精密机械设计第1章摩擦轮传动、带传动

《精密机械设计第1章摩擦轮传动、带传动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精密机械设计第1章摩擦轮传动、带传动（37页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第 1章 摩 擦 轮 传 动 、 带 传 动 1.1 摩 擦 轮 传 动n 传 动 方 式 ： 借 助 摩 擦 力 传 递 运 动 和 转 矩n 传 动 装 置 ： 摩 擦 轮 传 动 直 接 接 触 ； 带 传 动 靠 中间 构 件 - 皮 带n 优 点 ： 结 构 简 单 平 稳 、 噪 音 低 过 载 -安 全 作 用 （ 滑 动 ） 无 级 变 速n 缺 点 ： 传 动 精 度 低 、 无 恒 定 速 度 比 传 动 转 矩 小 效 率 低 1.2 摩 擦 轮 传 动 设 计一 、 工 作 原 理 ： 利 用 主 动 轮 、 从 动 轮 接 触 处 摩 擦 力传 递 运 动 、 转 矩

2、二 、 工 作 条 件 ： 两 轮 接 触 面 间 的 摩 擦 力 应 大 于 或 等于 带 动 从 动 轮 回 转 所 需 的 工 作 圆 周 力 tn FfF 1.2 摩 擦 轮 传 动 设 计n 三 .传 动 比n 理 论 计 算 ： 122112 DDnni 1 1 22112 r rnnin 考 虑 弹 性 滑 动 时 ， 实 际 计 算 ： n 四 、 摩 擦 轮 传 动 特 点 ：(1)传 动 中 的 弹 性 滑 动 ： 实 际 正 常 工 作 中 ， 由 于摩 擦 力 的 作 用 ， 摩 擦 轮 在 接 触 点 两 侧 的 弹 性 变形 量 不 一 样 ， 即 主 动 轮 上

3、的 表 层 金 属 在 接 触 区由 压 缩 逐 渐 变 为 伸 长 ， 而 从 动 轮 上 对 应 的 表 层金 属 ， 则 由 伸 长 逐 渐 变 为 压 缩 ， 所 以 两 轮 接 触面 间 就 产 生 了 相 对 滑 动 ， 这 种 由 于 材 料 弹 性 变形 而 产 生 的 滑 动 ， 称 为 弹 性 滑 动 。 n 弹 性 滑 动 的 影 响 ： 速 度 损 失 ， 传 动 精 度 和 效 率 低 ， 摩擦 轮 传 动 的 实 际 传 动 比 为 摩 擦 轮 传 动 的 弹 性 滑 动 率 （ 即 速 度 损 失 率 ） 传 动 轮 速 度 低 于 主 动 轮 速 度 11 22

4、112 r rnni %100 1 21 v vv n （ 2） 传 动 中 的 打 滑 ： 摩 擦 力 矩 小 于 阻 力 矩 ， 主动 轮 不 能 带 动 传 动 轮 ， 两 轮 面 接 触 处 在 传 动 中 会出 现 相 对 滑 移 现 象 。n （ 3） 影 响 及 消 除 ： 传 动 轮 速 度 低 于 主 动 轮 速 度 ， 选 较 大 的 弹 性 模 量 ，不 能 消 除 。 产 生 打 滑 ， 致 使 从 动 轮 的 轮 面 遭 受 局 部 磨 损 而 影响 传 动 质 量 ， 应 避 免 。 1.2.2 分 类 两 轴 平 行 的 摩 擦 轮 传 动 两 轴 相 交 的 摩

5、 擦 轮 传 动 1.2.3 材 料要 求 ： 弹 性 模 量 大 、 摩 擦 系 数 大 、 耐 磨淬 火 钢 ： 40Cr(58HRC)铸 铁 ： QT200橡 胶 ： 做 主 动 轮 ， 防 止 打 滑 时 候 损 伤 从 动 轮 1.2.4 摩 擦 轮 传 动 设 计1、 圆 柱 摩 擦 轮 传 动 ：主 动 轮 与 从 动 轮 接 触 处 的 摩 擦 力 F为 常 用得 出 ： tn KFfFfQF fFK tn F PFt 1000 tn nfDKPF 7F101.19 116 2、 圆 锥 摩 擦 轮 传 动 ：（ 1） 传 动 比 为 ：（ 2） 作 用 载 荷 ： 作 用 在

6、 轴 上 的 载 荷 为 圆 周 力 Ft和接 触 面 间 的 法 向 力 Fn ， 12212112 sinsin nni n 法 向 力 Fn可 以 分 解 为 径 向 力 Fr和 轴 向 力 Fan 方 向 ： 径 向 力 指 向 轮 心 ； 圆 周 力 主 动 轮 上 与 回 转 方 向相 反 ， 从 动 轮 上 与 回 转 方 向 相 同n 主 动 轮 径 向 力 等 于 从 传 动 轮 轴 向 力 ； 从 动 轮 径 向 力 等于 主 动 轮 轴 向 力 由 于 得 出 ， 要 获 得 同 样 大 小 的 法 向力 ， 可 移 动 小 轮 11 cosnr FF 11 sinna

