《摩擦轮与带传动》PPT课件

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1、第一节第一节 概述概述第二节第二节 摩擦轮传动摩擦轮传动 第三节第三节 摩擦无级变速器摩擦无级变速器第六节第六节 其他带传动简介其他带传动简介第五节第五节 同步带传动同步带传动1 1、摩擦轮及带传动的弹性滑动及实际传动比、摩擦轮及带传动的弹性滑动及实际传动比2 2、摩擦轮及带传动的打滑、摩擦轮及带传动的打滑3 3、带传动的应力分析，最大应力的位置、带传动的应力分析，最大应力的位置4 4、为什么要限制小轮的最小直径？、为什么要限制小轮的最小直径？5 5、为什么要限制带速不能太大也不能太小？、为什么要限制带速不能太大也不能太小？6 6、加张紧轮的位置、加张紧轮的位置7 7、带的松紧边拉力关系以及欧

2、拉公式、带的松紧边拉力关系以及欧拉公式8 8、同步带的设计内容、同步带的设计内容第一节第一节 概述概述摩擦轮传动和带传动摩擦轮传动和带传动借助于摩擦力传递运动和扭矩借助于摩擦力传递运动和扭矩优点：优点：1结构简单，易于制造结构简单，易于制造 2传动平稳，噪声小传动平稳，噪声小 3变速传动时，传动比调节简便，无级变速变速传动时，传动比调节简便，无级变速 4过载时有保护作用过载时有保护作用(打滑打滑)缺点：缺点：1传动比不能精确地恒定传动比不能精确地恒定 2转矩不宜过大转矩不宜过大 3磨损快，寿命低磨损快，寿命低 4传动效率低传动效率低 第七章：第一节第七章：第一节 概述概述第二节第二节 摩擦轮传

3、动摩擦轮传动 一、传动的工作原理一、传动的工作原理 利用主、从动轮之间的利用主、从动轮之间的摩擦力传递运动和扭矩摩擦力传递运动和扭矩 f.FnFt 法向力法向力 Fn 摩擦力摩擦力 工作圆周力工作圆周力 Ft 第七章：第二节第七章：第二节 摩擦轮传动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摩擦轮在接触面间可能出现的性质不同的滑动 弹性滑动弹性滑动 打滑打滑 1弹性滑动：弹性滑动：两摩擦轮表层由于在摩擦力的作用下产生不同情况的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。切向弹性变形而引起的相对滑动叫做弹性滑动。第七章：第二节第七章：第二节 摩

4、擦轮传动摩擦轮传动滑差率：滑差率：%100/)(121vvv金属金属 =0.21%非金属材料非金属材料 =15%材料的弹性模量材料的弹性模量E越低，弹性滑动越厉害越低，弹性滑动越厉害 由于弹性滑动的存在，使得从动轮的圆周速度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低于主动轮的圆周速度v1第七章：第二节第七章：第二节 摩擦轮传动摩擦轮传动存在弹性滑动时摩擦轮的实际传动比：存在弹性滑动时摩擦轮的实际传动比：innnn出入从主 圆柱摩擦轮传动：圆柱摩擦轮传动：)1(1221DDnni圆锥摩擦轮传动圆锥摩擦轮传动)1(sinsin)1(121221DDnni112211112

5、211100060100060100060DnDnDnDnDnDn%100/)(121vvv第七章：第二节第七章：第二节 摩擦轮传动摩擦轮传动注意：弹性滑动在摩擦轮传动中是不可避免的注意：弹性滑动在摩擦轮传动中是不可避免的 弹性滑动后果弹性滑动后果:速度损失速度损失功率损失，实际传动比功率损失，实际传动比偏差，使传动精度降低偏差，使传动精度降低 措施：采用高弹性模量材料制作轮面措施：采用高弹性模量材料制作轮面 第七章：第二节第七章：第二节 摩擦轮传动摩擦轮传动2打滑：打滑：当当f.FnFt 时主动轮将不能带动从动轮，接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，这种现象称为打滑触

