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文檔簡介
1、11.1 11.1 帶傳動的類型及特點帶傳動的類型及特點11.2 11.2 帶傳動的工作原理和工作能力計算帶傳動的工作原理和工作能力計算11.3 V11.3 V帶的標準及傳動設計帶的標準及傳動設計11.4 11.4 鏈傳動鏈傳動第十一章第十一章 帶鏈傳動帶鏈傳動11.1 11.1 帶傳動的類型及特點帶傳動的類型及特點摩擦帶傳動摩擦帶傳動同步帶傳動同步帶傳動工作原理:工作原理: 靠帶與帶輪接觸面靠帶與帶輪接觸面間的摩擦或嚙合傳遞運間的摩擦或嚙合傳遞運動和動力動和動力組成組成: : 帶輪、環形帶帶輪、環形帶同步帶傳動具有帶與鏈傳動的特點同步帶傳動具有帶與鏈傳動的特點11.1.111.1.1帶傳動的
2、類型帶傳動的類型多楔帶傳動具有平、帶的優點多楔帶傳動具有平、帶的優點按按帶帶的的截截面面分分平帶傳動底面是工作面,可實現多種形平帶傳動底面是工作面,可實現多種形 式的傳動式的傳動帶傳動帶兩側面是工作面,承載力大,帶傳動帶兩側面是工作面,承載力大, 只用于開口傳動只用于開口傳動 摩擦帶傳動的特點:摩擦帶傳動的特點: 帶具有彈性,可緩和沖擊,吸收震動,故傳動平帶具有彈性,可緩和沖擊,吸收震動,故傳動平穩、噪聲小;穩、噪聲小;過載時,帶會出現打滑,具有過載保護作用;過載時,帶會出現打滑,具有過載保護作用;不需要潤不需要潤滑;滑;結構簡單,制造成本低,便于安裝和維護;結構簡單,制造成本低,便于安裝和維
3、護;傳動比不準確;傳動比不準確;效效率低、壽命低;率低、壽命低;外廓尺寸較大;外廓尺寸較大;需要的初拉力大,軸上受力也大。用需要的初拉力大,軸上受力也大。用于對傳動比準確性要求不高、中心距較大,要求平穩的場合。于對傳動比準確性要求不高、中心距較大,要求平穩的場合。 嚙合帶傳動的特點:嚙合帶傳動的特點:無滑動,能保證準確傳動比;無滑動,能保證準確傳動比;過載時,帶會出現過載時,帶會出現打滑,具有過載保護作用;打滑,具有過載保護作用;需要的初拉力小,軸上受力也小。需要的初拉力小,軸上受力也小。效率高,效率高,約為約為0.980.98;適宜的速度高;適宜的速度高;傳遞的功率較大;傳遞的功率較大;安裝
4、時對中心距要求安裝時對中心距要求嚴格,價格較高。嚙合帶傳動在數控機床、紡織機械、印刷機械及計算機嚴格,價格較高。嚙合帶傳動在數控機床、紡織機械、印刷機械及計算機中應用較多。中應用較多。11.1.211.1.2帶傳動的特點帶傳動的特點11.2 11.2 帶傳動工作能力分析帶傳動工作能力分析 11.2.111.2.1帶傳動中的受力分析帶傳動中的受力分析張緊狀態張緊狀態: :工作狀態工作狀態: :拉力增加拉力增加緊邊緊邊 0 01 1 緊邊拉力緊邊拉力拉力減少拉力減少松邊松邊 0 02 2 松邊拉力松邊拉力 帶兩邊拉力相等帶兩邊拉力相等 張緊力張緊力0 0 帶兩邊拉力不相等(通過帶所受摩擦力分析得知
5、)帶兩邊拉力不相等(通過帶所受摩擦力分析得知)松松緊緊 有效圓周力有效圓周力F F(N N)、速度)、速度V V(m/sm/s)和傳遞功率)和傳遞功率P P(KWKW)之間的關系為)之間的關系為 設帶在工作前后總長不變,并考慮帶為彈性體,則緊邊拉力的增加量應設帶在工作前后總長不變,并考慮帶為彈性體,則緊邊拉力的增加量應等于松邊拉力的減少量。等于松邊拉力的減少量。 1 10 00 02 2 即:即:2 20 0 1 12 2 有效有效圓周力圓周力F F的大小的大小 松緊邊拉力差,即為帶傳動的有效圓周力松緊邊拉力差,即為帶傳動的有效圓周力F F,在數值上,在數值上F F等于任一帶輪與帶等于任一帶輪
6、與帶接觸弧上的摩擦力的總和接觸弧上的摩擦力的總和F Ff f,即,即21FFFFf1000FVP KW11.2 11.2 帶傳動工作能力分析帶傳動工作能力分析 最大有效最大有效圓周力圓周力 當帶在帶輪上即將打滑尚未打滑時,摩擦力達到臨界值,此時帶所能傳遞當帶在帶輪上即將打滑尚未打滑時,摩擦力達到臨界值,此時帶所能傳遞的有效圓周力亦達到最大值。臨界狀態下的的有效圓周力亦達到最大值。臨界狀態下的F F1 1與與F F2 2之間的關系可用著名的歐拉公之間的關系可用著名的歐拉公式表示為:式表示為:vfeFF21 f fV V - -為當量摩擦系數,為當量摩擦系數,f -f -為帶與帶輪之間的摩擦系數;
7、為帶與帶輪之間的摩擦系數; - -為帶的楔角;為帶的楔角; - -為帶輪包角,為帶輪包角,radrad;E -E -為自然對數的底。為自然對數的底。 2sinffv根據前述幾個公式經整理根據前述幾個公式經整理后,可得出帶所能傳遞的后,可得出帶所能傳遞的最大有效圓周力為:最大有效圓周力為: )1111(2)11 (0max1maxvvvfffeeFFeFF11.2.1 11.2.1 帶傳動受力分析帶傳動受力分析 3 3) 增大,增大,F Fmaxmax 增大。因為增大。因為1 1 2 2,故打滑首先發生在小帶輪上,故打滑首先發生在小帶輪上 ,一般要求一般要求1 1120120,至少不小于,至少不
