機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng) 日常生活中，帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)較為普遍?？p紉機(jī)拖拉機(jī)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)自行車摩托車三輪車通過中間撓性體傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，適用于兩軸中心距較大的場合。第1頁/共81頁9-19-1帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用第2頁/共81頁一、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及特點(diǎn)一、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及特點(diǎn)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主、從動(dòng)帶輪、帶組成。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主、從動(dòng)帶輪、帶組成。一般帶傳動(dòng)：以張緊在兩輪上的帶作為中間撓性件，靠帶與一般帶傳動(dòng)：以張緊在兩輪上的帶作為中間撓性件，靠帶與輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。

2、1 1、工作原理、工作原理第3頁/共81頁優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1）有過載保護(hù)作用；）有過載保護(hù)作用；2 2）有緩沖吸振作用；）有緩沖吸振作用；3 3）運(yùn)行平穩(wěn)無噪音；）運(yùn)行平穩(wěn)無噪音；4 4）適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)（）適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)（amax=15m）；）；5 5）制造、安裝精度要求不高。）制造、安裝精度要求不高。2 2、特點(diǎn)、特點(diǎn)第4頁/共81頁缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1）有彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比）有彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比i不恒定；不恒定；2 2）張緊力較大（與嚙合傳動(dòng)相比）使軸上壓力較大；）張緊力較大（與嚙合傳動(dòng)相比）使軸上壓力較大；3 3）結(jié)構(gòu)尺寸較大、不緊湊；）結(jié)構(gòu)尺寸較大、不緊湊；4 4）打滑，使帶壽命較短；）打滑

3、，使帶壽命較短；5 5）帶與帶輪間會(huì)產(chǎn)生摩擦放電現(xiàn)象，不適宜高溫、易燃、）帶與帶輪間會(huì)產(chǎn)生摩擦放電現(xiàn)象，不適宜高溫、易燃、易爆的場合。易爆的場合。第5頁/共81頁二、帶傳動(dòng)的類型二、帶傳動(dòng)的類型1)1)平帶平帶 2)V2)V型帶：窄帶、普通帶、寬帶型帶：窄帶、普通帶、寬帶 普通普通V V帶：帶：Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E。截面積截面積 3)3)多楔帶多楔帶1.1.按帶形狀分按帶形狀分第6頁/共81頁帶傳動(dòng)的類型（平帶）帶傳動(dòng)的類型（平帶）第7頁/共81頁帶傳動(dòng)的類型（帶傳動(dòng)的類型（V帶帶/三角帶）三角帶）第8頁/共81頁帶傳動(dòng)的類型（圓形帶）帶傳動(dòng)的類型（圓形帶）第

4、9頁/共81頁帶傳動(dòng)的類型（多楔帶）帶傳動(dòng)的類型（多楔帶）第10頁/共81頁帶傳動(dòng)的類型（同步齒形帶）帶傳動(dòng)的類型（同步齒形帶）第11頁/共81頁膠帆布平帶、編織帶、高速帶。膠帆布平帶、編織帶、高速帶。整卷出售、接頭整卷出售、接頭無接頭無接頭1 1）平帶）平帶 結(jié)構(gòu)簡單，帶輪也容易制造，在傳動(dòng)中心距較大的場合應(yīng)用較多。結(jié)構(gòu)簡單，帶輪也容易制造，在傳動(dòng)中心距較大的場合應(yīng)用較多。第12頁/共81頁普通V帶 應(yīng)用最廣的帶傳動(dòng)，在同樣的張緊力下，帶應(yīng)用最廣的帶傳動(dòng)，在同樣的張緊力下，帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。2）V帶帶窄V帶第13頁/共81頁直徑小直徑小速度

5、高速度高場合場合V V帶截面組成帶截面組成簾布結(jié)構(gòu)：簾布結(jié)構(gòu)：一般傳動(dòng)一般傳動(dòng)繩芯結(jié)構(gòu)：繩芯結(jié)構(gòu)：柔韌性好柔韌性好第14頁/共81頁注意：注意：對對V帶來說，帶來說，為什么帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力？為什么帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力？第15頁/共81頁 兼有平帶和兼有平帶和V V帶的優(yōu)點(diǎn)，工作接帶的優(yōu)點(diǎn)，工作接觸面數(shù)多，摩擦力大，柔韌性好，用觸面數(shù)多，摩擦力大，柔韌性好，用于結(jié)構(gòu)緊湊而傳遞功率較大的場合。于結(jié)構(gòu)緊湊而傳遞功率較大的場合。解決多根解決多根V V帶長短不一而受力不均。帶長短不一而受力不均。3 3）多楔帶）多楔帶汽車發(fā)動(dòng)機(jī)第16頁/共81頁 嚙合傳動(dòng)嚙合傳動(dòng)，兼有帶傳

