组成带轮和传送带
小带轮为主动轮
第三篇 机械传动
带传动
组成带轮和传送带
小带轮为主动轮
概述
带传动是一种挠性传动
根据截面形状分类
平带传动
圆带传动
结构简单多用于小功率传功
V带传动
多楔带传动
带传动工作情况的分析
带传动工作前,传动带以一定初拉力F0张紧在带轮上
可以理解为预紧力
传动带的受力分析
传送带的有效拉力 等于传动带工作表面上的总摩擦力
注意这个摩擦力是指静摩擦力
注意功率P的单位为kw
传送带的最大有效拉力及其影响因素
影响传送带有最大效拉力,这句话等价于影响传送带最大摩擦力
影响摩擦的因素
初拉力
包角α
公式中包角取两轮中较小的
摩擦系数f
带的应力分析
瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处
拉应力
紧边拉应力
紧边拉应力大
松边拉应力
弯曲应力
由于带的弯曲,而产生的应力,所以小带轮的弯曲应力大
离心拉应力
由于带的旋转而产生的应力,所以带每个地方的应力相同
弹性滑动和打滑
弹性滑动
无法避免
打滑
可以避免
带传动的设计计算
带传动的主要失效形式是①打滑和②疲劳破坏
设计准则:在保证带传动不打滑的条件下,使带具有一定的①疲劳强度和②寿命
标准V带的形式
包角α1=α2=180°
传动比i=1
特定带长Ld
平稳的工作条件
△P0:传动比不为1的时候,单根V带额定功率的增量
Kα:包角修正系数
KL:带长修正系数
带轮的结构形式
实心式
腹板式
孔板式
椭圆轮辐式
V带传动的张紧
定期张紧装置
自动张紧装置
采用张紧轮的张紧装置
一般放在松边的内侧,使带只受单向弯曲
张紧轮还应尽量靠近大带轮,以免减小小带轮上的包角
张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同,且直径小于小带轮的直径
链传动
链传动是一种挠性传动,它由链轮和链条组成
滚子链
滚子
滚子与套筒之间是间隙配合
套筒
套筒与销轴之间是间隙配合
销轴
内链板
内链板与套筒之间是过盈配合
外链板
外链板与销轴之间是过盈配合
链轮的分类
整体式
小直径的链轮可制成整体式
孔板式
组合式
多边形效应:链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关,故将以上现象称为链传动的多边形效应
链节数通常是偶数,为使链条和链轮磨损均匀,常取链轮齿数为奇数,并尽可能与链节数互质
链传动的动载荷
链轮的①转速越高,②节距越大,③齿数越少,则惯性力就越大,相应地动载荷也就越大
链条沿垂直方向也作变速运动,也会产生一定的动载荷
链节和链轮啮合瞬间的相对速度,也将引起冲击和振动
节距越大,链轮的转速越高,则冲击越严重
链传动的失效形式
链的疲劳破坏
链条的静力破坏
链条铰链的磨损
链条铰链的胶合
链传动布置
张紧轮可以是链轮,也可以是滚轮。张紧轮的直径应与小链轮的直径相近
i=2~3
中心线水平,紧边在上或在下,最好在上
i>2
中心线与水平面有夹角,松边在下
i<1.5
中心线水平,松边在下
i任意
避免中心线铅锤,或有张紧装置
齿轮传动
失效形式和设计准则
齿轮传动优点
效率高
结构紧凑
工作可靠,寿命长
传动比稳定
齿面种类
齿面较硬(齿轮工作面的硬度大于350HBS或38HRC,并称为硬齿面齿轮)
齿面较软(齿轮工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC,并称为软齿面齿轮)
失效形式
轮齿折断
齿面磨损
齿面胶合
齿面点蚀
塑性变形
设计准则
通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算
齿根弯曲疲劳强度用来求模数(m)
齿面接触疲劳强度用来求分度圆直径(d1)
在闭式齿轮传动中,通常以保证齿面接触疲劳强度为主
开式(半开式)齿轮传动,按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算
齿轮传动的计算载荷:
齿轮传动的精度分为13个等级,其中0级最高,12级最低
齿轮传动设计参数的选择
压力角α的选择
我国对一般用途齿轮传动规定的标准压力角为α=20°
我国航空齿轮传动标准规定α=25°的标准压力角
齿数z的选择
闭式传动:小齿轮的齿数可取为Z1=20~40
开式传动:小齿轮的齿数可取为Z2=17~20
齿宽系数φb的选择
斜齿轮传动为了不使轴承受过大的轴向力,应对螺旋角有所限制,一般控制在8°~20°范围内
齿轮的分类
整体式
腹板式
轮辐式
蜗杆传动
特点
能实现大的传动比
结构紧凑
传动平稳、噪声低
蜗杆传动具有自锁性
在啮合处由相对滑动
工作条件不够良好时会产生严重摩擦,从而①引起发热
普通圆柱蜗杆传动承载能力计算
由于材料和结构上的原因,蜗杆和螺旋部分的强度总是高于蜗轮轮齿强度,所以失效经常发生在涡轮轮齿上。因此,一般只对蜗轮轮齿进行承载能力计算
在开式传动中多发生齿面磨损和齿轮折断,因此应以①保证齿根弯曲疲劳强度作为开式传动的主要设计准则
在闭式传动中,蜗杆副多以齿面胶合或点蚀而失效,通常是①按齿面接触疲劳强度进行设计,②而按齿根弯曲疲劳强度进行校核,③还应做热平衡核算
普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
蜗杆传动的效率
闭式蜗杆传动的功率损耗一般包括三个部分
蜗杆传动的润滑
蜗杆传动的热平衡计算
在t>80°C或有效的散热面积不足时,则采取的措施
散热
加散热片以增加散热面积
在蜗杆轴端加装风扇,以加速空气流通
在传动箱内装循环冷却管路
常用的涡轮结构形式P266
齿圈式
螺栓连接式
整体浇铸式
拼铸式