PAGEPAGE10第7章其他常用機(jī)構(gòu)基本要求：了解棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪間歇機(jī)構(gòu)、開(kāi)式鏈機(jī)構(gòu)的工作原理，應(yīng)用情況；掌握棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。重點(diǎn)：常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。難點(diǎn)：棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。學(xué)時(shí)：課堂教學(xué)：1學(xué)時(shí)。教學(xué)方法：多媒體結(jié)合板書(shū)。7.1棘輪機(jī)構(gòu)7.1.1棘輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作特點(diǎn)如圖7-1所示，棘輪機(jī)構(gòu)由5個(gè)部分組成。圖7-1棘輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)7.1.2棘輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型與應(yīng)用1、棘輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型2、棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用棘輪機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于各種機(jī)床的進(jìn)給、轉(zhuǎn)位和分度系統(tǒng)，如圖7-2所示：牛頭刨工作臺(tái)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)。圖7-2牛頭刨工作臺(tái)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)3、棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)的棘輪輪齒的工作齒面與向徑OA的傾斜角α應(yīng)使棘爪能順利的滑入棘輪齒底。如圖6-3所示，已知∠OAO′=Σ，若不計(jì)棘爪的重力和轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦，則棘爪受到棘輪輪齒對(duì)其作用的法向壓力和摩擦力。為使棘爪不致從棘輪輪齒上滑脫出來(lái)，則要求和的合力對(duì)O′的力矩方向，應(yīng)迫使棘爪進(jìn)入棘輪齒底。即合力的作用線(xiàn)應(yīng)位于之間，亦即應(yīng)使β<Σ式中β是合力與OA方向之間的夾角。又由圖知：β=90°-α+φ代入上式，得：α>90°+φ-Σ為了在傳遞相同的轉(zhuǎn)矩時(shí)，棘爪受力最小，一般取Σ=90°。所以，有：α>φ?qǐng)D7-3棘輪輪齒當(dāng)f=0.2時(shí)，φ=11°30′，故常用α=20°。7.2槽輪機(jī)構(gòu)7.2.1槽輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作特點(diǎn)如圖6-4所示，槽輪機(jī)構(gòu)由3個(gè)部分組成。7.2.2槽輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及其應(yīng)用1、槽輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型圖7-4槽輪機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成2、槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用槽輪機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于電影放映機(jī)、車(chē)床的轉(zhuǎn)位及分度機(jī)構(gòu)。7.2.3槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)及運(yùn)動(dòng)特性1、槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)如圖7-5所示外槽輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)撥盤(pán)1回轉(zhuǎn)一周時(shí)，槽輪2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間td與主動(dòng)撥盤(pán)轉(zhuǎn)一周的總時(shí)間t之比，稱(chēng)為該槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)，用k表示，即設(shè)槽輪的槽數(shù)為z，撥盤(pán)圓銷(xiāo)數(shù)為n，為使槽輪在開(kāi)始和終止運(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)角速度為零，以避免圓銷(xiāo)與槽發(fā)生撞擊，圓銷(xiāo)進(jìn)入和脫出徑向槽時(shí)，槽的中心線(xiàn)O2A應(yīng)垂直于O1A。設(shè)槽輪的槽均布，則槽輪2轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，撥盤(pán)1的轉(zhuǎn)角為圖7-5外槽輪機(jī)構(gòu)因此，外槽輪的運(yùn)動(dòng)系數(shù)為為了保證槽輪運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)系數(shù)k應(yīng)大于零（td大于零）。由上式知，外槽輪的槽數(shù)應(yīng)大于或等于3。又由上式知，當(dāng)撥盤(pán)圓柱銷(xiāo)數(shù)為n等于1時(shí)，k總是小于0.5。