6、動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)兼有帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)吸振、吸振、i 準(zhǔn)確準(zhǔn)確，在汽車、打印機(jī)中廣泛應(yīng)用。在汽車、打印機(jī)中廣泛應(yīng)用。4 4）同步帶）同步帶第17頁/共81頁機(jī)器人關(guān)節(jié)第18頁/共81頁1)1)開口傳動(dòng)開口傳動(dòng)-兩平行軸、同向；兩平行軸、同向；2)2)交叉?zhèn)鲃?dòng)交叉?zhèn)鲃?dòng)-兩平行軸、反向、壽命短；兩平行軸、反向、壽命短；3)3)半交叉軸半交叉軸-空間交錯(cuò)軸。空間交錯(cuò)軸。2.2.按傳動(dòng)形式分按傳動(dòng)形式分第19頁/共81頁開口傳動(dòng)交叉?zhèn)鲃?dòng)第20頁/共81頁半半交交叉叉?zhèn)鱾鲃?dòng)動(dòng)角角度度傳傳動(dòng)動(dòng)第21頁/共81頁1 1）包角）包角a因因較小，所以：較小，所以：三、開口傳動(dòng)的幾何關(guān)系三、開口傳動(dòng)的幾何關(guān)

7、系第22頁/共81頁2 2）帶長）帶長a第23頁/共81頁3 3）中心距）中心距第24頁/共81頁1 1）調(diào)節(jié)中心距（最主要）調(diào)節(jié)中心距（最主要）四、四、帶的張緊和維護(hù)帶的張緊和維護(hù)1、帶的張緊、帶的張緊 第25頁/共81頁2 2）加張緊輪法）加張緊輪法第26頁/共81頁2、帶的維護(hù)、帶的維護(hù) 1 1）安裝時(shí)，保持兩帶輪軸平行）安裝時(shí)，保持兩帶輪軸平行2 2）嚴(yán)防與酸堿等介質(zhì)接觸）嚴(yán)防與酸堿等介質(zhì)接觸3 3）不能新舊帶混用（多根帶時(shí)），以免載荷分布不勻）不能新舊帶混用（多根帶時(shí)），以免載荷分布不勻4 4）安裝好防護(hù)罩）安裝好防護(hù)罩5 5）工作一定時(shí)間后，應(yīng)重新張緊膠帶）工作一定時(shí)間后，應(yīng)重新張

8、緊膠帶第27頁/共81頁9-9-2 2 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析第28頁/共81頁一、帶傳動(dòng)的受力分析一、帶傳動(dòng)的受力分析工作前：兩邊初拉力工作前：兩邊初拉力F0=F0第29頁/共81頁當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶與輪之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦力，在摩擦力的當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶與輪之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦力，在摩擦力的作用下，主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)的帶又靠摩擦力驅(qū)動(dòng)從動(dòng)作用下，主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)的帶又靠摩擦力驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。輪轉(zhuǎn)動(dòng)。第30頁/共81頁繞入主動(dòng)輪一邊的帶繞入主動(dòng)輪一邊的帶:F0F1緊邊；緊邊；摩擦力使繞入主動(dòng)輪的一邊被進(jìn)一步拉緊，繞出主動(dòng)輪的摩擦力使繞入主動(dòng)輪的一邊被進(jìn)一步拉緊，繞出主動(dòng)輪的一

9、邊則被放松，即兩邊拉力發(fā)生變化：一邊則被放松，即兩邊拉力發(fā)生變化：繞出主動(dòng)輪一邊的帶繞出主動(dòng)輪一邊的帶:F0F2 松邊。松邊。第31頁/共81頁所以所以:緊邊拉力緊邊拉力F1=F0+Ft/2松邊拉力松邊拉力F2=F0Ft/2假設(shè)帶工作時(shí)的總長度不變，則：假設(shè)帶工作時(shí)的總長度不變，則：F1F0=F0F2即：即：F1+F2=2F0記：記：Ft=F1F2帶傳動(dòng)的有效圓周拉力帶傳動(dòng)的有效圓周拉力Ft=F1F2=1000P/v第32頁/共81頁但：但：F0一定時(shí)，則一定時(shí)，則Ffmax也一定也一定故：故：Ft 不能一味地增大不能一味地增大正常工作情況下，正常工作情況下，F(xiàn)t Ff有效圓周拉力等于傳動(dòng)帶工

