[工学]清华大学机械设计讲义-第5章带传动课件.ppt

1、第五章 带传动和链传动5-1 带传动 5.1.1 概述 1.带传动的特点5-1 带传动 5.1.1 概述 2.带传动的类型 按照带的形状分类： 5-1 带传动 5.1.1 概述 2.带传动的类型 按照带的形状分类：5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动 5.1.1 5.1.1 5.1.1 概述概述概述 2.2.2.带传动的类型带传动的类型带传动的类型 按照带的形状分类：按照带的形状分类：按照带的形状分类：5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动 5.1.1 5.1.1 5.1.1 概述概述概述 2.2.2.带传动的类型带传动的类型带传动的类型 按照带的形状分类：按照带的形状分类：按照带的

2、形状分类：5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动 5.1.1 5.1.1 5.1.1 概述概述概述 2.2.2.带传动的类型带传动的类型带传动的类型 按照带的形状分类：按照带的形状分类：按照带的形状分类：5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动 5.1.1 5.1.1 5.1.1 概述概述概述 2.2.2.带传动的类型带传动的类型带传动的类型 按照带的形状分类：按照带的形状分类：按照带的形状分类：5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动 5.1.1 5.1.1 5.1.1 概述概述概述 2.2.2.带传动的类型带传动的类型带传动的类型 按照带的形状分类：按照带的形状分类：按照带的形状分

3、类：5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动 5.1.1 5.1.1 5.1.1 概述概述概述概述概述概述 2.2.2.带传动的类型带传动的类型带传动的类型 按照传动比分类：按照传动比分类：按照传动比分类：5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动 5.1.1 5.1.1 5.1.1 概述概述概述概述概述概述 2.2.2.带传动的类型带传动的类型带传动的类型 按照轴的位置和转向分类：按照轴的位置和转向分类：按照轴的位置和转向分类：5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动 5.1.1 5.1.1 5.1.1 概述概述概述概述概述概述 2.2.2.带传动的类型带传动的类型带传动的类型 按照传动

4、轮的数量分类：按照传动轮的数量分类：按照传动轮的数量分类：5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动5.1.2 5.1.2 5.1.2 概述概述概述V V V带的类型、特点和结构带的类型、特点和结构带的类型、特点和结构5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动5.1.2 5.1.2 5.1.2 V V V带的类型、特点和结构带的类型、特点和结构带的类型、特点和结构5-1 带传动5.1.3 带传动的工作原理 1.带传动的受力分析 5-1 5-1 5-1 带传动带传动带传动5.1.3 5.1.3 5.1.3 带传动的工作原理带传动的工作原理带传动的工作原理 1.1.1.带传动的受力分析带传动的受力

5、分析带传动的受力分析 5-1 带传动 5.1.3 带传动的工作原理 1.带传动的受力分析根据力平衡关系：带轮所受力矩：02120012FFFFFFF有效拉力）(22)(22212121ediedididiiFFFFdFdFFdFdFT5-1 带传动5.1.2带传动的工作原理 1.带传动的受力分析带传动功率：带所受拉力关系：kWvFPe1000021212FFFFFFe220201eeFFFFFF5-1 带传动5.1.3 带传动的工作原理 1.带传动的受力分析2)2(dFFdddFF2)2(dFFdddFF5-1 带传动5.1.3带传动的工作原理 1.带传动的受力分析2)2(dFFdddFF2)

6、2(dFFdddFF2cos)2(2cos)2(ddFFdqrddFF水平方向：2sin)2(2sin)2(ddFFddFFdqr垂直方向：2cos)2(2cos)2(ddFFdqrddFF水平方向：2sin)2(2sin)2(ddFFddFFdqr垂直方向：12cos22sin0dddd令：22dFFdqrdFF水平方向：qrddFFqr 垂直方向：2121AeFAeFAeFFddF代入：00212121)(21eFFeeAeAeFF)(021欧拉公式eFF ) 1)(2() 1(022221eFFeFFeFFFFee1120eeFFe整理后得到：1 1 1. . .欧拉公式成立的条件欧拉公

7、式成立的条件欧拉公式成立的条件2.2.2.轮槽楔角对带传动承载能力的影响轮槽楔角对带传动承载能力的影响轮槽楔角对带传动承载能力的影响3.3.3.带轮包角对带传动承载能力的影响带轮包角对带传动承载能力的影响带轮包角对带传动承载能力的影响4.4.4.初拉力对带传动承载能力的影响初拉力对带传动承载能力的影响初拉力对带传动承载能力的影响1.合理安排松边、紧边的位置2.合理张紧1120eeFFe0FFTPe5-1 带传动5.1.3 带传动的工作原理 2.带传动中的应力n1n2松边拉应力紧边拉应力AF22松边拉应力：AF11紧边拉应力：5-1 带传动5.1.3带传动的工作原理 2.带传动中的应力AqvAF

