化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-V帶傳動(dòng)

1、第二部分 機(jī)械傳動(dòng),傳動(dòng)概述 8 V帶傳動(dòng) 9 齒輪傳動(dòng),傳動(dòng)概述,1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 把原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能傳遞給工作機(jī)的裝置,2、原動(dòng)機(jī)與工作機(jī) 原動(dòng)機(jī)：把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械部分 工作機(jī)：利用機(jī)械能來(lái)完成有用功的機(jī)械,傳動(dòng)概述,3、機(jī)械傳動(dòng)的種類(lèi)及其特點(diǎn) （1）按傳動(dòng)方式分類(lèi)： 帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng) （2）按傳動(dòng)原理分類(lèi)： 摩擦傳動(dòng)：依靠摩擦力產(chǎn)生作用 嚙合傳動(dòng)：依靠?jī)晌矬w間的嚙合作用,4、傳動(dòng)比i 主動(dòng)件：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中向外輸出運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的部件 從動(dòng)件：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中從外獲得運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的部件,i1：n1n2，減速傳動(dòng) i1：n1n2，增速傳動(dòng),傳動(dòng)概述,5、傳動(dòng)效率,8.1

2、概述 8.2 帶傳動(dòng)的基本理論 8.3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 8.4 V帶輪的結(jié)構(gòu)和張緊裝置,8 V 帶 傳 動(dòng),8.1 概述,一、帶傳動(dòng)的類(lèi)型,平型帶 V帶 圓型帶 活絡(luò)三角帶 同步齒形帶 多楔帶,二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： 1.中心距可調(diào)節(jié)，操作靈活 2.傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送 3.過(guò)載時(shí)，皮帶自動(dòng)打滑，不會(huì)損壞電機(jī) 4.皮帶有很好的彈性、撓性，能有效緩解震動(dòng)、沖擊，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能的平穩(wěn)傳遞 缺點(diǎn)： 1.結(jié)構(gòu)不緊湊，空間位置大 2.傳動(dòng)比有限（i7），傳動(dòng)效率低（=0.940.97）如平型帶=96% 三角帶=95% 3.皮帶在正常工作時(shí)，也會(huì)有打滑現(xiàn)象（彈性打滑），影響傳動(dòng)比i，難以保

3、證精確有效的傳動(dòng) 4.皮帶傳動(dòng)是一種摩擦傳動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生熱量和靜電,三、包角和帶長(zhǎng),小輪的包角,帶長(zhǎng),四、V帶的標(biāo)準(zhǔn),(a) 簾布結(jié)構(gòu)： 包布層1(膠帆布)、伸張層2(膠料)、強(qiáng)力層3(膠簾布)和壓縮層4(膠料) (b) 線繩站構(gòu) 包布層1 (膠帆布)、伸張層2 (膠料)、強(qiáng)力層3 (膠線繩)和壓縮層4(膠料),基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld為寬度bp處的周長(zhǎng),GB/T11544-1997,8.2 帶傳動(dòng)的基本理論,一、帶的受力分析,兩邊拉力之差稱(chēng)為帶傳動(dòng)的有效拉力，即帶所傳遞的圓周力,帶傳動(dòng)所能傳遞的功率P為：,平型帶為f=f0，V帶為,F與下列因素有關(guān)： 與初拉力F0成正比。F0過(guò)大使皮帶發(fā)熱和磨損加劇；F0過(guò)

4、小，則帶傳動(dòng)的工作能力不能正常發(fā)揮，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)易跳動(dòng)、打滑。 隨包角的增大而增大 ； 隨f增大而增大,而f與帶及帶輪的材料和表面狀況、工作條件等有關(guān)。在一般情況下，橡膠對(duì)鋼，f約為0.4，而橡膠對(duì)鑄鐵f為0.8。所以帶輪常用鑄鐵制造，以提高傳動(dòng)能力。,二、帶的應(yīng)力分析,1.由于傳遞圓周力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力,2.由于離心力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力,3.由帶的彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力,帶的總應(yīng)力為上述三種應(yīng)力之和,三、帶的彈性滑動(dòng),1.當(dāng)帶剛繞上主動(dòng)輪時(shí)，帶和帶輪相應(yīng)表面的速度是相等的。 2.繞上后，拉力由F1減小至F2，帶的伸長(zhǎng)變形隨著運(yùn)動(dòng)過(guò)程逐漸減小。帶在逐漸縮短，使帶速小于輪速，帶與帶輪表面間即產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。 3