8、小于9090。 1 1) F F0 0 增大,增大,F Fmaxmax 增大。但增大。但F F0 0過大時,會降低帶的使用壽命,同時會產過大時,會降低帶的使用壽命,同時會產生過大的壓軸力。生過大的壓軸力。 2 2) f fv v 增大,增大,F Fmaxmax 增大。因為增大。因為 ,所以,所以V V帶比平帶承載帶比平帶承載能力大。能力大。2sinffv12 4 4)當)當F FF Fmaxmax 時,帶傳動發生打滑而失效,故應避免。時,帶傳動發生打滑而失效,故應避免。11.2.1 11.2.1 帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析11.2.211.2.2帶傳動的應力分析帶傳動的應力分析1. 1.
9、 拉應力拉應力F F1 1 F F2 2 1 1 2 2小輪上帶彎曲應力小輪上帶彎曲應力 b1b1=2=2yEyE/ /d d1 1dy2. 2. 彎曲應力彎曲應力d d1 1 d d2 2 b1 b1 b2 b2AF11 22AF緊邊拉應力緊邊拉應力松邊拉應力松邊拉應力大輪上帶彎曲應力大輪上帶彎曲應力 b2b2=2=2yEyE/ /d d2 2E E帶的彈性模量帶的彈性模量3. 3. 離心拉應力離心拉應力 2Aqvc i i1 (1 (小輪主動小輪主動) :) : i i1 (1 (大輪主動大輪主動) :) :帶繞進小輪處帶繞進小輪處帶繞出小輪處帶繞出小輪處帶傳動工作時截面上的應力分布及最大
10、應力出現位置帶傳動工作時截面上的應力分布及最大應力出現位置cb11max最大應力發生的位置最大應力發生的位置11.2.211.2.2帶傳動的應力分析帶傳動的應力分析 在小帶輪上,帶由在小帶輪上,帶由A A1 1繞上繞上由由B B1 1繞出,拉力由繞出,拉力由F F1 1FF2 2 帶邊繞進邊后縮帶邊繞進邊后縮 帶滯后于帶輪帶滯后于帶輪 V V1 1V V帶帶。o1o2A1A2B1B2C1C2F1F2 在大帶輪上,帶由在大帶輪上,帶由A A2 2繞上繞上由由B B2 2繞出,拉力由繞出,拉力由F F2 2FF1 1 帶邊繞進邊伸長帶邊繞進邊伸長 帶超前于帶輪帶超前于帶輪 V V帶帶V V2 2。
11、 彈性滑動和打滑是兩個截然彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念。彈性滑動是不可避不同的概念。彈性滑動是不可避免的。而打滑是由于過載引起的,免的。而打滑是由于過載引起的,是可以避免的。是可以避免的。 11.2.3 11.2.3 帶傳動的彈性滑動與傳動比帶傳動的彈性滑動與傳動比彈性滑動彈性滑動: : 由于帶是彈性體,受拉力后將產生彈性變形。由于帶是彈性體,受拉力后將產生彈性變形。上述現象稱為彈性滑動。上述現象稱為彈性滑動。1221ddnni 傳動比:傳動比:由于帶的彈性滑動,使從動輪圓周速度由于帶的彈性滑動,使從動輪圓周速度v v2 2低于主動輪圓周速度低于主動輪圓周速度v v1 1,其降低程度稱為
12、滑動率,用其降低程度稱為滑動率,用表示。表示。即即 sm 100060, sm 100060222111ndvndv%100121vvv由于由于)1 (1221ddnni所以所以 因滑動率較小(因滑動率較小( = 0.01-0.02= 0.01-0.02),近似計算取傳動比為:),近似計算取傳動比為:11.2.3 11.2.3 帶傳動的彈性滑動與傳動比帶傳動的彈性滑動與傳動比 標準普通標準普通V V帶都制成無接頭的環形。其構造如圖所示。當帶都制成無接頭的環形。其構造如圖所示。當V V帶受彎曲時,帶帶受彎曲時,帶中保持其原長度不變的周線稱為節線,由全部節線構成節面。帶的節面寬度稱中保持其原長度不
13、變的周線稱為節線,由全部節線構成節面。帶的節面寬度稱為節寬(為節寬(b bd d),V,V帶受縱向彎曲時,該寬度保持不變。帶受縱向彎曲時,該寬度保持不變。11.3 V11.3 V帶的標準及傳動設計帶的標準及傳動設計11.3.1V11.3.1V帶與帶與V V帶輪的結構、材料和標準帶輪的結構、材料和標準1.1.帶的結構與標準帶的結構與標準 普通普通V V帶已標準化,其周線長度帶已標準化,其周線長度L Ld d為帶的基準長為帶的基準長度。普通度。普通V V帶的基準長度系列見帶的基準長度系列見表表11-111-1。 普通普通V V帶兩側楔角帶兩側楔角為為4040,相對高度,相對高度 約為約為0.70.