10、作表面的總摩擦力有效圓周拉力等于傳動(dòng)帶工作表面的總摩擦力若：若：P，則必須，則必須Ft第33頁/共81頁打滑使傳動(dòng)失效，加劇帶的磨損，應(yīng)避免打滑使傳動(dòng)失效，加劇帶的磨損，應(yīng)避免 由于在小帶輪上帶的接觸長度小于在大帶輪上帶的接由于在小帶輪上帶的接觸長度小于在大帶輪上帶的接觸長度，所以觸長度，所以打滑總是先發(fā)生在小帶輪上。打滑總是先發(fā)生在小帶輪上。帶在帶輪表面上將發(fā)生較顯著的相對滑動(dòng)。帶在帶輪表面上將發(fā)生較顯著的相對滑動(dòng)。FtFfmax會(huì)產(chǎn)生什么后果？會(huì)產(chǎn)生什么后果？打滑：打滑：第34頁/共81頁為了保證帶傳動(dòng)的正常工作，首先需要確定滿足傳遞功率要為了保證帶傳動(dòng)的正常工作，首先需要確定滿足傳遞功率

11、要求的至少具有的總極限摩擦力、與之相對應(yīng)的最小初拉力。求的至少具有的總極限摩擦力、與之相對應(yīng)的最小初拉力。由于帶表面所能提供的總極限摩擦力由于帶表面所能提供的總極限摩擦力Ffmax由初拉力由初拉力F0所決所決定，因此定，因此第35頁/共81頁當(dāng)帶有打滑趨勢時(shí)，摩擦力達(dá)到極限值，帶的有效拉當(dāng)帶有打滑趨勢時(shí)，摩擦力達(dá)到極限值，帶的有效拉力也達(dá)到最大值。力也達(dá)到最大值。帶傳動(dòng)的最大有效圓周拉力（臨界值）：帶傳動(dòng)的最大有效圓周拉力（臨界值）：經(jīng)分析，松、緊邊拉力經(jīng)分析，松、緊邊拉力 F1 和和F2的關(guān)系的關(guān)系:第36頁/共81頁由法向和切向力的平衡：由法向和切向力的平衡：由法向和切向力的平衡：由法向和

12、切向力的平衡：FF+dFdFNfdFN第37頁/共81頁1.F0增大，增大，F(xiàn)tmax隨之增大。隨之增大。F0過大，磨損快，壽命短，軸承過大，磨損快，壽命短，軸承受力大受力大2.規(guī)定規(guī)定 1150（平帶）（平帶）120（V帶）；帶）；一般一般 1dmin。3、帶在變應(yīng)力狀態(tài)下工作、帶在變應(yīng)力狀態(tài)下工作防防疲勞失效疲勞失效：第44頁/共81頁三、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)三、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)：彈性滑動(dòng)：由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間相對滑動(dòng)。由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間相對滑動(dòng)。原因：原因：帶為彈性體帶為彈性體第45頁/共81頁A點(diǎn)點(diǎn):帶與主動(dòng)輪開始接觸，拉力帶與主動(dòng)輪開始接觸，拉力F1

13、，v帶帶=v輪輪1即：帶在帶輪上發(fā)生了相對滑動(dòng)即：帶在帶輪上發(fā)生了相對滑動(dòng)使得：使得：v帶帶v輪輪2 所以：所以：v輪輪1 v帶帶v輪輪2 第47頁/共81頁結(jié)論：結(jié)論：1 1）由于）由于拉力差拉力差引起的帶彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)現(xiàn)象引起的帶彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)現(xiàn)象彈彈性滑動(dòng)性滑動(dòng)3 3）速度間關(guān)系：）速度間關(guān)系：v v輪輪1 1vv帶帶vv輪輪2 2。2 2）彈性滑動(dòng)是不可避免的，是帶傳動(dòng)的固有特性彈性滑動(dòng)是不可避免的，是帶傳動(dòng)的固有特性（只要只要帶工作，必存在有效圓周力，必然有拉力差）帶工作，必存在有效圓周力，必然有拉力差）第48頁/共81頁量關(guān)系量關(guān)系滑動(dòng)率滑動(dòng)率 表示：表示：傳動(dòng)比傳動(dòng)比4 4）后果：）后果：v輪輪2 2 300mm第74頁/共81頁V帶輪的結(jié)構(gòu)（實(shí)心帶輪）帶輪的結(jié)構(gòu)（實(shí)心帶輪）帶輪的帶輪的結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)型式由式由基基準(zhǔn)直徑準(zhǔn)直徑?jīng)Q定決定第75頁/共81頁V帶輪的結(jié)構(gòu)（腹板式帶輪）帶輪的結(jié)構(gòu)（腹板式帶輪）第76頁/共81頁V帶輪的結(jié)構(gòu)（輪輻式帶輪）帶輪的結(jié)構(gòu)（輪輻式帶輪）第77頁/共81頁第78頁/共81頁第79頁/共81頁作業(yè)：作業(yè)：習(xí)題習(xí)題9-2，9-3第80頁/共81頁感謝您的觀看。感謝您的觀看。第81頁/共81頁