若撥盤(pán)上均勻地分布有n個(gè)圓柱銷(xiāo)數(shù)，則當(dāng)撥盤(pán)轉(zhuǎn)一周時(shí)，槽輪將被撥動(dòng)n次，故：由因k應(yīng)小于或等于1，即：即所以，槽數(shù)z與圓柱銷(xiāo)數(shù)n的關(guān)系如下：z345，6≥7n1~61~41~31~22、外槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性圖7-6所示為外槽輪機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任一位置，其幾何關(guān)系為：(a)(b)將(a)代入(b)，消去rX，得圖7-6外槽輪機(jī)構(gòu)即或令R/L=λ，得將上式對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)，得令dφ/dt=ω2，dα/dt=ω1，ω2/ω1=i21，得對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)，得令d2φ=dt2=α2，α2/ω12=ka（角加速度系數(shù)），得得由上式可見(jiàn)，當(dāng)ω1一定時(shí)，ω2及α2的變化取決于z。下圖7-7給出了槽數(shù)z=3、4、6時(shí)的外槽輪機(jī)構(gòu)的角速度和角加速度的變化曲線(xiàn)。由圖可見(jiàn)，槽輪機(jī)構(gòu)的角速度和角加速度的最大值隨槽數(shù)z的增加而減小。且在圓銷(xiāo)進(jìn)入和脫出時(shí)，角加速度有突變，故在此兩瞬時(shí)有柔性沖擊。而槽數(shù)越少，沖擊越大。圖7-7外槽輪機(jī)構(gòu)的角速度和角加速度的變化曲線(xiàn)右圖7-8是槽數(shù)z為4的內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的角速度和角加速度曲線(xiàn)。由圖可見(jiàn)，圓銷(xiāo)進(jìn)入和脫出時(shí)，和外槽輪機(jī)構(gòu)一樣，也有角加速度突變，且其值與外槽輪機(jī)構(gòu)相等。但隨著轉(zhuǎn)角增大，角加速度迅速下降并趨零。然后，負(fù)角加速度又逐漸增大到開(kāi)始時(shí)的數(shù)值，但不象外槽輪機(jī)構(gòu)那樣有兩個(gè)峰值?？梢?jiàn)，內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能比外槽輪機(jī)構(gòu)好得多。7.2.4槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算圖7-8內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的角速度和角加速度曲線(xiàn)首先根據(jù)工作要求確定槽輪的槽數(shù)z和主動(dòng)撥盤(pán)圓銷(xiāo)數(shù)n；再確定中心距L和圓銷(xiāo)半徑r；最后，求出其它尺寸：撥盤(pán)軸的直徑d1及槽輪軸的直徑d2受下列條件制約鎖止弧半徑的大小，根據(jù)槽輪齒頂厚度b來(lái)確定。7.3其它間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7.3.1凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及特點(diǎn)如圖7-9所示。2凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型及應(yīng)用1）圓柱凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2）蝸桿凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圖7-9凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成7.3.2不完全齒輪機(jī)構(gòu)1．不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理和特點(diǎn)2．不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及應(yīng)用7.3.3萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)1單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)圖7-10單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成圖7-11單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)(如圖7-11所示)當(dāng)主動(dòng)軸Ⅰ以等角速度ω1回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)軸Ⅱ的角速度ω2的變化范圍是2雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)為了消除從動(dòng)軸變速傳動(dòng)的缺點(diǎn)，常將單雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)成對(duì)使用，如圖7-12所示，這便是雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)。在雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)中，為了使主、從動(dòng)軸的瞬時(shí)角速度相等，則必須滿(mǎn)足下列兩個(gè)條件：1）主、從動(dòng)軸和中間軸必須位于同一平面（或稱(chēng)中間軸兩端叉平面必須位于同一平面）。2）主、從動(dòng)軸的軸線(xiàn)與中間軸的軸線(xiàn)之圖7-12雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)夾角必須相等，即本章小結(jié)1．