14、7,并按其截面尺寸的不同將其分為,并按其截面尺寸的不同將其分為Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E七種型號。七種型號。表表11-2 11-2 普通普通V V帶橫截面尺寸(帶橫截面尺寸(GB/T11544-1997GB/T11544-1997)(單位:)(單位:)型號型號Y YZ ZA AB BC CD DE E頂寬頂寬b b6 6101013131717222232323838 節寬節寬b bd d5.35.38.58.511111414191927273232高度高度h h4.04.06.06.08.08.01111141419192525 楔角楔角4040 每米質量每米質
15、量q q(kg/mkg/m)0.040.040.060.060.100.100.170.170.300.300.600.600.870.8711.3.1V11.3.1V帶與帶與V V帶輪的結構、材料和標準帶輪的結構、材料和標準2.2.帶輪的材料和結構帶輪的材料和結構 帶傳動一般安裝在傳動系統的高速級,帶輪的轉速較高,故要求帶輪要有帶傳動一般安裝在傳動系統的高速級,帶輪的轉速較高,故要求帶輪要有足夠的強度。足夠的強度。 帶輪常用灰鑄鐵鑄造,有時也采用鑄鋼、鋁合金或非金屬材料。帶輪常用灰鑄鐵鑄造,有時也采用鑄鋼、鋁合金或非金屬材料。 當帶輪圓周速度當帶輪圓周速度v v 25m/s 25m/s時,采
16、用時,采用HT150HT150; 當當v v =2530m/s =2530m/s時,采用時,采用HT200HT200; 速度更高時,可采用鑄鋼或鋼板沖壓后焊接;速度更高時,可采用鑄鋼或鋼板沖壓后焊接; 傳遞功率較小時,帶輪材料可采用鋁合金或工程塑料。傳遞功率較小時,帶輪材料可采用鋁合金或工程塑料。 1 1)帶輪的材料)帶輪的材料11.3.1V11.3.1V帶與帶與V V帶輪的結構、材料和標準帶輪的結構、材料和標準 2 2)帶輪的結構)帶輪的結構 帶輪的結構一般由輪緣、輪轂、帶輪的結構一般由輪緣、輪轂、輪輻等部分組成。輪緣是帶輪具有輪輪輻等部分組成。輪緣是帶輪具有輪槽的部分。槽的部分。 輪槽的形
17、狀和尺寸與相應型輪槽的形狀和尺寸與相應型號的帶截面尺寸相適應。并規定梯形號的帶截面尺寸相適應。并規定梯形輪槽的槽角輪槽的槽角為為3232、3434、3636和和3838四種,都小于四種,都小于V V帶兩側面的夾角帶兩側面的夾角4040。這是為了使膠帶能緊貼輪槽兩。這是為了使膠帶能緊貼輪槽兩側。側。 帶輪的基準直徑是指與所配帶輪的基準直徑是指與所配用用V V帶的節寬相對應的帶輪直徑,以帶的節寬相對應的帶輪直徑,以d d表示。表示。11.3.1V11.3.1V帶與帶與V V帶輪的結構、材料和標準帶輪的結構、材料和標準普通普通V V帶輪的輪槽尺寸帶輪的輪槽尺寸槽型槽型Y YZ ZA AB BC Cb
18、 bd d5.35.38.58.5111114141919h hminmin1.61.62.02.02.752.753.53.54.84.8e e0.30.30.30.30.30.30.40.40.50.5 f fminmin6 67 79 911.511.51616h hfminfmin4.74.77.07.08.78.710.810.814.314.3minmin5 55.55.56 67.57.510103232d d6060343480801181181901903153153636606038388080118118190190315315注:注:minmin是輪緣最小壁厚推薦是輪緣
19、最小壁厚推薦值值11.3.1V11.3.1V帶與帶與V V帶輪的結構、材料和標準帶輪的結構、材料和標準 對帶輪的設計要求是質量小、工藝性好、質量分布均勻、內應力小、對帶輪的設計要求是質量小、工藝性好、質量分布均勻、內應力小、高速應經動平衡,工作面應精細加工。高速應經動平衡,工作面應精細加工。V V帶輪的設計主要是根據帶輪的基準直徑帶輪的設計主要是根據帶輪的基準直徑選擇結構形式,根據帶的型號確定輪槽尺寸。帶輪直徑選擇結構形式,根據帶的型號確定輪槽尺寸。帶輪直徑d200mmd200mm時,時, 采用實心采用實心式;帶輪直徑式;帶輪直徑d400mmd400mmd400mm時,采用輪輻式時,采用輪輻式
20、11.3.1V11.3.1V帶與帶與V V帶輪的結構、材料和標準帶輪的結構、材料和標準11.3.211.3.2失效形式和計算準則失效形式和計算準則2.2.設計準則:設計準則:在保證帶傳動不打滑的條件下,具有一定的疲勞壽命。即保證在保證帶傳動不打滑的條件下,具有一定的疲勞壽命。即保證fmaxfmax與與maxmax。3.3.單根普通帶的基本額定功率單根普通帶的基本額定功率0 00 0 maxmaxv v10001000F Fmaxmax= =1 1(1 11/1/fv fv )1.1.失效形式:失效形式:過載打滑和疲勞斷裂。過載打滑和疲勞斷裂。1 1 1 1 ; 1 1b1b1c c可推得單根可
