机械基础教案之二
授课日期 | 2009-10 | 授课时数 | 8 |
课 题 | | 课 型 | 复习 新授课 |
教学目标 | 2、 了解V带传动的设计过程;掌握型号、Dmin、v的选用,能理论联系实际,创新运用 3、熟悉V带传动的使用、调整、维护 |
教学重点 | 型号、Dmin、v的选用 |
教学难点 | 实际问题的分析 |
更新、补充 删节内容 | |
教学方法 | 讲授法 、讨论法 |
使用教具 | V带及V带轮模型、投影仪 |
课外作业 | P19作业、练习册对应作业及补充 |
课后体会 | |
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§1-3三角带传动(槽面摩擦副)
一、 三角带的构造、型号
伸张层 帘布结构:一般用途带(常用)
1、结构:(截面形状为 强力层
梯形的无接头的环形带) 压缩层 线绳结构: 柔软、弯曲性好,强度低,用于载荷小,直径小,转速 包布层 高的带
②接触面大(正压力大)(fV大),同等条件下FS=3FP,传递能力大,故传递功率相同时,三角带传动的外廓尺寸小,应用比平带广泛。 ③标准带,可直接购买,标记“B2240”
2、型号:按截面尺寸大小分为:Y、Z(O)、A、B、stc2052C、D、E(表面微弧氧化处理GB11544-89)
①按字母排列次序截面尺寸↑,传递功率↑(Y最小,E最大)
②常用A、B、C三种;线绳结构Z、A 、B 、C 四种
③传递P相同时,尽量选大型号,以减少带的根数
二、主要参数(开口式)
1、i ,α(iS ≤ 7)
2、带轮直径D1、D2 :带轮上通过三角带横截面中性层的直径。
(不是外圆直径)与中性层相切的圆的直径。
①标准长度=内周长度=公称长度=标记长度L0(为便于测量、制造)
②计算长度=中性层长度=节线长度L=基准长LP
3、带长度 (为便于计算、选用、设计 )
(带有厚度) ③L=L0+△L(由带型号决定)
④L、L0均要满足长度系列
注:三角带长修正值只有七种? D1 D2 D3 D4
二、三角带传动的特点:
保持了平带传动的特点:as<ap;无接头传动更平稳,无噪音,能传递更大功率
三、传动的选用:
1、选用的已知条件:用途、工作情况、传递功率P、i
2、选用项目:定型号、长度、根数;定轮直径、a、结构
弯曲应力要小↓;ν、α要合适,〈==正确选用要求
3、选用步骤:
截荷性质
PC=P/KA集装箱内衬袋---工作情况系数
(1)定型号防辐射口罩夯实系数 工作时间
主动轮转速n1 ==〉选型图中选
①若传递P 一定时,若型号↓,所需根数↑,受力不均,尽量选大型号。
②若由Pc、n1确定的点B型和C型的区域分界线上,应选大型号 合理。
A、B型 B、C型 C、B、C型任选
③如载荷大、冲击大,工作时间长,KA应越大
(2)选带轮直径D1 、D2:
1 中性层直径(即带轮直径圆与带中性层相切)=理论直径
2 符合直径系列及最小直径要求Dn>Dmin(由型号确定)
3 要求D>Dmin原因:
A、带绕在带轮上,使带产生弯曲应力,D↓,弯曲应↑, 带易疲劳损坏。为提高带的工作寿命,尽量选用较大的直径(一般只选D小>Dmin,而D大也就满足了)。
B、D↓,V↓,由P=F V知所需有效圆周力↑,带的根数↑
C、D也不宜过大,否则结构尺寸↑;V↑,离心力↑,疲劳强度↓;正压力↓,传动能力↓。
D、选好的D2/D1与要求的i尽量接近,D 2= iD1,选标准D2<iD1
④ D的正确选用:一般选比Dmin稍大,或按最有利的带速从尺寸系列中选取。
(3)验算带速ν:
①要求:5m/s≤ν≤25m/s
②原因:
ν↑:带的本身质量产生离正确性力↑==>带挂长,初拉力↓,有效圆周力↓,传动能力↓,易“
打滑”,应力循环次数↑,疲劳强度↓,寿命↓。
ν↓:由P=Fν知传递功率↓;若P 一定时,由P=Fν可知,所需F↑,转矩↑,要增加带的根数,否则传动易“打滑”。
③措施:重选D
注:①不考虑损失:V主=V从=V带
②带传动一般布置在传动的高速级上,因P=Fν知ν↑所需F↓,带根数↓,带寿命↑,如F一定时,结构紧凑,传递功率大。
③传递功率P0与ν不成正比关系,V↑,离心力↑,传递功率不能成倍变化,影响带传动能力的主要因素是α1,ν。
(4)初定a0,初算计算长度L/==>按标准选L0,L,算出实际a.