6、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，动等短暂时间内，正常工作时，必须设法避免。必须设法避免。第七章：第二节第七章：第二节 摩擦轮传动摩擦轮传动适用范围很大功率：适用范围很大功率：18220kw传动比传动比:7 25微动装置微动装置第七章：第二节第七章：第二节 摩擦轮传动摩擦轮传动二、法向力的计算二、法向力的计算 (一一)圆柱摩擦轮传动圆柱摩擦轮传动 fFkFtn.11611101.191000

7、601000/1000nfDkPFnDPvPFntK 载荷系数载荷系数 k=1.21.5(功率传动功率传动)k=3.0(示数传动示数传动)考虑载荷的不平稳性及保证传动的可靠性考虑载荷的不平稳性及保证传动的可靠性 若取，第一个式子，则若取，第一个式子，则Fn7Ft 摩擦轮传动功率不宜过大摩擦轮传动功率不宜过大 第七章：第二节第七章：第二节 摩擦轮传动摩擦轮传动(二二)圆锥摩擦轮传动圆锥摩擦轮传动 D D1 1应换为主动轮的平均直径应换为主动轮的平均直径D Dm1m1 116.101.19nDfkPFmn三、作用在轴上的载荷三、作用在轴上的载荷 FtFt作用在圆周方向的载荷作用在圆周方向的载荷 F

8、nFn接触面间的法向力接触面间的法向力 计算轴、支承计算轴、支承 第七章：第二节第七章：第二节 摩擦轮传动摩擦轮传动1 1圆柱摩擦轮圆柱摩擦轮 FrFr径向力径向力指向轮心指向轮心 Fr=FnFr=Fn FtFt圆周力圆周力主反从同主反从同 第七章：第二节第七章：第二节 摩擦轮传动摩擦轮传动2 2圆锥摩擦轮圆锥摩擦轮 Ft圆周力圆周力主反从同主反从同 Fr径向力径向力指向轮心指向轮心Fa轴向力轴向力背向锥顶背向锥顶 Fa 12 F Fa1a1FFFfmaxfmax时时当传递的有效圆周力大于带与带轮接触弧上的全部当传递的有效圆周力大于带与带轮接触弧上的全部摩擦力时，摩擦力时，带与小带轮在整个接触

9、弧上产生相对滑动带与小带轮在整个接触弧上产生相对滑动注意：打滑首先发生在小带轮上。注意：打滑首先发生在小带轮上。带传动产生打滑以后能不能产生正常工作，而且会引起带带传动产生打滑以后能不能产生正常工作，而且会引起带的过度磨损的过度磨损,因此必须避免。因此必须避免。第七章：第四节第七章：第四节 带传动带传动七、普通七、普通V V带传动的设计与计算带传动的设计与计算已知：用途，工作情况，功率，主从动轮的转速或传动比，已知：用途，工作情况，功率，主从动轮的转速或传动比，原动机类型，空间尺寸原动机类型，空间尺寸 设计确定：带的型号，带轮直径，带长，传动中心距，设计确定：带的型号，带轮直径，带长，传动中心

10、距，带的根数，轴上的载荷，带轮结构带的根数，轴上的载荷，带轮结构(一一)选择带的型号选择带的型号P Pd d=K=KA A.P.PK KA A工况系数，表工况系数，表7-57-5由由P Pd d，小轮转速，小轮转速n n1 1图图7-17 7-17 选带的型号选带的型号第七章：第四节第七章：第四节 带传动带传动第七章：第四节第七章：第四节 带传动带传动(二二)确定带轮直径确定带轮直径D D1 1、D D2 2)1(1212min1DnnDDD小带轮直径的选取至关重要：小带轮直径的选取至关重要：D D1 1小，弯曲应力小，弯曲应力，vv，根数根数，轮宽，轮宽 D D1 1大，大，D D2 2，重

