5机械设计学习

机械设计第八章带传动第八章带传动§8-1概述第八章带传动§8-1概述（一）带传动的类型按照带的形状分类：第八章带传动§8-1概述（一）带传动的类型按照传动比分类：第八章带传动§8-1概述（一）带传动的类型按照两轴的位置和转向分类：第八章带传动§8-1概述（一）带传动的类型按照传动轮的数量分类：第八章带传动§8-1概述（二）V带的类型与结构第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（一）带传动中的力分析第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（一）带传动中的力分析第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（一）带传动中的力分析根据力平衡关系：带轮所受力矩：02120012FFFFFFF有效拉力）(22)(22212121efieiiiiFFFFDFDFFDFDFT第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（一）带传动中的力分析带传动功率：带轮所受拉力关系：kWvFpe1000021212FFFFFFe220201eeFFFFFF第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（二）影响带传动最大有效拉力的因素2)2(dFFdddFF2)2(dFFdddFF－－第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（二）影响带传动最大有效拉力的因素2)2(dFFdddFF2)2(dFFdddFF2cos)2(2cos)2(ddFFdqrfddFF水平方向：2sin)2(2sin)2(ddFFddFFdqr垂直方向：2cos)2(2cos)2(ddFFdqrfddFF水平方向：2sin)2(2sin)2(ddFFddFFdqr垂直方向：12cos22sin0dddd令：22dFFdqrfdFF水平方向：qrfddFFqr垂直方向：2121fffAeFAeFAeFFfddF代入：00212121)(21fffffeFFeeAeAeFF)(021欧拉公式feFF)1)(2()1(022221feffeeFFeFFeFFFF1120ffeeeFF整理后得到：1.欧拉公式成立的条件2.轮槽楔角对带传动承载能力的影响3.带轮包角对带传动承载能力的影响4.初拉力对带传动承载能力的影响增大小轮包角的结构措施1.合理安排松边、紧边的位置增大小轮包角的结构措施2.合理张紧初拉力对承载能力的影响1120ffeeeFF0FFTPe第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（三）带的应力分析n1n2松边拉应力紧边拉应力AF22松边拉应力：AF11紧边拉应力：第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（三）带的应力分析AqvAFcC2离心应力：222sin2qvFrvqrddFdFCCC第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（三）带的应力分析n1n2离心应力第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（三）带的应力分析n1n2弯曲应力第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（三）带的应力分析DhERyERdRdyRdLLEEmmw)(0第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（三）带的应力分析n1n2cw1max第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（四）带的弹性滑动和打滑第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（四）带的弹性滑动和打滑n1静弧动弧n1静弧动弧第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（四）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第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（四）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.引起温度升高第八章带传动§8-2带传动的工作情况分析（五）带传动的传动比计算100060v111nD紧边带速：100060v222nD松边带速：121vvv弹性滑动率：21)1(vv422411106106)1(nDnD2211)1(nDnD）（传动比：%2~%1)1(1221DDnni第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（一）设计准则和单根V带的基本额定功率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。第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（一）设计准则和单根V带的基本额定功率][11maxcb)11()]([)11()11(1111121vvvvfcbfffeceAeAeFeFFFFF第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（一）设计准则和单根V带的基本额定功率kWAvevFPvfcbec1000)11)(]([100010MPavjLcLhd1.113600][有关参数：带类型c,A,q,h带速v带轮直径D1,带材料q,c,E,fv,包角a带长Ld预期寿命Lh带轮数j1000)11)(3600(1000211.110AveAqvDhEvjLcLvFPvfhdec第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容功率P主动轮转速n1被动轮转速n2工作条件带型号带轮直径D1,D2带根数z中心距a带长L初拉力F0压轴力Q带轮结构第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）设计步骤和方法1.