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第一章 摩擦轮传动和带传动1


第一章 摩擦轮传动和带传动
§1—1 摩擦轮传动 §1—2 带传动

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章目录

教学要求
1.熟练掌握摩擦轮传动的工作原理和传动比的计算及


摩擦轮传动的特点。
2.了解摩擦轮传动的类型和应用场合。 3.熟练掌握带传动的工作原理和传动比的计算 4.熟练掌握平带传动的形式及主要参数的计算。 5.熟练掌握V带传动主要参数的计算。 6.了解带传动的张紧装置及其调整方法。

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教学要求

§1—1 摩擦轮传动
一、摩擦轮传动的工作原理和传动比
二、摩擦轮传动的特点 三、摩擦轮传动的类型和应用场合

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一、摩擦轮传动的工作原理和传动比
1.摩擦轮传动的工作原理

摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递 运动和动力的一种机械传动。

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§1—1 摩擦轮传动

一、摩擦轮传动的工作原理和传动比
最简单的两轴平 行的摩擦轮传动,它 是由两个相互压紧的 圆柱形摩擦轮所组成。 在正常传动时,主动 轮依靠摩擦力的作用 带动从动轮转动,并 应保证两轮面的接触 处有足够大的摩擦力, 使主动轮产生的摩擦 力矩足以克服从动轮 上的阻力矩。

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§1—1 摩擦轮传动

一、摩擦轮传动的工作原理和传动比
如果摩擦力矩小于阻力矩,两轮面接触处在传动中会 出现相对滑移现象,这种现象称为“打滑”。为了克服 “打滑”,必须适当增大两轮面接触处的摩擦力。增大摩 擦力的途径,一是增大正压力,二是增大摩擦系数。 增大正压力可以在摩擦轮上装置弹簧或其它的施力装置。 采用增大正压力的方法会增加作用在轴与轴承上的载荷,导 致增大传动件的尺寸,使机构笨重。因此,正压力只能适当 增加。 增大摩擦系数的方法,通常是将其中一个摩擦轮用钢或 铸铁材料制造,在另一个摩擦轮的工作表面粘上一层石棉、 皮革、橡胶布、塑料或纤维材料等。轮面较软的摩擦轮宜做 主动轮,这样可以避免因传动中产生打滑致使从动轮的轮面 遭受局部磨损而影响传动质量。
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§1—1 摩擦轮传动

一、摩擦轮传动的工作原理和传动比
2.传动比

机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的 传动比,用符号“i”表示。对于摩擦轮传动,其传动比 就是主动轮转速与从动轮转速的比值。

n1 i? n2
式中

n1 ──主动轮转速,r/min;

n2 ──从动轮转速,r/min。
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§1—1 摩擦轮传动

一、摩擦轮传动的工作原理和传动比
如图所示的摩擦轮传动中,如果两摩擦轮在接触处P点没有 相对滑移,则两轮在P点的线速度相等。

πD1n1 (m/s) 因为 v1 ? 1000 ? 60 πD2 n2 v2 ? (m/s) 1000 ? 60
所以 因此

n1D1 ? n2 D2
n1 D2 i? ? n2 D1
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第一章 摩擦轮传动和带传动

§1—1 摩擦轮传动

二、摩擦轮传动的特点
1.结构简单,使用维修方便,适用于两轴中心距较 近的传动。 2.传动时噪声小,并可在运转中变速、变向。 3.过载时,在两轮接触处会产生打滑,因而可防 止薄弱零件的损坏,起到安全保护作用。 4.在两轮接触处有产生打滑的可能,所以不能够 保持准确的传动比。 5.传动效率较低,不宜传递较大的扭距,主要适 用于高速小功率传动场合。

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§1—1 摩擦轮传动

三、摩擦轮传动的类型和应用场合
按两轮轴线的相对位置,摩擦轮传动可分为两轴平行和 两轴相交两类。 1.两轴平行的摩擦轮传动

外接圆柱式摩擦轮传动
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内接圆柱式摩擦轮传动
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§1—1 摩擦轮传动

三、摩擦轮传动的类型和应用场合
2.两轴相交的摩擦轮传动 两轴相交的摩擦轮传动,其摩擦轮多为圆锥形,并有外 接圆锥式和内接圆锥式两种。此外也有圆柱圆盘式结构,如 滚子平盘式无级变速机构。

外接圆锥式摩擦轮传动
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内接圆锥式摩擦轮传动
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§1—1 摩擦轮传动