棘輪機(jī)構(gòu)分為：外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便和工作可靠，但沖擊、噪音大，只適用于低速輕載場(chǎng)合。2．槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、工作平穩(wěn)，但其運(yùn)動(dòng)時(shí)間不可調(diào)節(jié)，在起動(dòng)和停止時(shí)有沖擊，適合于中速場(chǎng)合。作業(yè)7-1在間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，怎樣保證從動(dòng)件在停歇時(shí)間確實(shí)靜止不動(dòng)？7-2常見(jiàn)的棘輪機(jī)構(gòu)有哪幾種？試述棘輪機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)。7-3槽輪機(jī)構(gòu)有哪幾種基本型式？槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)是如何定義的？7-4試述凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。7-5不完全齒輪機(jī)構(gòu)與普通齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合過(guò)程有何異同點(diǎn)？第8章機(jī)械的調(diào)速與平衡基本要求：了解周期性速度波動(dòng)和非周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的基本概念。了解飛輪調(diào)速的基本原理和特點(diǎn)。掌握飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易計(jì)算方法。重點(diǎn)：掌握飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易計(jì)算方法。難點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)的靜平衡；機(jī)構(gòu)速度波動(dòng)調(diào)節(jié)和方法。學(xué)時(shí)：課堂講授：4學(xué)時(shí)。教學(xué)方法：多媒體結(jié)合板書(shū)。8.1機(jī)械的速度波動(dòng)與調(diào)節(jié)8.1.1機(jī)械速度波動(dòng)的類(lèi)型及調(diào)節(jié)方法外力的分類(lèi)：驅(qū)動(dòng)力：驅(qū)使主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的力。阻力：阻止構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的力。速度波動(dòng)：驅(qū)動(dòng)功大于阻力功時(shí)，出現(xiàn)盈功，機(jī)械的動(dòng)能將增加；當(dāng)驅(qū)動(dòng)功小于阻力功時(shí)，出現(xiàn)虧功，則使機(jī)械的動(dòng)能將減小。機(jī)械動(dòng)能的變化使得機(jī)械主軸的角速度發(fā)生變化。速度波動(dòng)的類(lèi)型有：周期性速度波動(dòng)和非周期性速度波動(dòng)。周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)方法：安裝飛輪。飛輪：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的回轉(zhuǎn)件。安裝飛輪的實(shí)質(zhì)就是增加機(jī)械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。飛輪在系統(tǒng)中的作用相當(dāng)于一個(gè)容量很大的儲(chǔ)能器。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)盈功，它將多余的能量以動(dòng)能形式“儲(chǔ)存”起來(lái)，并使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的升高幅度減??；反之，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)虧功時(shí)，它可將“儲(chǔ)存”的動(dòng)能釋放出來(lái)以彌補(bǔ)能量的不足，并使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度下降的幅度減小。從而減小了系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的程度，獲得了調(diào)速的效果。非周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法：1)當(dāng)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)所發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力矩是速度的函數(shù)且具有下降的趨勢(shì)時(shí)，機(jī)械具有自動(dòng)調(diào)節(jié)非周期性速度波動(dòng)的能力。2)對(duì)于沒(méi)有自調(diào)性的機(jī)械系統(tǒng)就必須安裝一種專(zhuān)門(mén)的調(diào)節(jié)裝置-調(diào)速器，來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)械出現(xiàn)的非周期性速度波動(dòng)。8.1.2飛輪設(shè)計(jì)的近似方法1、平均角速度ωm2、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)δ在機(jī)械設(shè)計(jì)中要求：式中：[δ]——速度不均勻系數(shù)的許用值，可查表得。3飛輪的簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)方法由圖8-1可見(jiàn)，最大盈虧功為：由上式分析知：圖8-11）當(dāng)與ωm一定時(shí)，如[δ]取值很小，則飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就需很大。