总毕业设计课案 - 图文 联系客服

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若只取主动轮一侧的带为分离体,由力矩平衡条件可得:

F1-F2=Ff

即有效拉力等于带与带轮接触面间的摩擦力的总和Ff

若需传递功率为P(Kw),带的速度为v(m/s),则需带传递的有效拉力为:

Fe=1000P/v=F1-F2=Ff

2、带传动的最大有效拉力Fec及其影响因素

最大有效拉力为摩擦力的极限值。当以最大有效拉力工作时,带将有打滑的趋势,此时不仅有:

Fec=F1-F2=Fflim

而且有以柔韧体摩擦的欧拉公式所表达的紧、松拉力关系:

/

联立求解上述各式可得:

=

Fec=

式中:f为带与带轮间的摩擦系数(对V带则为当量摩擦系数fv); ?为带在带轮上的包角(弧度)。 e为自然对数的底(e=2.718)

α为带在轮上的包角(以小轮上色包角较小,α1代入)

带在正常传动时,须使圆周力Fe

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带传动的弹性滑动

1、弹性滑动的成因

下方左图所示为带在带轮上无滑动的理想情况。实际上由于带两边拉力不等,因而弹性变形量也不等,将造成带在带轮上微量滑动。如右图所示,带从绕上主动轮到离开的过程中,所受拉力不断下降,使带向后收缩,带在带轮接触面上出现局部微量的向后滑动;带从绕上从动轮到离开的过程中,带所受的拉力不断加大,使带向前伸长,带在带轮接触面上出现局部微量的向前滑动),这种微量的滑动现象称为弹性滑动。

摩擦带传动的弹性滑动是不可避免的。弹性滑动引起的问题:造成功率损失、增加带的磨损、引起从动轮的圆周速度下降,使传动比不准确。

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2、弹性滑动率ε:

弹性滑动使得从动轮的圆周速度v1低于主动轮的圆周速度v2,其速度降低率称为弹性滑动率ε:

式中:

3、带传动的传动比i

可见带传动的传动比与滑动率有关,故不能保持一个准确值。由于 ε≈1%~2%,粗略计算时,可忽略不计。

带传动的失效形式和设计准则

一、主要失效形式

1、打滑

当传递的圆周力F超过了带与带轮之间摩擦力的总和的极限时,发生过载打滑,使传动失效。

弹性滑动和打滑的区别:

(1)从现象上看:弹性滑动是局部带在带轮的局部接触弧面上发生的微量相对滑动;打滑则是整个带在带轮的全部接触弧面上发生的显著相对滑动;

(2)从本质上看:弹性滑动是由带本身的弹性和带传动两边的拉力差(未超过极限值)引起的,带传动只要传递动力,两边就必然出现拉力差,所以弹性滑动是不可避免的。而打滑则是带传动载荷过大使两边拉力差超过极限摩擦力而引起的,因此打滑是可以避免的。

2、疲劳破坏

带在变应力的长期作用下,因疲劳而发生裂纹、脱层、松散,直至断裂。

下图表示带传动工作时,带内将产生几种应力。并且带各个横截面上的应力是在不断变化

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的。

带中的最大应力产生在带的紧边开始绕上带轮A点处,为:

式中: 1)拉应力σ

紧边拉应力 松边拉应力

/

/

(MPa)

(MPa)

)。

式中:A为带的横截面面积(2)离心拉应力σc

当带沿带轮轮缘作圆周运动时,带上每一质点都受离心力作用,离心力所引起的带的拉力

总和为,此力作用于整个传动带,因此,它产生的离心拉应力在带的所有

横剖面上都是相等的。 离心力引起的拉力:

离心拉应力:

(MPa)

式中:为传动带单位长度的质量(kg/m),查表1。 为带速(m/s)。

3)弯曲应力σb

带绕在带轮上时,由于弯曲而产生弯曲应力。根据材料力学公式有

(MPa)

式中:

为带的弹性模量(MPa);

为带轮的基准直径(mm);

为带的中性层到最外层的距离(mm)

为防止过大的弯曲应力,应限制小带轮的最小基准直径

二、带传动的设计准则和许用功率

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既要保证带在工作时不打滑,又要使带具有足够的疲劳强度和寿命。即应满足下列两个校核条件。

1)不打滑条件:

2)疲劳强度条件:

(MPa)

由以上两式可得同时满足两个约束条件的传动许用功率P0。为方便设计工程上已备制了在特定条件下(载荷平稳,

=180°,i=1,特定带长)下测得的单根普通V带的许

用功率,并称为单根普通V带的基本额定功率P0(见表3,要用插值法查取)。

则实际α、i和带长情况下的单根普通V带的许用功率为:

[

式中:Δ

]=(

)Kα

(kW)

减小的缘故),查表4;

为≠1时单根普通V带额定功率的增量(考虑到σ

b2

Kα为包角不为180度时的包角修正系数,查表5;

为带不为特定带长时的长度修正系数,查表6;

普通V带传动设计计算

一、原始数据

V带传动传递的功率P,带轮转速n1、n2(或n1、传动比i),传动布置要求、空间尺寸、载荷变动情况等。

二、设计内容

带的型号、长度、根数、带轮直径和结构尺寸、传动的中心距等。

三、典型设计步骤

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