三、摩擦轮传动的类型和应用场合

滚子平盘式无级变速机构
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§1—1 摩擦轮传动

三、摩擦轮传动的类型和应用场合
3.应用场合 直接接触的摩擦轮传动原理被应用于摩擦压力机、摩 擦离合器、制动器、机械无级变速器以及仪器的传动机构

等场合。

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§1—1 摩擦轮传动

§1—2 带传动
一、带传动的工作原理和传动比 二、平带传动 三、V带传动
四、带传动和V带传动的特点 五、带传动的张紧装置

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一、带传动的工作原理和传动比
带传动是由带和带轮组成传递运动和(或)动力的传动,分 摩擦传动和啮合传动两类。 属于摩擦传动类的带 传动有平带传动、V带传 动和圆带传动;属于啮合 传动类的带传动有同步带 传动。 带传动是一种常用的 机械传动,广泛应用在金 属切削机床、输送机械、 农业机械、纺织机械、通 风设备等各种机械设备中。 常用的带传动有V带传动 和平带传动。
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§1—2 带传动

一、带传动的工作原理和传动比
1.带传动的工作原理 带传动是利用带作为中间挠性件,依靠带与带轮之间的摩 擦力或啮合来传递运动和(或)动力的。 2.带传动的传动比 带传动的传动比i就是带 轮的角速度之比,或带轮的 转速之比。

?1 n1 i? ? ?2 n2

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§1—2 带传动

二、平带传动
平带传动是由带和带轮组成的摩擦传动,带的工作面与带 轮的轮缘表面接触。

1.平带传动的形式

开口传动
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交叉传动
§1—2 带传动

二、平带传动

半交叉传动

角度传动

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§1—2 带传动

二、平带传动
1.平带传动的主要参数 (1) 包角? 包角的大小,反映带 与带轮轮缘表面间接触弧 的长短。包角越小,接触 弧长越短,接触面间所产 生的摩擦力总和也就越小。 为了提高平带传动的承载 能力,包角就不能太小, 一般要求包角? ≥150°由 于大带轮上的包角总是比 小带轮上的包角大,因此 只须验算小带轮上的包角 是否满足要求即可。
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§1—2 带传动

二、平带传动
小带轮包角? 1 的计算方法 开口传动

交叉传动

半交叉传动

D2 ? D1 ? ?1 ? 180 ? ? 60 a D2 ? D1 ? ? ?1 ? 180 ? ? 60 a D1 ? ? ?1 ? 180 ? ? 60 a
?

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§1—2 带传动

二、平带传动
(2)带长L 平带的带长是指带的内周长度。 开口传动
π ( D2 ? D1 ) 2 L ? 2a ? ( D2 ? D1 ) ? 2 4a π ( D2 ? D1 ) 2 L ? 2a ? ( D2 ? D1 ) ? 2 4a
π D2 ? D1 L ? 2a ? ( D2 ? D1 ) ? 2 4a
2 2

交叉传动

半交叉传动

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§1—2 带传动

二、平带传动
(3)传动比i

n1 D2 i? ? n2 D1
受小带轮的包角和带传动外廓尺寸的限制,平带传 动的传动比i≤5

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§1—2 带传动

二、平带传动
3.平带的类型和接头方法

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§1—2 带传动

三、V带传动
V带传动是由一条或数条V带和V带轮组成的摩擦传动。 V带安装在相应的轮槽内,仅与轮槽的两侧接触,而不与槽 底接触。 1.V带的结构、类型 V带是横截面为等腰梯形或 近似为等腰梯形的传动带,其工 作面为两侧面。 V带的结构分为帘布结构 和线绳结构两种。两种结构均 由伸张层、强力层、压缩层和 包布层组成。 常用的V带主要类型有:普通V带、窄V带、宽V带、半 宽V带等,它们的楔角(V带两侧边的夹角α)均为40°。
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§1—2 带传动

三、V带传动
2.普通V带传动的主要参数 (1)普通V带的截面尺寸 普通V带分Y、Z、A、 B、C、D、E七种型号。Y 型V带的截面积最小,E型 V带的截面积最大。V带的 截面积越大,其传递的功 率也越大。 表中为各型号普通V带 的截面尺寸。

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§1—2 带传动

三、V带传动
当V带垂直其底边弯曲时, 在带中保持原长度不变的任意 一条周线叫做V带的节线,由 全部节线构成的面叫做节面, 节宽bp就是带的节面宽度,当 带垂直其底边弯曲时,该宽度 保持不变。V带横截面中梯形 轮廓的最大宽度叫做顶宽b,梯 形轮廓的高度叫做带的高度h。 带的高度与其节宽之比叫做带 的相对高度h/bp。对于普通V 带,其相对高度约为0.7,窄V 带、半宽V带、宽V带的相对高 度分别约为0.9、0.5、0.3。
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§1—2 带传动