7、FF 22 cosnr FF 22 sinna FF 21 21 aa FF 1.3 摩 擦 无 级 变 速 器n 无 级 调 速 ： 在 一 定 传 动 比 范 围 内 能 线 性 的 调 节 传 动 比 ，摩 擦 式 机 械 无 级 变 速 器 是 由 变 速 机 构 、 调 速 机 构 以 及加 压 装 置 或 输 出 机 构 三 部 分 组 成 的 一 种 传 动 装 置 。 1.4 带 传 动1.4.1、 工 作 原 理 及 传 动 比 ： 利 用 中 间 挠 性 构 件 、 借 助 传 动 带 与 带 轮 的摩 擦 力 或 啮 合 来 传 递 运 动 和 动 力 。 1、 分 类

8、：（ 1） 按 带 截 面n 平 带 -结 构 简 单 、 中 心 距 离 大n V带 -摩 擦 力 大n 圆 带 低 速 、 小 功 率 （ 家 电 ）n 多 楔 带 大 功 率 、 结 构 紧 凑 n 同 步 带 -啮 合 运 动 、 传 动 比 恒 定 （ 2） 按 传 动 原 理n 摩 擦 传 动 型 （ 普 通 带 ）n 啮 合 传 动 型 （ 同 步 带 、 孔 齿 带 ）n 拖 动 带 传 动 2、 工 作 原 理 ： 利 用 中 间 挠 性 构 件 、 借 助 传 动 带 与 带 轮 的摩 擦 力 或 啮 合 来 传 递 运 动 和 动 力 。3、 传 动 比 ： 212112

9、 nni 1.4.2 特 点 ：（ 1） 优 点 ：n 传 动 平 稳 、 噪 声 小n 中 心 距 大 的 传 动n 缓 和 载 荷 冲 击n 过 载 保 护 -打 滑 、 防 零 件 损 坏n 制 造 安 装 简 单 （ 啮 合 除 外 ）（ 2） 缺 点 ：n 传 动 比 不 恒 定 、 传 动 精 度 低 n 效 率 低 -弹 性 滑 动 、 打 滑n 带 寿 命 低 1.4.3 带 传 动 张 紧 装 置 静 止 时 传 动 带 应 张 紧 在 带 轮 上 ， 使 得 带 与 带 轮 接 触 间产 生 一 定 的 压 力 。 带 两 边 拉 力 相 等 ， 为 初 拉 力 F0 常

10、用 张 紧 ： 定 期 装 紧 、 自 动 张 紧 、 张 紧 轮 张 紧 1.4.4 V带 传 动1.V带结 构 ： 强 力 层 、 填 充 物 、 外 包 层型 号 ： 普 通 V带 、 窄 V带 、 宽 V带 普 通 V带 的 型 号 按 横 截 面 从 小 到 大 分 为 7类 2、 带 轮n 结 构 ： 轮 缘 、 轮 毂 、 轮 辐n 带 轮 轮 槽 角 ： 32 、 34 、 36 、 38问 题 1： 带 轮 槽 角 小 于 带 楔 角 ？带 受 力 弯 曲 ， 外 层 受 拉 、 横 向 收 缩 变 窄 ； 内 侧 受 压 、 截面 变 宽 ， 保 证 良 好 接 触 。问

11、题 2： 大 小 带 轮 轮 槽 角 如 何 选 择 ？ n 带 轮 型 式 ： 实 心 式 、 腹 板 式 、 轮 辐 式 1.4.5 带 传 动 的 设 计1、 相 关 几 何 参 数 ：n 中 心 距n 带 长n 包 角n 带 轮 直 径 2、 带 传 动 的 几 何 关 系2 11 180 57.3D Da 小 带 轮 上 的 包 角 22 11 22 2 4D DL a D D a 带 的 基 本 长 度 2 22 1 2 1 2 12 2 88L D D L D D D Da 中 心 距 1.4.6 带 传 动 的 受 力 分 析n 紧 边 拉 力 F1： 带 在 进 入 主 动

12、轮 一 边 被 拉 紧 为 紧 边 ，拉 力 由 F0增 加 为 F1。n 松 边 拉 力 F2： 带 在 进 入 从 动 轮 一 边 被 放 松 称 为 松边 。 拉 力 由 F0减 少 为 F2。 n 有 效 拉 力 Ft： 带 传 动 所 能 传 递 的 有 效 圆 周 力 。Ft= F1-F2 正 常 工 作 时n 最 大 有 效 拉 力 ： 201 tFFF 202 tFFF 02 ( 1)1VV ft fF eF e 当 传 递 的 圆 周 力 超 过 此 极 限 值 时 ， 带 将 在 轮 面 上 打 滑 。n 避 免 打 滑 的 条 件 ： （ 圆 周 力 决 定 因 素 ）