21、推得單根V V帶可傳遞功率帶可傳遞功率0 0: :0 0(b1b1c c) ) (1(11/1/fvfv ) )v v/1000 kw/1000 kw1 1) 單根單根V V帶所能傳遞的帶所能傳遞的0 0 在載荷平穩、包角在載荷平穩、包角1 1=,帶長,帶長L Ld d為特定長度,抗拉體為化學纖維繩芯結構為特定長度,抗拉體為化學纖維繩芯結構的條件下,由實驗測得許用應力的條件下,由實驗測得許用應力,并由上述,并由上述0 0計算式可求得單根普通計算式可求得單根普通V V帶所帶所能傳遞的功率能傳遞的功率P P0 0 ,見表,見表11-411-4。P P0 0稱為單根稱為單根V V帶的基本額定功率。帶
22、的基本額定功率。 2 2) 單根單根V V帶的基本額定功率帶的基本額定功率0 011.3.211.3.2失效形式和計算準則失效形式和計算準則 在帶的實際工作條件與上述特定條件不同時,需對在帶的實際工作條件與上述特定條件不同時,需對P P0 0進行修正。修正后進行修正。修正后即得與實際條件相符的單根普通即得與實際條件相符的單根普通V V帶所能傳遞的功率,稱該功率為許用功率帶所能傳遞的功率,稱該功率為許用功率 P P0 0 。3 3) 實際條件下實際條件下V V帶所能傳遞的許用功率帶所能傳遞的許用功率LKKPPP )(000 P P0 0-功率增量,考慮傳動比功率增量,考慮傳動比i1i1時,帶在大
23、輪上的彎曲應力較小,時,帶在大輪上的彎曲應力較小,故壽命相同的條件下,可增大傳遞的功率。故壽命相同的條件下,可增大傳遞的功率。P P0 0值見表值見表11-511-5; K K-包角修正系數,考慮包角修正系數,考慮180180時,對傳動能力的影響,見表時,對傳動能力的影響,見表11-11-6 6 ; K KL L-帶長度修正系數,考慮帶長與特定長度不同時對傳動能力的影響帶長度修正系數,考慮帶長與特定長度不同時對傳動能力的影響,見表,見表11-111-1。11.3.211.3.2失效形式和計算準則失效形式和計算準則11.3.3 V11.3.3 V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算 1.1.已知條件
24、:已知條件:傳動用途、工作情況和原動機種類;傳遞的功率傳動用途、工作情況和原動機種類;傳遞的功率,主、從動,主、從動輪的轉速輪的轉速n n1 1,n n2 2 ( (或傳動比或傳動比) );其它要求,如外廓尺寸及安裝位置要求等。;其它要求,如外廓尺寸及安裝位置要求等。 2.2.設計內容:設計內容:確定帶的型號、基準長度、根數;確定帶輪的材料、結構尺寸;確定帶的型號、基準長度、根數;確定帶輪的材料、結構尺寸;確定傳動中心距及作用在軸上的力;初拉力和張緊方式。確定傳動中心距及作用在軸上的力;初拉力和張緊方式。3. V3. V帶傳動的設計步驟帶傳動的設計步驟 1 1)確定計算功率)確定計算功率P P
25、C C2 2)選擇)選擇V V帶型號帶型號3 3)確定帶輪的基準直徑)確定帶輪的基準直徑d d1 1 、 d d2 2 4 4)驗算帶速)驗算帶速v v5 5)計算中心距和帶長)計算中心距和帶長6 6 )驗算小帶輪包角)驗算小帶輪包角7 7 )確定)確定V V帶根數帶根數8 8 )計算初拉力)計算初拉力F F0 09 9 )計算軸上壓力)計算軸上壓力11.3.3 V11.3.3 V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算 1 1)計算計算功率)計算計算功率P PC C= =K KK KA A-工作情況系數工作情況系數11.3.3 V11.3.3 V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算2 2)確定帶的型號)
26、確定帶的型號11.3.3 V11.3.3 V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算 為降低帶的彎曲應力,小帶輪的基準直徑為降低帶的彎曲應力,小帶輪的基準直徑d d1 1應大于或等于該型號帶輪的最應大于或等于該型號帶輪的最小直徑小直徑d dminmin。 大輪直徑由公式大輪直徑由公式 求得,并圓整,取標準系列值。求得,并圓整,取標準系列值。2112nndd 3 3)確定帶輪基準直徑)確定帶輪基準直徑d d1 1、 d d2 2 普通普通V V帶輪最小基準直徑(單位:)帶輪最小基準直徑(單位:) 型號型號Y YZ ZA AB BC C最小基準直徑最小基準直徑d dminmin20205050757512