三、V带传动
(2)V带轮的轮槽截面

基准宽度

bd ? bp

基准直径 各型号的普 通V带带轮都规定有最小 基准直径 d dmin 。 槽角 槽角 ? 常取38°、 36°、34°。

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§1—2 带传动

三、V带传动
(3)传动比i

式中

n1 d p2 i? ? n2 d p1

d p1 ──小带轮的节圆直径,mm; d p2 ──大带轮的节圆直径,mm。
V带的传动比i≤7

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§1—2 带传动

三、V带传动
(4)带的基准长度Ld 带的基准长度是V带在规定的张紧力下,位于测量带轮基 准直径上的周线长度。 GB/T13575.1-1992《带传动——普通V带传动》对普通V 带的基准长度Ld系列作了具体规定。

带的基准长度按设计(或按机械结构的传动需要初定)中 心距a0进行计算。

? (d d2 ? d d1 ) Ld0 ? 2a0 ? (d d1 ? d d2 ) ? 2 4a0

2

由计算基准长度Ld0按标准规定系列确定普通V带的基准 长度Ld。
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§1—2 带传动

三、V带传动
(5)传动实际中心距

a

a ? A ? A2 ? B
式中

Ld π(d d1 ? d d2 ) A? ? 4 8
(d d2 ? d d1 ) 2 B? 8

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§1—2 带传动

三、V带传动
(6)小带轮包角 ?

d d2 ? d d1 ? ? 180 ? 57.3 ? a
? ?

? 对于V带传动,小带轮的包角一般要求: ≥120°。

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§1—2 带传动

三、V带传动
3.普通V带传动的选用要点 与平带传动相比较,普通V带传动具有传动平稳、不易振动、 摩擦力大、传递功率较大等优点。在相同的条件下,普通V带的 传动能力为平带的三倍。所以,普通V带传动应用最为广泛。 选用普通V带传动时,首先根据需传递的功率和主动轮的转 速选择普通V带的型号和V带的根数,其次选用带轮基准直径 d d, ≥ d d d min ,然后确定带的基准长度 ,并进行各项验算。 d Ld (1)两带轮直径要选用适当,如小带轮直径太小,则V带 在带轮上弯曲严重,传动时弯曲应力大,影响V带的使用寿命。 (2)普通V带的线速度应验算并限制在5m/s≤V≤25m/s范围内。 V带的线速度越大,V带作圆周运动时所产生的离心惯性力也越 大,使V带拉长,V带与带轮之间的压力减小,导致摩擦力减小, 降低传动时的有效圆周力。但V带的线速度也不宜过小,因为速 度过小,会引起打滑。
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§1—2 带传动

三、V带传动
(3)V带传动的中心距应适当,中心距越大,传动结构 也越大,并会引起传动时V带颤动;中心距太小,小带轮上 包角也越小,摩擦力减小而影响传递的有效拉力。此外,由 于单位时间内带在带轮上挠曲次数增多,使V带容易疲劳, 影响V带的寿命。

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§1—2 带传动

三、V带传动
4.普通V带传动的正确使用 正确的安装、调整、使用和维护是保证V带传动正常工作 和延长寿命的有效措施。 (1)选用普通V 带时,要注意带的型 号和基准长度不要搞 错,以保证V带在轮 槽中的正确位置。V 带顶面和带轮轮槽顶 面取齐(新安装时V带 顶面可略高出),以 保证V带和轮槽的工 作面之间充分接触。
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§1—2 带传动

三、V带传动
(2)安装带 轮时,各带轮轴线 应相互平行,各带 轮相对应的V形槽 的对称平面应重合, 误差不得超过20′。 带轮安装在轴上不 得摇晃摆动,轴和 轴端不应有过大的 变形,以免传动时 V带的扭曲和工作 侧面过早磨损。
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§1—2 带传动

三、V带传动
(3)V带的张紧程 度要适当,不宜过松或 过紧。过松时,不能保 证足够的张紧力,传动 时容易打滑,传动能力 不能充分发挥;过紧时, 带的张紧力过大,传动 中磨损加剧,使带的使 用寿命缩短。实践经验 表明,在中等中心距情 况下,V带安装后用大 拇指能将带按下15mm 左右时张紧程度合适。
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§1—2 带传动

三、V带传动
(4)对V带传动应定期检查及时调整。如发现有不能继 续使用的V带,应及时更换,更换时必须使一组V带中各根带 的实际长度尽量接近相等,以使各根V带在传动时受力均匀。 不允许新旧带并用。
(5)V带传动必须装防护罩,这样既可防止伤人事故, 又可防止润滑油、切削液、其它杂物等飞溅到V带上而影响 传动。此外,使用防护罩可避免V带在露天作业下受烈日曝 晒而过早老化变质。

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