13、：n 材 料 -fvn 包 角 -值n 初 拉 力 -F0值材 料 不 变 ， 值 、 F0值 增 大 -圆 周 力 增 大值 、 F0值 不 变 ， fv增 大 -圆 周 力 增 大1.4.7 弹 性 滑 动 和 打 滑 弹 性 滑 动 ： 带 是 弹 性 体 ， 受 拉 力 作 用 后 产 生 拉 伸弹 性 变 形 ， 工 作 时 由 于 存 在 紧 边 拉 力 ， 松 边 拉力 ， 带 在 通 过 带 轮 时 拉 伸 变 形 发 生 变 化 ， 使 带与 带 轮 之 间 产 生 相 对 滑 动 ， 这 种 滑 动 与 带 的 弹 性 变 形 有 关 。 弹 性 滑 动 是 由 拉 力差

14、引 起 的 ， 只 要 传 递圆 周 力 ， 弹 性 滑 动 就不 可 避 免 。 n 打 滑 ： 当 外 载 荷 大 到 一 定 值 时 ， 带 与 带 轮 间 产生 全 面 滑 动 ； 打 滑 是 由 过 载 引 起 的 全 面 滑 动 ， 只 要 限 制 载荷 ， 就 可 以 避 免 ， 而 且 应 当 避 免 。n 滑 动 率 从 动 轮 速 度 的 降 低 率 n 带 传 动 的 实 际 传 动 比 %100 1 21 V VV )1(1 221 D Dnni 1.4.8 带 传 动 的 应 力 分 析 带 传 动 工 作 时 的 应 力 ： 由 紧 边 和 松 边 拉 力 所产 生

15、 的 应 力 ； 由 离 心 力 产 生 的 应 力 以 及 由 于 带在 带 轮 上 弯 曲 产 生 的 应 力 。n 由 紧 边 和 松 边 拉 力 产 生 的 应 力n 由 离 心 力 产 生 的 应 力 作 用 于 带 的 全 长 1 21 2F FA A 2cc F qvA A n 带 在 带 轮 上 弯 曲 产 生 的 弯 曲 应 力n 最 大 应 力 发 生 在 带 紧 边 进 入小 带 轮 处 。 /2( )/2b Ey E ED D cb 11max 五 、 带 传 动 设 计 带 轮 的 结 构 设 计 ， 主 要 是 根 据 带 轮 的 节 圆 直 径 、 轴间 距 及

16、安 装 形 式 确 定 结 构 形 式 及 尺 寸 。1） 确 定 型 号 :根 据 计 算 功 率 和 主 动 轮 转 速 KA查 表 1-8， 选 型 号 图 1.192） 带 轮 直 径 ： D1、 D23） 验 算 带 速 ： 最 适 宜 范 围 （ 1015） m/sAd PKP 1000vFP t 五 、 带 传 动 设 计n 4） 中 心 距 和 带 长n 中 心 距 a0无 限 制 时 ：n 公 式 （ 1-30） 、 （ 1-31）n 公 式 （ 1-13） 计 算 带 长 并 取 标 准 值n 中 心 距 有 限 制 时 ：n 公 式 （ 1-12） 、 （ 1-13） 、

17、 （ 1-14） 五 、 带 传 动 设 计n 5） 计 算 小 包 角n 公 式 （ 1-12）n 通 常 1120n 6） V带 的 根 数n 公 式 （ 1-32）n 7） 其 他 参 数 计 算 1.5 同 步 带 传 动 n 1.5.1同 步 带 的 特 点 及 应 用n 同 步 带 综 合 了 带 传 动 和 齿 轮 传 动 的 优 点 1.5.2同 步 带n 1.种 类n 图 1.21n 有 梯 形 齿 同 步 带 、 弧 形 齿 同 步 带n 2.尺 寸 、 标 准 及 表 示 方 法n 关 键 参 数 是 节 距n 按 节 距 不 同 分 7种 型 号 n 有 标 准 的 标 记 方 法 1.5.3同 步 带 轮n 带 轮 有 齿 槽 和 挡 圈 ， 其 余 跟 普 通 带 轮 类 似n 常 见 材 料 ： 钢 、 铸 铁 、 铝 合 金 、 塑 料 等1.5.3同 步 带 设 计 与 计 算n 紧 边 拉 力 ：n 松 边 拉 力 ： n 有 效 拉 力 ：n 参 看 计 算 例 题 1-1 ct FFFF 01 cFFF 01 21 FFFt