27、5125200200注:普通注:普通V V帶輪的基準直徑()系列:帶輪的基準直徑()系列:20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 20 22.4 25 28 31.5 35.5 40 45 50 56 63 67 71 75 80 85 90 100 106 112 118 125 132 140 150 160 56 63 67 71 75 80 85 90 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 200 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 170 180 2
28、00 212 224 236 250 265 280 300 315 355 375 400 425 450 500 530 560 600 630 670 710 750 800 900 1000450 500 530 560 600 630 670 710 750 800 900 1000等。等。 11.3.3 V11.3.3 V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算5 5)計算中心距和帶長)計算中心距和帶長 初定中心距:如果中心距未給出,可按下式初選中心距初定中心距:如果中心距未給出,可按下式初選中心距a a0 0 200LLaad)(2)(7 . 021021ddadd 確定帶長:初定帶長確
29、定帶長:初定帶長L L0 0可按下列幾何長度計算公式求得可按下列幾何長度計算公式求得 根據初定的根據初定的L L0 0由表由表11-111-1選取相近的基準長度選取相近的基準長度L Ld d。傳動的實際中心距可近似。傳動的實際中心距可近似按下式確定:按下式確定:02124)(add L0=2a0+(d1+d2)+24 4)驗算帶速)驗算帶速v v 帶速帶速sm 10006011ndvv v不能太大也不能太小,一般不能太大也不能太小,一般v v應在應在525m/s525m/s范圍內。范圍內。11.3.3 V11.3.3 V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算 6 6)驗算小帶輪包角)驗算小帶輪包角3
30、 .57180121add 對于對于V V帶,一般要求帶,一般要求1 1120120,否則,應增大中心距或加張緊輪。,否則,應增大中心距或加張緊輪。7 7)確定)確定V V帶的根數帶的根數LCCKKPPPPPz)(000 為了使每根為了使每根V V帶受力均勻,帶的根數不宜太多,通常取帶的根數小于帶受力均勻,帶的根數不宜太多,通常取帶的根數小于1010根。根。11.3.3 V11.3.3 V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算 初拉力初拉力F F0 0的大小對帶傳動的正常工作及壽命影響很大。初拉力不足,易出現打的大小對帶傳動的正常工作及壽命影響很大。初拉力不足,易出現打滑;初拉力過大,則滑;初拉力過
31、大,則V V帶壽命降低,壓軸力增大。帶壽命降低,壓軸力增大。NqvKzvPFC ) 15 . 2(500208 8)計算初拉力)計算初拉力F F0 0式中式中P PC C計算功率,計算功率,kWkW; Z ZVV帶的根數;帶的根數; v vVV帶速度,帶速度,m/sm/s; K K包角修正系;包角修正系; q qv v帶每米長質量,帶每米長質量,kg/mkg/m。 由于新帶易松弛,所以對于非自動張緊的帶傳動,安裝新帶時的初拉力由于新帶易松弛,所以對于非自動張緊的帶傳動,安裝新帶時的初拉力應為上述初拉力的應為上述初拉力的1.51.5倍。倍。 11.3.3 V11.3.3 V帶傳動的設計計算帶傳動
32、的設計計算 9 9)計算軸壓力)計算軸壓力 V V帶作用在軸上的壓力帶作用在軸上的壓力F Fy y一般可近似按兩邊的初拉力一般可近似按兩邊的初拉力F F0 0的合力來計算。的合力來計算。2sin1F Fy y=2=2ZFZFo o11.3.3 V11.3.3 V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算11.3.4 V11.3.4 V帶傳動的張緊裝置帶傳動的張緊裝置 由于由于V V帶工作一段時間后,會因永久性伸長而松弛,影響帶傳動的正常工帶工作一段時間后,會因永久性伸長而松弛,影響帶傳動的正常工作。為了保證帶傳動具有足夠的工作能力,應采用張緊裝置來調整帶的張緊力。作。為了保證帶傳動具有足夠的工作能力,應
