机械基础第5章-摩擦轮传动与带传动课件1.ppt

1、 机械传动的一般分类如下：摩擦轮传动 摩擦传动 平带传动 带传动*V带传动 圆带传动 机械传动 带传动*同步带传动 圆柱齿轮传动 齿轮传动 锥齿轮传动 啮合传动 齿轮齿条传动 蜗杆传动 螺旋传动 链传动*第第5章章 机械传动机械传动一、摩擦轮传动的工作原理和传动比一、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。递运动和动力的一种机械传动。摩擦轮传动摩擦轮传动一、摩擦轮传动的工作原理和传动比一、摩擦轮传动的工作原理和传动比 最简单的两轴平最简单的两轴

2、平行的摩擦轮传动，它行的摩擦轮传动，它是由两个相互压紧的是由两个相互压紧的圆柱形摩擦轮所组成。圆柱形摩擦轮所组成。在正常传动时，主动在正常传动时，主动轮依靠摩擦力的作用轮依靠摩擦力的作用带动从动轮转动，并带动从动轮转动，并应保证两轮面的接触应保证两轮面的接触处有足够大的摩擦力，处有足够大的摩擦力，使主动轮产生的摩擦使主动轮产生的摩擦力矩足以克服从动轮力矩足以克服从动轮上的阻力矩。上的阻力矩。一、摩擦轮传动的工作原理和传动比一、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，这种现象称为出现相对滑移现象，

3、这种现象称为“打滑打滑”。为了克服。为了克服“打滑打滑”，必须适当增大两轮面接触处的摩擦力。增大摩，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。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。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。增加。增大摩擦系数的方法，通常是将其中一个摩擦轮用钢或

4、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、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。遭受局部磨损而影响传动质量。一、摩擦轮传动的工作原理和传动比一、摩擦轮传动的工作原理和传动比2传动比传动比 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，用符号传

5、动比，用符号“i”表示。对于摩擦轮传动，其传动比表示。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。就是主动轮转速与从动轮转速的比值。21nni 式中式中 主动轮转速，主动轮转速，r/min；从动轮转速，从动轮转速，r/min。1n2n一、摩擦轮传动的工作原理和传动比一、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点没有点没有相对滑移，则两轮在相对滑移，则两轮在P点的线速度相等。点的线速度相等。因为因为601000111nDv（m/s）601000222nDv（m/s）所以所以2211DnDn因此因此 12

6、21DDnni二、摩擦轮传动的特点二、摩擦轮传动的特点 1 1结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。近的传动。传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。过载时，在两轮接触处会产生打滑，因而可防过载时，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。止薄弱零件的损坏，起到安全保护作用。在两轮接触处有产生打滑的可能，所以不能够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。保持准确的传动比。传动效率较低，不宜传递较大的扭距，主要适传动效率较低，不宜传递较大的扭距，主要适用于高速小

7、功率传动场合。用于高速小功率传动场合。三、摩擦轮传动的类型和应用场合三、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。两轴相交两类。1两轴平行的摩擦轮传动两轴平行的摩擦轮传动外接圆柱式摩擦轮传动外接圆柱式摩擦轮传动内接圆柱式摩擦轮传动内接圆柱式摩擦轮传动三、摩擦轮传动的类型和应用场合三、摩擦轮传动的类型和应用场合两轴相交的摩擦轮传动两轴相交的摩擦轮传动外接圆锥式摩擦轮传动外接圆锥式摩擦轮传动内接圆锥式摩擦轮传动内接圆锥式摩擦轮传动两轴相交的摩擦轮传动，其摩擦轮多为圆锥形，并有外两轴相交的摩擦轮传动，其摩擦

8、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。滚子平盘式无级变速机构。三、摩擦轮传动的类型和应用场合三、摩擦轮传动的类型和应用场合滚子平盘式无级变速机构滚子平盘式无级变速机构三、摩擦轮传动的类型和应用场合三、摩擦轮传动的类型和应用场合应用场合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。等场合。一、带传动的工作原理和传动比一、带传动的