1 a有规定按规定,无规定a0在(0.7∽2)(D1+D2)间
a↑,带长L↑,带绕带轮转一周时间↑,弯曲疲劳
②a要合适 次数↓,寿命↑,但带易抖动,影响工作能力。
a↓, α↓,L↓,传动能力↓,寿命↓
③a实≈a0+(L-L1)/2
(5)验算包角α:≥120°
①一般验算α1(小),因α2(α大)>α1(小)
2 α稍小时,采取:增大中心距;加张紧轮(提高α)
(6)定带的根数Z:z≥Pc/PoKα
①α1=180度,平稳工作条件,单根V带功率Po的影响因素(型号,小带轮直径D1,带速度V)
②选的根数大于计算根数。
五、V带传动的安装、调整和维修:“三平,一定,一调”。
1、“三平”即带缘平轮缘;轴线平行;对应轮模同一平面(平齐,平行,平方)
(1) 带缘平轮缘:高出太多:接触面↓,传动能力↓(大材小用);
陷入太深:带底面与轮槽底接触,导致工作接触不良,甚至丧失摩擦力;且弯曲↑,寿命↓(小材大用)
(2)不平行:带扭曲,单侧面过早磨损
不共面:带扭曲,双侧面过早磨损
(3)安装带时,先缩小中心距,套上后,再慢慢拉紧,不能硬撬。
2、“一定”:即定期检查带长,更换到松紧一致、适当。
(1)张紧力要适当:Fo↓,摩擦力↓,易打滑;F↑,带寿命↓,轴和轴承受力↑易损。一般松边按下15mm合适(检测张紧力,初拉力)
(2) 同组更换: ①及时更换以免加重其它带的负担(及时换)
②保证各带长度尽量相等,以受力均匀,以免新带受力过大,而很快磨损.
3、“一调”即调整带的张紧程度适当
(1)目的:防止带的变形松驰,保证带的正常工作能力,保持初拉力
(2)调整方法:①改变中心距(张紧装置)
②用张紧轮:松边内侧近大带轮处,以免α过小;并保证带的单向弯曲
注:①带轮一般装在轴的外伸端,以便于带的装卸。
②带传动切忌在易燃,易爆气体的环境中使用。(对)
4、安装安全防护罩
1 防止绞伤人
2 防止油、水等杂质溅到带上,影响传动。
3 防止带过早老化。
六、带传动的其它问题
1、带轮材料:与圆周速度有关;ν↑用强度高的材料;常用灰铸铁;高速(铝合金);低速、小功率(塑料)
2、带轮结构尺寸:结构形式由带轮的计算直径选:(实体式、腹板式、轮轴式);轮槽尺寸由带型号决定
3、带轮轮槽角φ〈 400 按直径不同有三种(340、360、380)
环绕在带轮上,弯曲变形,外层受拉变窄,内层受压变宽,使两侧面靠拢夹角变小,故实际工作时带两侧面夹角小于400,且带型号↑、带轮直径↓,带截面夹角↓,故为使带和带轮槽充分接触贴合。φ轮〈400
1、 带轮侧面粗糙度要适当(Ra3.2)太大,带易磨损、效率↓;
太小,F有↓,传动能力↓,易打滑。
[例]下列两种V带传动张紧装置各有何优缺点?
解:优,单向弯曲 解:优,α↑,传动能力↑
缺,α↓易松脱 缺,双向弯曲,寿命↓
[例]下图传动布置是否合理?为什么?
运输带
n1=3000r/min
n2=550r/min n3=185r/min
解:不合理。因带传动布置在低速级,由P=F×V知,传递P一定时,V小,所需有效圆周力↑,易打滑失效。带传动应布置在高速级上,以减少所需有效圆周力。
[例]判定下列传动的主动件及转动方向
2
2
1
1
[例]在单根V带传递功率表中,V=20m/s的P值不等于V=10m/s时的P的两倍,为什么?
解:因V↑,离心力↑,张紧力↓,影响传递功率的增加,即P与V 不成正比。
[例]已知一对转向相反的圆柱摩擦轮传动W1/W2=3,轴间距离A=200mn,试求两轮的半径大小?若改用摩擦轮传动,摩擦轮的外圆将和齿轮的那个圆重合?
解: (1)W1/W2=R2/R1=3 R1=50mn
A=R1+R2=200 R2=150mn