33、采用張緊裝置來調整帶的張緊力。定期張緊(定期調整中心定期張緊(定期調整中心距距)調整中心距調整中心距自動張緊(靠自重)自動張緊(靠自重)利用張緊輪使帶張緊利用張緊輪使帶張緊定期張緊定期張緊自動張緊自動張緊11.3.4 V11.3.4 V帶傳動的張緊裝置帶傳動的張緊裝置 續表續表1 11801801701701601601501501401401301301201201101101001009090K K1.001.000.980.980.950.950.920.920.890.890.860.860.820.820.780.780.740.740.690.69表表11-6 11-6 包角修正系
34、數包角修正系數K K11.4 11.4 鏈傳動鏈傳動11.4.1 11.4.1 鏈傳動的組成、類型及特點鏈傳動的組成、類型及特點 1.1.鏈傳動的組成鏈傳動的組成鏈傳動由主動鏈輪鏈傳動由主動鏈輪1 1、從動鏈輪、從動鏈輪3 3和繞在鏈輪上的中間撓性件鏈條和繞在鏈輪上的中間撓性件鏈條2 2組成,靠鏈條組成,靠鏈條與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞平行軸間的運動和動力。與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞平行軸間的運動和動力。鏈傳動鏈傳動按用途鏈可分為傳動鏈、輸送鏈和起重鏈。按用途鏈可分為傳動鏈、輸送鏈和起重鏈。按結構的不同傳動鏈主要有滾子鏈和齒形鏈。按結構的不同傳動鏈主要有滾子鏈和齒形鏈。2.2.鏈傳動的類型鏈傳動的類型
35、 滾子鏈運動不均勻,適用于輕載低速滾子鏈運動不均勻,適用于輕載低速傳動;齒形鏈傳動平穩、噪聲小,但價格較傳動;齒形鏈傳動平穩、噪聲小,但價格較貴,適用于高速重載傳動。貴,適用于高速重載傳動。11.4.1 11.4.1 鏈傳動的組成、類型及特點鏈傳動的組成、類型及特點沒有彈性滑動和打滑,平均傳動比準確;沒有彈性滑動和打滑,平均傳動比準確;效率高,承載能力高;效率高,承載能力高;軸上受力小,在同樣使用條件下,較帶傳動緊湊;軸上受力小,在同樣使用條件下,較帶傳動緊湊;能在較惡劣的環境下工作;能在較惡劣的環境下工作;具有中間撓性件,可緩和沖擊,吸收振動,并適用于大中心距傳動;具有中間撓性件,可緩和沖擊
36、,吸收振動,并適用于大中心距傳動;瞬時傳動比和鏈速變化,故傳動平穩性差、工作時沖擊和噪聲較大;瞬時傳動比和鏈速變化,故傳動平穩性差、工作時沖擊和噪聲較大;磨損后易發生脫鏈;磨損后易發生脫鏈;只能用于平行軸間的傳動。只能用于平行軸間的傳動。3. 3. 鏈傳動的特點和應用鏈傳動的特點和應用 鏈傳動在礦山、冶金、輕工、化工、運輸等機械設備中應用廣泛。主要用鏈傳動在礦山、冶金、輕工、化工、運輸等機械設備中應用廣泛。主要用于中心距較大、只要求平均傳動比準確或工作環境惡劣的傳動。于中心距較大、只要求平均傳動比準確或工作環境惡劣的傳動。11.4.2套筒滾子鏈的結構和規格11.4.2套筒滾子鏈的結構和規格 套
37、筒滾子鏈上相鄰兩銷軸中心的距離稱套筒滾子鏈上相鄰兩銷軸中心的距離稱為節距,用為節距,用表示。表示。 鏈條的長度以節數來表示,鏈節數常取偶鏈條的長度以節數來表示,鏈節數常取偶數,奇數節時須采用過渡鏈節數,奇數節時須采用過渡鏈節 。詳細結構鏈接 套筒滾子鏈由內鏈板套筒滾子鏈由內鏈板1 1、外鏈板、外鏈板2 2、銷軸、銷軸3 3、套筒套筒4 4和滾子和滾子5 5組成。組成。 1. 1. 套筒滾子鏈的結構套筒滾子鏈的結構 滾子鏈已標準化(滾子鏈已標準化(GB1243.1-97GB1243.1-97),按極限拉伸載荷的大小分為),按極限拉伸載荷的大小分為A A、B B兩兩個系列。滾子鏈的主要參數如表個系
38、列。滾子鏈的主要參數如表11-1211-12。其中鏈號數乘以。其中鏈號數乘以25.4/16mm25.4/16mm即為節距即為節距值。鏈的節距越大,鏈的尺寸就越大,承載能力也越高。值。鏈的節距越大,鏈的尺寸就越大,承載能力也越高。 滾子鏈的標記順序為鏈號、排數、整鏈鏈節數和標準號。如滾子鏈的標記順序為鏈號、排數、整鏈鏈節數和標準號。如A A系列滾系列滾子鏈、節距為子鏈、節距為15.87515.875、單排、單排、8686節的滾子鏈,其標記為:節的滾子鏈,其標記為:10A110A186 86 GB1243.1-97GB1243.1-97。2.2.套筒滾子鏈的規格套筒滾子鏈的規格11.4.1 11.