9、工作原理和传动比带传动是由带和带轮组成带传动是由带和带轮组成传递运动和传递运动和(或或)动力的传动，分动力的传动，分摩擦传动和啮合传动两类。摩擦传动和啮合传动两类。属于摩擦传动类的带传动属于摩擦传动类的带传动有平带传动、有平带传动、V带传动和圆带传带传动和圆带传动；属于啮合传动类的带传动动；属于啮合传动类的带传动有同步带传动。有同步带传动。带传动是一种常用的机械带传动是一种常用的机械传动，广泛应用在金属切削机传动，广泛应用在金属切削机床、输送机械、农业机械、纺床、输送机械、农业机械、纺织机械、通风设备等各种机械织机械、通风设备等各种机械设备中。常用的带传动有设备中。常用的带传动有V带带传动和平

10、带传动。传动和平带传动。带传动带传动带传动的应用带传动的应用 摩擦带传动适用于要求传动平稳、传动比要求不准确、中小功率的远距离传动。一、带传动的工作原理和传动比一、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擦力或啮合来传递运动和(或或)动力的。动力的。2带传动的传动比带传动的传动比带传动的传动比带传动的传动比i就是带就是带轮的角速度之比，或带轮的轮的角速度之比，或带轮的转速之比。转速之比。2121nni二、平带传动二、平带传动平带传动是由带和带轮组成的摩擦传

11、动，带的工作面与带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。轮的轮缘表面接触。1平带传动的形式平带传动的形式开口传动开口传动交叉传动交叉传动二、平带传动二、平带传动半交叉传动半交叉传动角度传动角度传动二、平带传动二、平带传动1平带传动的主要参数平带传动的主要参数（1）包角包角包角的大小，反映带与带包角的大小，反映带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。轮轮缘表面间接触弧的长短。包角越小，接触弧长越短，接包角越小，接触弧长越短，接触面间所产生的摩擦力总和也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就越小。为了提高平带传动的承载能力，包角就不能太小，承载能力，包角就不能

12、太小，一般要求包角一般要求包角150由于大由于大带轮上的包角总是比小带轮上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。轮上的包角是否满足要求即可。二、平带传动二、平带传动小带轮包角的计算方法小带轮包角的计算方法1开口传动开口传动60180121aDD交叉传动交叉传动60180121aDD6018011aD半交叉传动半交叉传动二、平带传动二、平带传动（）带长（）带长L平带的带长是指带的内周长度。平带的带长是指带的内周长度。aDDDDaL4)()(2221212开口传动开口传动aDDDDaL4)()(2221212交叉传动交叉传动aDD

13、DDaL4)(22212212半交叉传动半交叉传动二、平带传动二、平带传动（）传动比（）传动比i1221DDnni 受小带轮的包角和带传动外廓尺寸的限制，平带传受小带轮的包角和带传动外廓尺寸的限制，平带传动的传动比动的传动比i二、平带传动二、平带传动3 3平带的类型和接头方法平带的类型和接头方法三、三、V带传动带传动V带传动是由一条或数条带传动是由一条或数条V带和带和V带轮组成的摩擦传动。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。底接触。1V带的结构、类型带的结构、类型V带是横截面为等腰梯形或带是横截面为等

14、腰梯形或近似为等腰梯形的传动带，其工近似为等腰梯形的传动带，其工作面为两侧面。作面为两侧面。常用的常用的V带主要类型有：普通带主要类型有：普通V带、窄带、窄V带、宽带、宽V带、半带、半宽宽V带等，它们的楔角（带等，它们的楔角（V带两侧边的夹角带两侧边的夹角）均为）均为40。V带的结构分为帘布结构带的结构分为帘布结构和线绳结构两种。两种结构均和线绳结构两种。两种结构均由伸张层、强力层、压缩层和由伸张层、强力层、压缩层和包布层组成。包布层组成。三、三、V带传动带传动2普通普通V带传动的主要参数带传动的主要参数（1）普通）普通V带的截面尺寸带的截面尺寸普通普通V带分带分Y、Z、A、B、C、D、E七种

