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1、第13章帶傳動§13-1帶傳動的類型和應(yīng)用一.帶傳動的組成帶傳動是一種常用的傳動形式。它由主動輪、從動輪和傳送帶組成。可分為摩擦帶傳動和嚙合帶傳動兩類,最常見的是摩擦帶傳動。平帶傳動普通V帶傳動主動輪從動輪膠帶潘存云教授研制二、帶傳動的類型按傳動原理分:(1)摩擦帶傳動:靠傳動帶與帶輪間的摩擦力實現(xiàn)傳動,如V帶傳動、平帶傳動等;(2)嚙合帶傳動:靠帶內(nèi)側(cè)凸齒與帶輪外緣上的齒槽相嚙合實現(xiàn)傳動,如同步帶傳動。按傳動帶的截面形狀分:(1)平帶:橫截面形狀為扁平矩形,帶在平滑的帶輪上工作,工作面是與輪面相接觸的內(nèi)表面。平帶傳動結(jié)構(gòu)
2、最簡單,帶輪制造容易,在中心距大的場合應(yīng)用較多。(2)V帶:橫截面形狀為等腰梯形,帶在有溝槽的帶輪上工作,工作面是與輪槽相接觸的兩側(cè)面,但V帶與輪槽槽底不接觸。與平帶傳動相比其特點是:允許的傳動比大;結(jié)構(gòu)尺寸緊湊;帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,并大量生產(chǎn);在相同的初拉力下,摩擦力約是平帶的3倍。V帶應(yīng)用最廣。(3)多楔帶:它是在平帶基體上由多根V帶組成的傳動帶,工作面是楔的兩側(cè)面。這種帶兼有平帶彎曲應(yīng)力小和V帶摩擦力大等優(yōu)點,可傳遞很大的功率,常用于傳遞動力大又要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。(4)圓形帶:橫截面為圓形。只用于小功率傳動,常用于儀器和
3、家用器械中。d)潘存云教授研制開口傳動:兩軸平行,回轉(zhuǎn)方向相同的帶傳動。本章僅討論開口傳動。α—包角a—中心距α2α1a三、一些參數(shù)1.中心距a當(dāng)帶處于規(guī)定的張緊力時,兩帶輪軸線間的距離。2.包角α帶與帶輪接觸弧所對應(yīng)的中心角。小帶輪上的包角為:3.帶長Ld帶繞在帶輪上時產(chǎn)生彎曲,外層受拉伸長,內(nèi)層受壓縮短,內(nèi)外層之間必有一長度不變的中性層,其寬度bp稱為節(jié)寬。V帶輪上與bp相對應(yīng)的帶輪直徑d稱為基準(zhǔn)直徑。與帶輪基準(zhǔn)直徑相應(yīng)的帶的周線長度稱為基準(zhǔn)長度,用Ld表示。已知帶長時,可得四.張緊裝置帶工作一段時間后會發(fā)生松馳現(xiàn)象,
4、造成初拉力F0減小,傳動能力降低。為保證帶傳動的工作能力,必須及時張緊。常見的張緊裝置有以下三種:1.定期張緊裝置:應(yīng)用最普遍。定期檢查初拉力數(shù)值,如發(fā)現(xiàn)不足則調(diào)節(jié)中心距,使張緊力達(dá)到要求。調(diào)節(jié)螺釘,改變電機(jī)水平位置,適于水平安裝。調(diào)節(jié)螺釘,使電機(jī)繞小軸擺動,適于垂直安裝或接近垂直安裝。2.自動張緊裝置:利用電機(jī)自重自動張緊。3.用張緊輪張緊:五、帶傳動的特點優(yōu)點:1)適用于中心距較大的傳動;2)帶有撓性和彈性,能吸收振動,緩和沖擊,使傳動平穩(wěn),噪音小3)當(dāng)傳動過載時,帶會在帶輪上打滑,防止其它機(jī)件損壞,起到過載保護(hù)作用;
5、4)結(jié)構(gòu)簡單,制造、安裝和維護(hù)方便,成本低廉。缺點:1)傳動外廓尺寸大,結(jié)構(gòu)不夠緊湊;2)帶工作時需要張緊,帶對帶輪軸有很大的壓軸力,使軸和軸承受力較大;3)帶與帶輪之間存在一定的彈性滑動,不能保證恒定的傳動比;4)帶的壽命較短,需要經(jīng)常更換;傳動精度和傳動效率較低。6)不適用于高溫、易燃及有腐蝕介質(zhì)的場合。六、帶傳動的應(yīng)用摩擦帶傳動適用于傳動平穩(wěn)、傳動比要求不嚴(yán)格、中小功率的遠(yuǎn)距離傳動。拖拉機(jī),軋面機(jī),化工廠的攪拌機(jī)上都可見到帶傳動。目前V帶傳動應(yīng)用最廣。通常帶速v=5-25m/s,傳動比i≤7,傳動效率0.90-0.9
6、5?!?3-2帶傳動的受力分析一、受力分析為保證帶傳動正常工作,傳動帶必須以一定的張緊力套在帶輪上。當(dāng)傳動帶靜止時,帶兩邊承受相等的拉力,稱為初拉力F0。當(dāng)傳動帶傳動時,由于帶與帶輪接觸面之間摩擦力的作用,帶兩邊的拉力不再相等,如圖所示。一邊被拉緊,拉力由F0增大到F1,稱為緊邊;一邊被放松,拉力由F0減少到F2,稱為松邊。設(shè)環(huán)形帶的總長度不變,則緊邊拉力的增加量F1-F0應(yīng)等于松邊拉力的減少量F0-F2。F1-F0=F0-F2F0=(F1+F2)/2(13-4)兩邊拉力之差F稱為帶傳動的有效拉力。F=F1-F2(13-5
7、)實際上F是帶與帶輪之間摩擦力的總和,在最大靜摩擦力范圍內(nèi),帶傳動的有效拉力F與總摩擦力相等。F同時也是帶傳動所傳遞的圓周力。帶傳動所傳遞的功率P=FV/1000KW(13-6)式中P—傳遞的功率,KW;F—有效拉力,N;V—帶的速度,m/s。二、打滑在一定的初拉力F0作用下,帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和有一極限值。當(dāng)帶所傳遞的圓周力超過帶與帶輪接觸面間摩擦力的總和的極限值時,帶與帶輪將發(fā)生明顯的相對滑動,這種現(xiàn)象稱為打滑。帶在大帶輪上的包角大于小帶輪上的包角,所以打滑總是在小帶輪上先開始的。帶打滑時從動輪轉(zhuǎn)速急劇下降,造
8、成帶的嚴(yán)重磨損,并使帶的運動處于不穩(wěn)定狀態(tài)而使傳動失效。應(yīng)避免打滑。打滑是由于過載引起的,避免過載就可以避免打滑。三、歐拉公式以平帶為例。潘存云教授研制dNF1F2F+dFFfdNαdαdldα2dα2潘存云教授研制dNF1F2F+dFFfdNαdαdldα2dαν2再略去得即聯(lián)立(13-4),(13-