Pca K A P
Pca，n1图8-11
P——传递的额定功率（KW） KA—工况系数，表8-7
②选择带型号：
③确定带轮直径（验算带速v）: a) 小轮直径ddmin b) 验算带速v
表8-6，表8-8
v d d 1n1 / 60 1000
要求:一般带速 v=5~25m/s
v太小: 由P=F v可知，传递同样功率 P时，圆周力F太大，寿命↓ v太大: 离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力↓，传递载荷能力↓ n1 d d d 1 (1 ) 表8-8 c) 计算从动轮直径（圆整） d 2 n2
V带的截面尺寸
§8—2 带传动的工作情况分析
一、带传动的受力分析
工作时:两边拉力变化：
F0 1 F0 2
工作前 :两边初拉力Fo=Fo
F0
F0
紧边 Fo→F1； 松边Fo→F2 带的总长不变伸长量＝收缩量 F1—F0 = F0—F2 F1+ F2 = 2F0
分析主动轮上的带的受力：
F0
主动
c
2
b2
x
从动
a f
2
1. 离心应力
2. 拉应力 3. 弯曲应力
qV 2 C A
发 生 在 紧 边 与 小 带 轮 的 接 触 处
max
紧边 1 F1 / A 松边 2 F2 / A
b
b 2E
1
h h h E E dp dp dd
故有dmin的规定(表8-6)
④求中心距a和带的基准长度Ld a) 初选a0 0.7(d d 1 d d 2 ) a0 2(d d 1 d d 2 ) b) 由a0定计算长度
(d d 2 d d 1 ) 2 2a0 (d d 1 d d 2 ) Ld 2 4a0

c) 按表8-2定相近的基准长度Ld d) 由基准长度Ld求实际中心距
1 e
) 1 A(1 f v
1 e
f v
)
Fec v 1 v 1 A(1 fv ) (kW ) 1000 e 1000
单根三角带在不打滑的前提下所能传递的功率为： 1 V P0 ([ ] b1 c ) A(1 fv ) (kW ) e 1000
第八章 带传动
§8—1 概述
一、带传动的工作原理及特点
1、传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件， 靠带与轮接触面间产生摩擦力（或啮合）来传 递运动与动力 2 、优点： 1 ）有过载保护作用 2 ）有缓冲吸振作用 3 ） 运行平稳无噪音 4）适于远距离传动（amax=15m） 5）制造、安装精度要求不高 缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定； 2）张紧力 较大（与啮合传动相比）,轴上压力较大； 3） 结构尺寸较大、不紧凑； 4）打滑，使带寿命 较短； 5）带与带轮间会产生摩擦放电现象， 不适宜高温、易燃、易爆的场合。
第三篇 机械传动
一、机器的组成
机器通常由动力机、传动装置和工作机组成
二、机械传动分类
按传力方式分：摩擦传动、啮合传动、液 压传动、气压传动。 本课程只讨论摩擦传动和啮合传动。
三、传动类型的选择
主要指标：效率高、外廓尺寸小、质量小，运动 性能良好及符合生产条件等 主要考虑因素：①功率的大小、效率高低（表2） ②速度的大小（表3） ③传动比的大小 ④外廓尺寸 ⑤传动质量成本的要求
二、主要类Leabharlann Baidu与应用
a.平带传动——最简单，适合于中心距a较大的情况 b.圆带传动——小功率传递 c.V 带传动——三角带 应用最广泛 d.多楔带传动——适于传递功率较大要求结构紧凑场合 e. 同步带传动 —— 啮合传动，高速、高精度，适于高精 度仪器装置中带比较薄，比较轻。
三、V带及其标准
工作面：两侧面 组成：由顶胶1、抗拉体2、底胶3和包布4等部分组成， 抗拉体的结构分为帘布芯V带和绳芯V带两种。 型号：普通V带的截型分为Y、Z、A、B、C、D、E七种 中性层(节面)：工作时长度与宽度不变的面。 带的节宽＝轮槽节宽，带轮基准直径dd（节圆直径dp） 基准长度Ld(公称长度) 标注：例 A 2240——A型带 公称长度 Ld=2240mm
定期张紧法，加张紧轮法 张紧轮位置：①松边常用内侧靠大轮 ②松边外侧靠小轮
二、带的维护
①安装时不能硬撬（应先缩小a或顺势盘上） ②带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀 带，不能曝晒 ③不能新旧带混用，以免载荷分布不匀 ④防护罩 ⑤定期张紧 ⑥安装时两轮槽应对准，处于同一平面 例题（课本）
V2 (1 )V1
故d d 2 n2 (1 )d d 1n1
实际传动比：i
理论传动比： i理
n1 d d 2 n2 d d 1
弹性滑动与打滑的区别 ：弹性滑 动区段是否扩大到整个接触弧
四、工作应力分析
max 1 b1 c
ma
e d
c 1 b1 b
Ld Ld a a0 2
e) 考虑到中心距调整、补偿F0，中心距a应有一个范围
(a 0.015Ld ) a (a 0.03Ld )
⑤验算小轮包角
d d 2 d d1 1 180 57.5 a
1 120(90)
2）加张紧轮
不满足措施： 1）a↑
⑧求带作用于轴的压力（压轴力）Fp
Fp 2 F0 z sin
zF 0
1
2
zF 0

1
p

p
zF 0 zF 0
评价——
1
Z
V
F0
a 小
>120° 2~4
10~20 适当
§8—4 带轮结构设计
一、设计要求
重量轻，结构工艺性好，无过大的铸造内应力、质 量分布均匀，高速时要经动平衡，轮槽表面要经过精细 加工（表面粗糙度一般为3.2），以减轻带的磨损。各轮 槽尺寸与角度要有一定的精度，以使载荷分布较均匀。
180 ，特定带长，平稳工作条件下单根带传递的
基本额定功率P0 见表8-4a
二、设计数据及内容
已知： P，n1，n2 或 i , 传动布置要求（中心距a）,工作条件
要求： 带：型号，根数，长度 轮：Dmin，结构，尺寸 中心距（a） 轴压力Fp等
三、设计步骤与方法
①确定计算功率Pca ：
二、带轮材料
铸铁、铸钢——钢板冲压件 铸铝或塑料
三、结构尺寸
1）实心式 2) 腹板式 3）孔板式 4）轮辐式 dd≤2.5d dd≤300mm dd≤300mm,(D1-d1)≥100mm时) dd >300mm
四、轮槽尺寸 （表8－10图）
实心式
腹板式
孔板式
轮辐式
§8—5 带的张紧与维护
一、带的张紧方法