15、型号。七种型号。Y型型V带的截面积最小，带的截面积最小，E型型V带的截面积最大。带的截面积最大。V带的截面积越大，其传递的功率也越大。带的截面积越大，其传递的功率也越大。三、三、V带传动带传动当当V带垂直其底边弯曲时，带垂直其底边弯曲时，在带中保持原长度不变的任意在带中保持原长度不变的任意一条周线叫做一条周线叫做V带的节线，由带的节线，由全部节线构成的面叫做节面，全部节线构成的面叫做节面，节宽节宽bp就是带的节面宽度，当就是带的节面宽度，当带垂直其底边弯曲时，该宽度带垂直其底边弯曲时，该宽度保持不变。保持不变。V带横截面中梯形带横截面中梯形轮廓的最大宽度叫做顶宽轮廓的最大宽度叫做顶宽b，梯，梯

16、形轮廓的高度叫做带的高度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带的高度与其节宽之比叫做带的相对高度的相对高度h/bp。对于普通。对于普通V带，其相对高度约为带，其相对高度约为0.7，窄，窄V带、半宽带、半宽V带、宽带、宽V带的相对高带的相对高度分别约为度分别约为0.9、0.5、0.3。三、三、V带传动带传动（2）V带轮的轮槽截面带轮的轮槽截面基准宽度基准宽度pdbb 基准直径基准直径各型号的普各型号的普通通V带带轮都规定有最小带带轮都规定有最小基准直径。基准直径。dmind槽角槽角槽角槽角 常取常取38、36、34。三、三、V带传动带传动（）传动比（）传动比ip1p221ddn

17、ni大带轮的节圆直径，大带轮的节圆直径，mm。p2d 小带轮的节圆直径，小带轮的节圆直径，mm；p1dV带的传动比带的传动比i7式中三、三、V带传动带传动（4）带的基准长度）带的基准长度Ld带的基准长度是带的基准长度是V带在规定的张紧力下，位于测量带轮基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。准直径上的周线长度。GB/T13575.1-1992带传动带传动普通普通V带传动带传动对普通对普通V带的基准长度带的基准长度Ld系列作了具体规定。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）中心距心距 进行计算。进行计算

18、。0a02d1d2d2d10d04)()(22addddaL由计算基准长度由计算基准长度Ld0按标准规定系列确定普通按标准规定系列确定普通V带的基准带的基准长度长度Ld。三、三、V带传动带传动（5）传动实际中心距）传动实际中心距aBAAa2式中式中8)(4d2d1dddLA8)(2d1d2ddB三、三、V带传动带传动（6）小带轮包角）小带轮包角addd1d23.57180对于对于V带传动，小带轮的包角一般要求：带传动，小带轮的包角一般要求：120。三、三、V带传动带传动3普通普通V带传动的选用要点带传动的选用要点与平带传动相比较，普通与平带传动相比较，普通V带传动具有传动平稳、不易振动、带传动

19、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带的带的传动能力为平带的三倍。所以，普通传动能力为平带的三倍。所以，普通V带传动应用最为广泛。带传动应用最为广泛。选用普通选用普通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速选择普通V带的型号和带的型号和V带的根数，其次选用带轮基准直径，带的根数，其次选用带轮基准直径，然后确定带的基准长度，并进行各项验算。，然后确定带的基准长度，并进行各项验算。ddmindddLdd （1）两带轮直径要选用适当，如小带轮直径太小，则

20、）两带轮直径要选用适当，如小带轮直径太小，则V带带在带轮上弯曲严重，传动时弯曲应力大，影响在带轮上弯曲严重，传动时弯曲应力大，影响V带的使用寿命。带的使用寿命。（2）普通）普通V带的线速度应验算并限制在带的线速度应验算并限制在5m/sV25m/s范围内。范围内。V带的线速度越大，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带作圆周运动时所产生的离心惯性力也越大，使大，使V带拉长，带拉长，V带与带轮之间的压力减小，导致摩擦力减小，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，因为速带的线速度也不宜过小，因为速度过小，