39、4.1 鏈傳動的組成、類型及特點鏈傳動的組成、類型及特點 11.4.3 11.4.3 鏈輪鏈輪 對鏈輪齒形的基本要求是:鏈條滾子能平穩、自由地進入嚙合和退出嚙對鏈輪齒形的基本要求是:鏈條滾子能平穩、自由地進入嚙合和退出嚙合;嚙合時滾子與齒面接觸良好;齒形應簡單,便于加工。合;嚙合時滾子與齒面接觸良好;齒形應簡單,便于加工。 對套筒滾子鏈鏈輪端面齒形,國家標準僅規定了滾子鏈鏈輪齒槽的齒面對套筒滾子鏈鏈輪端面齒形,國家標準僅規定了滾子鏈鏈輪齒槽的齒面圓弧半徑圓弧半徑r re e、齒溝圓弧半、齒溝圓弧半r ri i和齒溝角和齒溝角 的最大和最小值。各種鏈輪的實際端面的最大和最小值。各種鏈輪的實際端面
40、齒形均應在最大和最小齒槽形狀之間。最常用的鏈輪端面齒形是齒形均應在最大和最小齒槽形狀之間。最常用的鏈輪端面齒形是“三圓弧一直三圓弧一直線齒形,由三段圓弧線齒形,由三段圓弧 aa aa 、ab ab 、 cd cd 和一段直線和一段直線bcbc組成。這種組成。這種“三圓弧一三圓弧一直線直線”齒形基本上符合上述齒槽形狀范圍,且具有較好的嚙合性能,并便于加齒形基本上符合上述齒槽形狀范圍,且具有較好的嚙合性能,并便于加工工 。1.端面齒形和軸面齒形2.鏈輪的主要尺寸 鏈輪結構型式:實心式、腹板式、組合式、輪輻式。3.鏈輪結構和材料11.4.3 11.4.3 鏈輪鏈輪 4. 4. 鏈輪材料:鏈輪材料:鏈
41、傳動工作不平穩,鏈輪輪齒的失效形式有斷裂、磨損等,鏈傳動工作不平穩,鏈輪輪齒的失效形式有斷裂、磨損等,故其材料應具有足夠的強度和較好的耐磨性,且小鏈輪的材料應優于大鏈輪。故其材料應具有足夠的強度和較好的耐磨性,且小鏈輪的材料應優于大鏈輪。11.4.3 11.4.3 鏈輪鏈輪11.4.411.4.4鏈傳動的傳動比及運動特性鏈傳動的傳動比及運動特性 1.1.傳動比傳動比1221ZZnni 鏈的平均速度為:鏈的平均速度為:smpnzpnzv1000601000602211在鏈傳動中,鏈條包在鏈輪上如同包在兩正多邊形的輪子上,正多邊形的在鏈傳動中,鏈條包在鏈輪上如同包在兩正多邊形的輪子上,正多邊形的邊
42、長等于鏈條的節距邊長等于鏈條的節距 p p。鏈的平均傳動比為:鏈的平均傳動比為: 2.2.運動的不均勻性運動的不均勻性 cos2111dv cos2122dv 在小輪上鏈的瞬時速度為在小輪上鏈的瞬時速度為)180180(11zz在大輪上鏈的瞬時速度為在大輪上鏈的瞬時速度為)180180(22zz11.4.411.4.4鏈傳動的傳動比及運動特性鏈傳動的傳動比及運動特性 鏈傳動的瞬時傳動比鏈傳動的瞬時傳動比coscos1221ddi 由上述分析可知,當由上述分析可知,當1 1為常數時,鏈條與從動鏈輪作變速運動,每轉過為常數時,鏈條與從動鏈輪作變速運動,每轉過一個鏈節,其速度變化一次,因而會產生動載
43、荷、沖擊、振動和噪聲。一個鏈節,其速度變化一次,因而會產生動載荷、沖擊、振動和噪聲。 鏈傳動運動的不均勻特性,是由于鏈條繞在鏈輪上時形成多邊形所造成鏈傳動運動的不均勻特性,是由于鏈條繞在鏈輪上時形成多邊形所造成的,故稱為的,故稱為“多邊形效應多邊形效應”。它是鏈傳動的固有特性,是無法避免的。增加鏈。它是鏈傳動的固有特性,是無法避免的。增加鏈輪齒數或減小節距可減輕輪齒數或減小節距可減輕多邊形效應。多邊形效應。11.4.411.4.4鏈傳動的傳動比及運動特性鏈傳動的傳動比及運動特性11.4.411.4.4鏈傳動的傳動比及運動特性鏈傳動的傳動比及運動特性11.4.411.4.4鏈傳動的傳動比及運動特
44、性鏈傳動的傳動比及運動特性鏈輪端面齒形和軸面齒形鏈輪端面齒形和軸面齒形11.4.411.4.4鏈傳動的傳動比及運動特性鏈傳動的傳動比及運動特性11.4.411.4.4鏈傳動的傳動比及運動特性鏈傳動的傳動比及運動特性11.4.411.4.4鏈傳動的傳動比及運動特性鏈傳動的傳動比及運動特性習題解答習題解答習題習題11-111-1有一帶式輸送裝置,其異步電動機與減速器之間用有一帶式輸送裝置,其異步電動機與減速器之間用V V帶傳動,電動帶傳動,電動機功率為機功率為7.5KW7.5KW轉速為轉速為n n1 1=1460r/min,=1460r/min,減速器輸入軸的轉速減速器輸入軸的轉速n n2 2=6