11、量，尺寸，重量，尺寸(三三)验算带速验算带速 (V=5-25m/s)(V=5-25m/s)按表按表7-77-7选选D D10006011nDVv v过高，离心力过高，离心力 压紧力压紧力 摩擦力摩擦力 传递的圆周力、传递的圆周力、功率功率v v过低，功率过低，功率P=P=一定时一定时 F F 需传递的圆周力需传递的圆周力 易打易打 滑滑,带的根数带的根数 第七章：第四节第七章：第四节 带传动带传动(四四)确定带的基准长度确定带的基准长度初定初定a a0 0计算计算LL选取标准带长选取标准带长L Ld d(表表7-3)7-3)0.7(D0.7(D1 1+D+D2 2)a)a0 02(D2(D1

12、1+D+D2 2)(五五)确定实际中心距确定实际中心距 20LLaad(六六)验算小带轮包角验算小带轮包角1 11 1过小，带易打滑，要求过小，带易打滑，要求:1 1120120(特殊情况特殊情况1 19090)1 1过小时的措施过小时的措施 1)1)加大中心距加大中心距a 2)a 2)加张紧轮加张紧轮第七章：第四节第七章：第四节 带传动带传动(七七)计算计算V V带的根数带的根数LdKKPPPZ)(00P P0 0i i=1=1，特定长度，平稳工作，单根，特定长度，平稳工作，单根V V带的基本额定功带的基本额定功 率，表率，表7-87-8K K包角修正系数，表包角修正系数，表7-97-9K

13、KL L带长修正系数，表带长修正系数，表7-37-3PP0 0i1i1时，单根时，单根V V带额定功率的增量，表带额定功率的增量，表7-107-10第七章：第四节第七章：第四节 带传动带传动(八八)计算作用在轴上的载荷计算作用在轴上的载荷2sin.210FzFZ(不考虑两边的拉力差不考虑两边的拉力差)(九九)确定带轮的结构尺寸确定带轮的结构尺寸其中其中,F,F0 0可按式可按式(7-33)(7-33)选取选取灰铸铁，铸铝和塑料灰铸铁，铸铝和塑料,铸钢铸钢 实心轮实心轮(D100-150mm)(D100-150mm)腹板式腹板式(D400mm(D400mm，孔较大，孔较大)孔板式孔板式(D400

14、mm(D400mm)(D400mm)注意：轮槽注意：轮槽=34=34，3636，38384040(带的楔角带的楔角)第七章：第四节第七章：第四节 带传动带传动第五节第五节 同步带传动同步带传动一、同步带传动的特点和应用一、同步带传动的特点和应用同步带以钢丝绳为强力层，外面为橡胶或聚氨酯，带的工作同步带以钢丝绳为强力层，外面为橡胶或聚氨酯，带的工作面压制成齿形，与齿形带作啮合传动。面压制成齿形，与齿形带作啮合传动。由于钢丝绳在承受负荷后仍保持同步带的节距不变，故带与由于钢丝绳在承受负荷后仍保持同步带的节距不变，故带与带轮之间无相对滑动，主动轮与从动轮能作同步传动。带轮之间无相对滑动，主动轮与从动

15、轮能作同步传动。第七章：第五节第七章：第五节 同步带传动同步带传动主要参数：主要参数：P Pb b节距节距L LP P节线长度，公称长度节线长度，公称长度 当同步带垂直其底边弯曲时，在带中保持其原当同步带垂直其底边弯曲时，在带中保持其原长度不变的周线，通常位于承载层的中线上。长度不变的周线，通常位于承载层的中线上。第七章：第五节第七章：第五节 同步带传动同步带传动类型：类型：按齿型按齿型:梯型齿梯型齿 图图721 a）半圆弧齿半圆弧齿 图图721 b）双圆弧齿双圆弧齿 图图721 c）梯型齿梯型齿 单面同步带单面同步带(仪器中常用仪器中常用)双面同步带双面同步带 按节距不同按节距不同:最轻型最