确定计算功率PcaPca=KAPkW每天工作小使数（h）1610~16101610~16101.41.31.21.31.21.1带式输送机（不均匀负）,旋转式水泵和压缩机(非离心式),通风机7.5kW）,发电机,金属切削机床,印刷机,旋转筛,锯木机和木工机械载荷变动小1.81.61.51.51.41.3破碎机(旋转式,颚式等),磨碎机(球磨,棒磨,管磨)载荷变动很大1.61.31.41.1负载启动1.31.11.51.41.2制砖机,斗式提升机,往复式水泵和压缩机,起重机,磨粉机,冲剪机床,橡胶机械,振动筛,纺织机械,重载输送机载荷变动较大1.21.21.0液体搅拌机,通风机及鼓风机（≤7.5kW）,离心式水泵和压缩机,轻负荷输送机载荷变动最小软启动KA工况第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容2.选择带型第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容3.确定带轮的基准直径D1和D2普通V带轮最小基准直径注:带轮的基准直径系列为2022.4252831.535.5405056637175808590951001061121181251321401501601701802002122242362502652803003153353754004254504755005305606006306707107508009001000106011201250160020002500带型YZABCDEdmin205075125200355500第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容3.确定带轮的基准直径D1和D2验算带速：计算大轮直径：max411106vnDv12iDD第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容4.确定中心距a和带的基准长度Ld)(2)(7.021021DDaDD初定中心距：第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容4.确定中心距a和带的基准长度Ldcos2)2(2)2(2021'aDDLd第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容4.确定中心距a和带的基准长度Ldcos2)2(2)2(2021'aDDLd2021220128)(121cos2sinaDDaDD0212210'4)()(22aDDDDaLd第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容4.确定中心距a和带的基准长度Ld0212210'4)()(22aDDDDaLd22'00dddLLaadadLddLaaLaa03.0015.0maxmin第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容5.验算小轮包角a11203.57180121aDD第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容6.确定带的根数zKa当包角不为1800时的包角修正系数KL当带长不等于特定值时的带长修正系数DP0当传动比不等于1时，单根带额定功率的增量LcaKKPPPz)(00第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容6.确定带的根数z)11)(1)(3600(1000211.11fffhdeeeAqvDEhvjLcLAv)1)(3600(1000211.110fhdeAqvDEhvjLcLAvPKP0)5123.0()1(25.1115123.0feeeKff第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容6.确定带的根数zLD型号LD型号LD型号YZAZABCDBCDE2002242502803153554004505005606307108000.810.820.840.870.890.920.961.001.020.870.890.910.940.960.991.000.810.830.8590010001120125014001600180020002240250028003150355040001.031.061.081.111.141.161.180.870.890.910.930.960.991.011.031.061.091.111.131.171.190.820.840.860.880.900.920.950.981.001.031.051.071.091.130.830.860.880.910.930.950.970.991.020.830.860.890.91450050005600630071008000900010000112001250014000160001.151.181.041.071.091.121.151.181.211.230.930.960.981.001.031.061.081.111.141.171.201.220.900.920.950.971.001.021.151.071.101.121.151.18第八章带传动§8-3V带传动的设计计算（二）原始数据及设计内容6.确定带的根数z)]([)1)(]([001.0cbefcbekeAvP0011)()]([PPkkbebcb)1()()(11110eebebDDDkEhDEhDEhkkP疲劳损伤累积假说材料受不稳定交变载荷作用，应力水平分别为s1，s2，…si…sN，材料如果只受应力s1作用N1次则疲劳失效，实际作用n1次，如果只受应力s2作用N2次则疲劳失效，实际作用n2次，……称n1/N1为应力s1对材料的损伤率，称n2/N2为应力s2对材料的损伤率，……疲劳损伤累积假说认为总损伤率等于1时发生破坏1iiNn坏条件：疲劳损伤累积假说的破11NNmimi疲劳曲线方程：mmiimmiiiiNnNnNn11111)1()()(11110eebebDDDkEhDEhDEhkkPmembmbmembm