45、50r/min,=650r/min,允允許誤差為許誤差為5%5%,運輸裝置工作時,有輕度沖擊,兩班制工作,試設計此,運輸裝置工作時,有輕度沖擊,兩班制工作,試設計此帶傳動帶傳動 。 解:解:按前述設計計算步驟進行,計算過程列于下表按前述設計計算步驟進行,計算過程列于下表 1 1)確定計算功率)確定計算功率PcPc 由表由表11-711-7查得查得K KA A=1.=1.,由式(,由式(11161116)得)得 P PC C=K=KA AP=1.P=1. .= =KWKW 2 2)選擇)選擇V V帶的型帶的型 由圖由圖11-611-6根據根據PcPc及及n n1 1查得查得A A型帶和型帶和B
46、B型帶均可選用。根據兩種型號分別型帶均可選用。根據兩種型號分別計算,然后綜合比較,最終確定帶的型號計算,然后綜合比較,最終確定帶的型號. . A A型帶型帶 3 3)確定帶輪的節園直徑)確定帶輪的節園直徑d d1 1、 d d2 2 由表由表11-811-8,根據,根據d d1 1ddminmin的要求,取的要求,取d d1 1=100mm=100mm 按式按式11-17 d11-17 d2 2=d=d1 1n n1 1/n/n2 2=100=1001460/650=224.6mm1460/650=224.6mm 由表由表11-811-8,取,取d d2 2=224mm=224mm 4 4)驗
47、算速度)驗算速度v v 帶速在帶速在525m/s525m/s范圍內,符合要求范圍內,符合要求。 5 5)計算中心距)計算中心距a a、帶長、帶長L Ld dsmndv/54. 710006011習題解答習題解答A A型帶型帶: :由式(由式(11-1811-18) 0.7(d0.7(d1 1+d+d2 2)a)a0 02(d2(d1 1+d+d2 2) )得得0.7(100+224) a0.7(100+224) a0 02(100+224)2(100+224)即即 226a226a0 0 648 648取取 a a0 0=500mm=500mm由式(由式(11-1911-19)得)得L L0
48、0=2a=2a0 0+(d+(d1 1+d+d2 2)/2+(d)/2+(d2 2-d-d1 1)2/4a)2/4a0 0=2=2500+3.14(100+224)/2+(224-100)500+3.14(100+224)/2+(224-100)2 2/ /(4 4500500)=1516mm=1516mm 由表由表11-111-1取取L Ld d=1400mm=1400mm由式(由式(11-2011-20)得)得mmLLaad44258500200習題解答習題解答由式(由式(11-2111-21)得)得 a aminmin=a-0.015L=a-0.015Ld d =442-0.015 =4
49、42-0.01514001400 =421mm =421mm a amaxmax=442+0.03L=442+0.03Ld d =442+0.03 =442+0.0310001000 =472mm =472mm6 6)驗算小帶輪包角)驗算小帶輪包角1 1 由式(由式(11-2211-22)得)得 故合適。故合適。1201653 .57180121add習題解答習題解答7 7)確定)確定V V帶的根數帶的根數Z Z 依次查表表依次查表表11-411-4、表、表11-511-5、表、表11-611-6、表、表11-111-1得得P P0 0=1.32=1.32、P P0 0=0.17=0.17、K
50、 K=0.965=0.965、K KL L=0.96=0.96 由式(由式(11-2311-23)得)得 取取Z=7Z=7。 8 8)計算初拉力)計算初拉力F0F0 由表由表11-211-2查得查得q=0.10Kg/mq=0.10Kg/m, 由式(由式(11-2411-24) 9 9)計算軸上的力)計算軸上的力F FY Y 由式(由式(11-2511-25)得)得5 . 6)(0LcKKPPPZNqVKZVPFc3 .141) 15 . 2(50020NZFFOY19612sin21習題解答習題解答 按按A A型帶的計算方法,可得型帶的計算方法,可得B B型帶與型帶與A A型帶對應項目的計算結果為:型帶對應項目的計算結果為:3 3)帶輪的節園直徑:)帶輪的節園直徑:d d1 1=140mm=140mm、 d d2 2=315mm=315mm。4 4)速度:)速度:v=10.55m/sv=10.55m/s,合適。,合適。5 5)計算中心距)計算中心距a a、帶長、帶長L Ld d:L Ld d=1600mm=1600mm,a=435m
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