《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課件-第十五章 帶傳動的設(shè)計

帶傳動設(shè)計知識目標(biāo)：

1.帶傳動的失效形式；2.運帶傳動的設(shè)計方法；能力目標(biāo)：1.掌握帶傳動的失效形式及主要參數(shù)的確定原則；2.了解帶傳動的設(shè)計過程重難點：主要參數(shù)的選取原則一、帶傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則1.失效形式1）打滑；2）帶的疲勞破壞另外：磨損靜態(tài)拉斷等§14—5普通V帶傳動的設(shè)計2.設(shè)計準(zhǔn)則：保證帶在不打滑的前提下，有足夠的疲勞強度和壽命設(shè)計的原始數(shù)據(jù)為：功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動比i），外廓尺寸要求及工作條件等。設(shè)計內(nèi)容：確定帶的型號、長度L、根數(shù)Z、傳動中心距a、帶輪基準(zhǔn)直徑及其它結(jié)構(gòu)尺寸，材料及張緊方式等。二、單根V帶的基本額定功率單根普通v帶在試驗條件所能傳遞的功率，稱為基本額定功率，用P1表示單根普通v帶在設(shè)計所給定的實際條件下，允許傳遞的功率，稱為額定功率，用P／表示：P／=(P1+⊿P1)KαKL式中:P1為單根V帶的基本額定功率,kW；查表5—5單根普通v帶基本額定功率P1是在特定試驗條件（特定的帶基準(zhǔn)長度Ld，特定使用壽命，傳動比i=1，包角α＝180，載荷平穩(wěn)）下測得的帶所能傳遞的功率。一般設(shè)計給定的實際條件與上述試驗條件不同，須引入相應(yīng)的系數(shù)進行修正。⊿P1為功率增量,Kw;當(dāng)傳動比i≠1時,帶在大輪上的彎曲應(yīng)力較小,傳遞的功率可以增大些。查表5—6。Kα包角修正系數(shù)，見教材表5—7；KL帶長修正系數(shù),見教材表5—8。三、V帶型號和根數(shù)的確定Ｖ帶型號可由計算功率ＰＣ和小帶輪轉(zhuǎn)速n1查教材圖５—10得到。PC=KAPP為傳動的額定功率kW；KA為工作情況系數(shù)，查教材表5—9。V型帶的根數(shù)Z可按下式確定：Z=PC/P‘=PC/(P1+⊿P1)KαKL一般Z=３～６，Ｚmax≦10.以保證受力均勻。四、主要參數(shù)的確定1.帶輪的基準(zhǔn)直徑和帶速帶輪直徑小，則傳動結(jié)構(gòu)緊湊，但彎曲應(yīng)力大，使帶的壽命降低。設(shè)計時，應(yīng)取小輪基準(zhǔn)直徑dd1≧ddmin。ddmin值見表５—４。帶速V＝πdd1n1/60×1000式中：V的單位m/s;dd1的單位為mm;n1的單位為r/min.若V太小，由P=FV可知，傳遞同樣功率<P時，圓周力F太大，帶的根數(shù)太多，且P1太小，彎曲增加，壽命降低，措施：應(yīng)dd1增加。V太大，則離心力太大，帶與輪的正壓力減小，摩擦力降低，傳遞載荷能力下降，傳遞同樣載荷時所需張緊力增加，帶的疲勞壽命下降，這時措施dd1應(yīng)減小，否則壽命太短。一般V＝５～25m/s之間。2.中心距和帶長影響因素：a太小，結(jié)構(gòu)緊湊，但帶短，使繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，降低帶的壽命，同時包角α減小，降低傳動能力。

a太大，傳動結(jié)構(gòu)尺寸增大，高速時帶容易顫動。如結(jié)構(gòu)布置有要求已定則中心距a按結(jié)構(gòu)確定。若求中心距a時：初選a0的取值范圍為：帶的長度可由幾何條件求得：L＝2a+1.57(dd1+dd2)+(dd2+dd1)2/4a根據(jù)中心距a0計算出帶長L0,由表5—2中取接近基準(zhǔn)長度Ld,再按下式計算實際中心距a:a＝a0+(Ld-L0)/23.小輪包角一般要求α１≧120０

,若不能滿足此條件,可增大中心距或減小兩輪直徑差。

適當(dāng)?shù)某趵κ潜ＷC帶傳動正常工作的重要因素，初拉力太小容易打滑，初拉力太大降低帶的壽命，且對軸和軸承的壓力增大。單根V帶的初拉力F0可按下式計算：式中：q為V帶每米的質(zhì)量kg/m,4.初拉力F0初拉力的控制：通過在兩帶和帶輪兩切點跨距中點加一載荷G，測量帶的撓度，要求L=100mm，撓度y=1.6mm合適，G值參考值見教材表7-10。五、傳動帶作用在軸上的壓力帶傳動對軸的壓力FQ即為傳動帶緊、松邊拉力的向量和，一般按初拉力作近似計算，由圖5--12可知：FQ＝2ZF0sinα1/2六、帶傳動的設(shè)計任務(wù)及步驟v帶傳動設(shè)計計算前應(yīng)明確的設(shè)計條件有：1.傳動的用途、工作情況和原動機種類2.傳遞的功率3.主、從動輪轉(zhuǎn)速n1、n2（或n1和傳動比i）4.其他要求，如中心距大小，安裝位置限制等.設(shè)計應(yīng)完成的主要內(nèi)容有：1.選擇v帶的型號2.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速3.確定帶長和傳動中心距4.驗算小帶輪包角5.確定帶的根數(shù)6.計算軸上的壓力7.繪制帶輪的工作圖一、帶傳動的張緊◆根據(jù)帶的摩擦傳動原理，帶必須在預(yù)張緊后才能正常工作；張緊的目的◆運轉(zhuǎn)一定時間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能力，必須重新張緊，才能正常工作。常見的張緊裝置有定期張緊裝置、自動張緊裝置、張緊輪張緊裝置?！?4—6帶傳動的張緊和維護1.調(diào)整中心距方式（1）定期張緊（2）自動張緊2.張緊輪方式張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲。同時張緊輪應(yīng)盡量靠近大輪，以免過分影響在小帶輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。六、帶傳動的使用和維護1安裝時不能硬撬（應(yīng)先縮小a或順勢盤上），兩帶輪軸線應(yīng)在同一平面，避免帶扭曲而使其側(cè)面過早磨損。2帶的根數(shù)較多時，其長度不能