8、cC2离心应力：222sin2qvFrvqrddFdFCCC5-1 带传动5.1.3带传动的工作原理 2.带传动中的应力n1n2离心应力5-1 带传动5.1.3 带传动的工作原理 2.带传动中的应力n1n2弯曲应力5-1 带传动5.1.3 带传动的工作原理 2.带传动中的应力dammwdhERyERdRdyRdELLEE2)(05-1 带传动5.1.3带传动的工作原理 2.带传动中的应力n1n2cw1max5-1 带传动5.1.3 带传动的工作原理 3.带的弹性滑动和打滑5-1 带传动5.1.3 带传动的工作原理 3.带的弹性滑动和打滑n1静弧动弧n1静弧动弧5-1 带传动5.1.3 带传动的

9、工作原理 3.带的弹性滑动和打滑 几点结论： 1.动弧是接触弧的一部分 2.动弧位于主动轮的出口边 3.欧拉公式适用于动弧 4.当动弧扩展到整个接触弧时发生打滑 5.弹性滑动不可避免，打滑可以避免 6.弹性滑动造成传动比不稳定5-1 带传动5.1.3 带传动的工作原理 3.带的弹性滑动和打滑 弹性滑动的好处与坏处 好处：过载保护 坏处：1.传动比不稳定，不准确 2.降低带传动的传动效率 3.加剧带磨损 4.引起温度升高5-1 带传动5.1.3 带传动的工作原理 3.带的弹性滑动和打滑100060v111ndd紧边带速：100060v222ndd松边带速：121vvv 弹性滑动率：21)1 (v

10、v 422411106106)1 (ndnddd2211)1 (ndnddd）（传动比：%2%1)1 (1221ddddnni5-1 带传动5.1.4 V带传动的设计计算 1.带传动的失效形式和设计准则 带传动的主要失效形式： 1.打滑 2.带的疲劳折断 带传动的设计准则： 在保证带传动不打滑的前提下， 具有一定的疲劳强度和寿命。5-1 带传动5.1.4 V带传动的设计计算 2.单根V带的基本额定功率 11maxcbkWveAveAveFveFFvFFvFPcbec)11 (1000)()11 (10001000)11 (1000)(1000)(1000111112105-1 带传动5.1.4

11、 V带传动的设计计算 2.单根V带的基本额定功率kWAvevFPcbe1000)11)(100010MPajtvCL1 .1103600有关参数：带类型 C,A,q,ha 带速 v 带轮直径 dd1, 带材料 q,C,E, 包角 a 带长 L0 预期寿命 t 带轮数 j1000)11)(23600(1000211 .1100AveAqvdhEjtvCLvFPdae5-1 带传动5.1.4 V带传动的设计计算 3.设计数据和设计方法功率功率功率P P P主动轮转速主动轮转速主动轮转速n n n1 1 1被动轮转速被动轮转速被动轮转速n n n2 2 2工作条件工作条件工作条件带型号带型号带型号带

12、轮直径带轮直径带轮直径d d dd1d1d1,d ,d ,dd2d2d2带根数带根数带根数z z z中心距中心距中心距 a a a带长带长带长 L L L初拉力初拉力初拉力F F F0 0 0压轴力压轴力压轴力Q Q Q带轮结构带轮结构带轮结构5-1 带传动5.1.4V带传动的设计计算 3.设计数据和设计方法 (1)确定计算功率Pc Pc=KAP kW每天工作小使数（每天工作小使数（每天工作小使数（h h h）161616101610161016101016161610161016101610107.5kW7.5kW7.5kW）, , ,发电机发电机发电机, , ,金属金属金属切削机床切削机床

13、切削机床, , ,印刷机印刷机印刷机, , ,旋转筛旋转筛旋转筛, , ,锯木机和木工机械锯木机和木工机械锯木机和木工机械 载荷变动小载荷变动小载荷变动小 1.81.81.81.61.61.61.51.51.51.51.51.51.41.41.41.31.31.3破碎机破碎机破碎机( ( (旋转式旋转式旋转式, , ,颚式等颚式等颚式等),),),磨碎机磨碎机磨碎机( ( (球磨球磨球磨, , ,棒磨棒磨棒磨, , ,管磨管磨管磨) ) )载荷变动很大载荷变动很大载荷变动很大 1.61.61.61.31.31.31.41.41.41.11.11.1负载启动负载启动负载启动1.31.31.31.

14、11.11.11.51.51.51.41.41.41.21.21.2制砖机制砖机制砖机, , ,斗式提升机斗式提升机斗式提升机, , ,往复式水泵和压缩机往复式水泵和压缩机往复式水泵和压缩机, , ,起起起重机重机重机, , ,磨粉机磨粉机磨粉机, , ,冲剪机床冲剪机床冲剪机床, , ,橡胶机械橡胶机械橡胶机械, , ,振动筛振动筛振动筛, , ,纺纺纺织机械织机械织机械, , ,重载输送机重载输送机重载输送机 载荷变动较大载荷变动较大载荷变动较大 1.21.21.21.21.21.21.01.01.0液体搅拌机液体搅拌机液体搅拌机, , ,通风机及鼓风机（通风机及鼓风机（通风机及鼓风机（7.5kW7.5kW7.5kW）, , ,离心式水泵和离心式水泵和离心式水泵和压缩机压缩机压缩机, , ,轻负荷输送机轻负荷输送机轻负荷输送机 载荷变动最小载荷变动最小载荷变动最小 软启动软启动软启动K K KA A A 工工工 况况况