21、会引起打滑。度过小，会引起打滑。三、三、V带传动带传动 （3）V带传动的中心距应适当，中心距越大，传动结构带传动的中心距应适当，中心距越大，传动结构也越大，并会引起传动时也越大，并会引起传动时V带颤动；中心距太小，小带轮上带颤动；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，使于单位时间内带在带轮上挠曲次数增多，使V带容易疲劳，带容易疲劳，影响影响V带的寿命。带的寿命。三、三、V带传动带传动4普通普通V带传动的正确使用带传动的正确使用 正确的安装、调整、使用和维护是保证正确的安装、

22、调整、使用和维护是保证V带传动正常工作带传动正常工作和延长寿命的有效措施。和延长寿命的有效措施。（1）选用普通）选用普通V带时，要注意带的型带时，要注意带的型号和基准长度不要搞号和基准长度不要搞错，以保证错，以保证V带在轮带在轮槽中的正确位置。槽中的正确位置。V带顶面和带轮轮槽顶带顶面和带轮轮槽顶面取齐面取齐(新安装时新安装时V带带顶面可略高出顶面可略高出)，以，以保证保证V带和轮槽的工带和轮槽的工作面之间充分接触。作面之间充分接触。三、三、V带传动带传动（2）安装带）安装带轮时，各带轮轴线轮时，各带轮轴线应相互平行，各带应相互平行，各带轮相对应的轮相对应的V形槽形槽的对称平面应重合，的对称平

23、面应重合，误差不得超过误差不得超过20。带轮安装在轴上不带轮安装在轴上不得摇晃摆动，轴和得摇晃摆动，轴和轴端不应有过大的轴端不应有过大的变形，以免传动时变形，以免传动时V带的扭曲和工作带的扭曲和工作侧面过早磨损。侧面过早磨损。三、三、V带传动带传动（3）V带的张紧程带的张紧程度要适当，不宜过松或度要适当，不宜过松或过紧。过松时，不能保过紧。过松时，不能保证足够的张紧力，传动证足够的张紧力，传动时容易打滑，传动能力时容易打滑，传动能力不能充分发挥；过紧时，不能充分发挥；过紧时，带的张紧力过大，传动带的张紧力过大，传动中磨损加剧，使带的使中磨损加剧，使带的使用寿命缩短。实践经验用寿命缩短。实践经验

24、表明，在中等中心距情表明，在中等中心距情况下，况下，V带安装后用大带安装后用大拇指能将带按下拇指能将带按下15mm左右时张紧程度合适。左右时张紧程度合适。三、三、V带传动带传动（4）对）对V带传动应定期检查及时调整。如发现有不能继带传动应定期检查及时调整。如发现有不能继续使用的续使用的V带，应及时更换，更换时必须使一组带，应及时更换，更换时必须使一组V带中各根带带中各根带的实际长度尽量接近相等，以使各根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。带在传动时受力均匀。不允许新旧带并用。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，带传动必须装防护罩，这样既可防止伤

25、人事故，又可防止润滑油、切削液、其它杂物等飞溅到又可防止润滑油、切削液、其它杂物等飞溅到V带上而影响带上而影响传动。此外，使用防护罩可避免传动。此外，使用防护罩可避免V带在露天作业下受烈日曝带在露天作业下受烈日曝晒而过早老化变质。晒而过早老化变质。带传动的张紧调整中心距。常采用调整中心距的张紧方法，把装有带轮的电动机安装在滑道上(图或摆动底座上(图)，通过调整螺钉或调整螺母，即可达到张紧的目的。也可以依靠电动机和机架的自重使电动机摆动实现自动张紧(图)。图 调整中心距 当中心距不能调整时，可采用张紧轮装置 (图)。为使V带只受单向弯曲，张紧轮应安置在带的内侧，且靠近大轮处，以免小轮包角减小太多。(图)为自动张紧轮装置。图 采用张紧轮