5、.反之，當(dāng)松邊繞過(guò)從動(dòng)輪變?yōu)榫o邊時(shí)，帶中拉力由F2增加到F1，帶又逐漸增長(zhǎng)，使帶速大于輪速，帶與帶輪表面間也產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。 這種由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的相對(duì)滑動(dòng)稱(chēng)為彈性滑動(dòng)，這是帶傳動(dòng)正常工作時(shí)固有的特性。,四、帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,打滑 1.若帶所傳遞的圓周力超過(guò)帶與帶輪接觸面間的極限摩擦力的總和時(shí)，帶就會(huì)沿著輪面發(fā)生全面的顯著滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為打滑。 2.打滑時(shí)，主動(dòng)輪還在動(dòng)，但帶和從動(dòng)輪都不能正常運(yùn)動(dòng)，甚至完全不動(dòng)，使傳動(dòng)失效。 3.打滑時(shí)，傳動(dòng)帶將劇烈發(fā)熱，迅速磨損；打滑如是短期過(guò)載引起，只要負(fù)載正常即可消除。增大F0及均可增大圓周力F。一般F0的值有一定限度的,因此在帶設(shè)計(jì)時(shí),

6、應(yīng)保證小輪的包角(120),使帶與輪間在傳動(dòng)時(shí),應(yīng)具有足夠的摩擦力,避免打滑。,疲勞損壞,帶每繞過(guò)帶輪一次應(yīng)力就由小至大,再由大至小變化一次,帶繞過(guò)帶輪次數(shù)愈多,帶上的應(yīng)力變化也就愈頻繁,工作一段時(shí)間以后傳動(dòng)帶就會(huì)出現(xiàn)脫皮脫層、撕裂或拉斷等，這就是帶的疲勞損壞。,載荷平穩(wěn)，=180，帶長(zhǎng)一定，強(qiáng)力層為棉質(zhì)纖維層時(shí)，則由上式可計(jì)算單根三角帶所傳遞的功率P1。,五、三角膠帶的許用功率,P1功率增量，考慮i1時(shí)，帶在大輪上的彎曲應(yīng)力較小，故在壽命相同條件下，許用功率應(yīng)增加。 K 包角系數(shù)，考慮180度時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響; KL 長(zhǎng)度系數(shù)，考慮帶長(zhǎng)不為特定長(zhǎng)度時(shí)對(duì)傳動(dòng)能力的影響,第三節(jié) V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)

7、計(jì)算,一、設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)內(nèi)容,條件： （1）傳動(dòng)用途、工作條件、傳動(dòng)尺寸 （2）載荷性質(zhì)、傳遞的功率P、原動(dòng)機(jī)種類(lèi) （3）主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 設(shè)計(jì)內(nèi)容： （1）確定膠帶的型號(hào)、規(guī)格和根數(shù) （2）主、從動(dòng)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸，安裝中心距等 （3）初拉力F0、輪對(duì)輪軸載荷,二、設(shè)計(jì)步驟 1. 確定V帶型號(hào),（1）確定計(jì)算功率Pd（設(shè)計(jì)功率）,KA：工況系數(shù)（表8-6） P：要求傳遞的名義功率,（2）由Pd和小帶輪轉(zhuǎn)速n1可查得皮帶型號(hào)（圖8-10）,2.確定小帶輪節(jié)圓直徑d1,d1應(yīng)大于等于表8-3或8-7中所示的最小直徑,：滑動(dòng)系數(shù) d1、d2要符合帶輪基準(zhǔn)尺寸系列（表8-7）,3.驗(yàn)算帶速v

8、,Y、Z、A、B型：5v 25m/s C、D、E型：5v 30m/s,帶速v=20m/s時(shí)，可充分發(fā)揮帶的傳動(dòng)能力,4.確定中心距a和帶長(zhǎng)Ld，并驗(yàn)算包角1,（1）初選中心距,（2）計(jì)算所需帶長(zhǎng),（3）確定帶長(zhǎng)Ld與規(guī)格,（4）調(diào)整中心距,（5）驗(yàn)算包角,5.計(jì)算膠帶根數(shù)（z3）,6.計(jì)算作用在軸上的力,一般小帶輪包角1120度，否則應(yīng)增大中心距或增設(shè)張緊輪,第四節(jié) V帶輪的結(jié)構(gòu)和張緊裝置,一、V帶輪的結(jié)構(gòu),帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。 輪緣：是帶輪外圈的環(huán)行部分，有鍥形環(huán)槽，槽數(shù)等于三角帶的根數(shù)z 輪轂：是帶輪與軸配合的部分 輪輻：是把輪緣與輪轂連成一體的部分。根據(jù)帶輪直徑的大小，可以是輻板（d300mm）、輻條式（d300mm）和實(shí)心式三種形式。,帶輪,實(shí)心輪,輪緣,輻板式,輻條式,二、使用與維護(hù),安裝時(shí)，先縮小中心