16、轻型MXLMXL，超轻型，超轻型XXLXXL，特，特轻型轻型XLXL，轻型，轻型L L，重型，重型H H，特重型，特重型XHXH，超重型，超重型XXHXXH，表，表7-127-12，表，表7-13 7-13 第七章：第五节第七章：第五节 同步带传动同步带传动同步带的张紧装置同步带的张紧装置二、带轮二、带轮轮缘表面须制出轮齿轮缘表面须制出轮齿渐开线齿形渐开线齿形(推荐推荐)直边齿形直边齿形带轮齿数带轮齿数:同时啮合齿数同时啮合齿数6 6 表表7 71414三、同步带传动的设计计算三、同步带传动的设计计算(自学自学)已知条件：用途、功率、大小带轮的转速或传动比，已知条件：用途、功率、大小带轮的转速

17、或传动比，空间尺寸范围空间尺寸范围确定：同步带的型号，带长，齿数，中心距，带轮节圆直确定：同步带的型号，带长，齿数，中心距，带轮节圆直 径及齿数，带宽，带轮结构径及齿数，带宽，带轮结构解：解：(一一)选带型选带型P Pd d=K=KA A.P.PK KA A工作情况系数，表工作情况系数，表7-157-15P Pd d，n n1 1图图7-227-22选带型选带型 第七章：第五节第七章：第五节 同步带传动同步带传动第七章：第五节第七章：第五节 同步带传动同步带传动(二二)带轮齿数和节圆直径带轮齿数和节圆直径 bPbPPZDPZDZZ.,)3.10.1(2211min1(三三)带长和带的齿数带长和

18、带的齿数02122104)()(22aDDDDaLPPPP查表查表7-13 L7-13 LP P及齿数及齿数(四四)实际中心距实际中心距8)(8)(2)(221221212PPPPPPPPDDDDLDDLa第七章：第五节第七章：第五节 同步带传动同步带传动(五五)小带轮啮合齿数小带轮啮合齿数6)(20.21211ZZaZPZZbm圆整为整数圆整为整数(六六)选择带宽选择带宽14.1100.Pkpbbzdssb bs0s0基准宽度，表基准宽度，表7-127-12K KZ Z啮合齿数系数啮合齿数系数,z,zm m66时时,K,KZ Z=1;z=1;zm m6 6时时,K KZ Z=1-0.2(6-

19、Z=1-0.2(6-ZM M)(七七)计算作用在轴上的载荷计算作用在轴上的载荷vPFdZ1000P P0 0-同步带基准宽度同步带基准宽度b bs0s0所能传递的功率所能传递的功率,式式(7-38)(7-38)第七章：第五节第七章：第五节 同步带传动同步带传动第六节第六节 其他带传动简介其他带传动简介(一一)齿孔带传动齿孔带传动重量轻、传动转矩小、传动精度高重量轻、传动转矩小、传动精度高35mm35mm电影胶卷齿孔的标准电影胶卷齿孔的标准齿形：渐开线、圆弧齿形：渐开线、圆弧(二二)拖动式带传动拖动式带传动将挠性传动件的两端直将挠性传动件的两端直接固定在主、从动件上，接固定在主、从动件上，拖动从

20、动件运动拖动从动件运动.右图：可得到等分刻度右图：可得到等分刻度的变传动比钢带传动。的变传动比钢带传动。第七章：第六节第七章：第六节 其他带传动简介其他带传动简介 特点：特点：可改变主、从动件表面形状，实现变传动比传动可改变主、从动件表面形状，实现变传动比传动无相对滑动，无相对滑动，i i准确，精度高准确，精度高可将回转运动变为直线运动可将回转运动变为直线运动结构简单，制造方便结构简单，制造方便挠性传动件长度有限，主、从动件转动范围挠性传动件长度有限，主、从动件转动范围360360适用：精密机械，仪器的精密读数适用：精密机械，仪器的精密读数右图：弹簧拉力变化的条右图：弹簧拉力变化的条件下，在回转轴上可以获件下，在回转轴上可以获得恒定反作用力矩。得恒定反作用力矩。第七章：第六节第七章：第六节 其他带传动简介其他带传动简介