所以，過(guò)分追求機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度均勻性，將會(huì)使飛輪過(guò)于笨重。2）JF不可能為無(wú)窮大，所以，[δ]不可能為零。3）當(dāng)與[δ]一定時(shí),JF與ωm的平方成反比。所以,最好將飛輪安裝在機(jī)械的高速軸上。4最大盈虧功的確定圖8-2例1圖5飛輪主要尺寸的確定圖8-3飛輪主要尺寸8.2機(jī)械平衡一、機(jī)械平衡的目的：盡量減小慣性力所引起的附加動(dòng)壓力，減輕機(jī)械振動(dòng)，改善機(jī)械工作性能，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命。二、機(jī)械平衡的種類(lèi)：（1）回轉(zhuǎn)件的平衡1)剛性回轉(zhuǎn)件的平衡：工作轉(zhuǎn)速低于一階臨界轉(zhuǎn)速的回轉(zhuǎn)件的平衡。軸線(xiàn)變形忽略不計(jì)。2)撓性回轉(zhuǎn)件的平衡：工作轉(zhuǎn)速高于一階臨界轉(zhuǎn)速的回轉(zhuǎn)件的平衡。（2）機(jī)構(gòu)的平衡：往復(fù)運(yùn)動(dòng)和平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件系統(tǒng)的平衡。三、靜平衡1.靜不平衡：對(duì)軸向尺寸較小的回轉(zhuǎn)件，可近似地認(rèn)為其不平衡質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)。若其質(zhì)心不在回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上，質(zhì)心對(duì)軸線(xiàn)產(chǎn)生靜力矩，稱(chēng)為靜不平衡。2.靜平衡：質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)重合，在任何位置都靜止。3.結(jié)論:(1)靜平衡的條件：各個(gè)偏心質(zhì)量的離心慣性力的合力為零或質(zhì)徑積的向量和為零。(2)對(duì)于靜不平衡的回轉(zhuǎn)件，無(wú)論它有多少個(gè)偏心質(zhì)量，都只需要適當(dāng)?shù)卦黾右粋€(gè)平衡質(zhì)量即可獲得平衡,即對(duì)于靜不平衡的轉(zhuǎn)子，需加平衡質(zhì)量的最少數(shù)目為1。四、動(dòng)平衡1動(dòng)不平衡：對(duì)于質(zhì)量不能再視為分布在同一平面內(nèi)，由于各慣性力不在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，因而將形成慣性力偶，即使質(zhì)心在回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上，仍然是不平衡的。這種不平衡只有在轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)才顯示出來(lái)，故稱(chēng)其為動(dòng)不平衡。2動(dòng)平衡計(jì)算：動(dòng)平衡措施：將每個(gè)平面的慣性力平衡。3結(jié)論：(1)動(dòng)平衡的條件：轉(zhuǎn)子上分布在不同平面內(nèi)的各個(gè)質(zhì)量所產(chǎn)生的空間離心慣性力系的合力及合力矩均為零。(2)對(duì)于動(dòng)不平衡的轉(zhuǎn)子，無(wú)論它有多少個(gè)偏心質(zhì)量，都只需要在任選的兩個(gè)平衡平面內(nèi)各增加或減少一個(gè)合適的平衡質(zhì)量即可使轉(zhuǎn)子獲得動(dòng)平衡，即對(duì)于動(dòng)不平衡的轉(zhuǎn)子，需加平衡質(zhì)量的最少數(shù)目為2。因此，動(dòng)平衡又稱(chēng)為雙面平衡，而靜平衡則稱(chēng)為單面平衡。由于動(dòng)平衡同時(shí)滿(mǎn)足靜平衡條件，所以經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡的轉(zhuǎn)子一定靜平衡的；反之，經(jīng)過(guò)靜平衡的轉(zhuǎn)子則不一定是動(dòng)平衡的。本章小結(jié)周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)方法：安裝飛輪。非周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法：1)當(dāng)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)所發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力矩是速度的函數(shù)且具有下降的趨勢(shì)時(shí)，機(jī)械具有自動(dòng)調(diào)節(jié)非周期性速度波動(dòng)的能力。2)對(duì)于沒(méi)有自調(diào)性的機(jī)械系統(tǒng)就必須安裝一種專(zhuān)門(mén)的調(diào)節(jié)裝置-調(diào)速器，來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)械出現(xiàn)的非周期性速度波動(dòng)。靜平衡的條件：各個(gè)偏心質(zhì)量的離心慣性力的合力為零或質(zhì)徑積的向量和為零。動(dòng)平衡的條件：轉(zhuǎn)子上分布在不同平面內(nèi)的各個(gè)質(zhì)量所產(chǎn)生的空間離心慣性力系的合力及合力矩均為零。動(dòng)平衡同時(shí)滿(mǎn)足靜平衡條件。作業(yè)8-1什么是速度波動(dòng)？為什么機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生速度波動(dòng)？8-2機(jī)械速度波動(dòng)的類(lèi)型有哪幾種？分別用什么方法來(lái)調(diào)試？8-3飛輪的作用有哪些？能否用飛輪來(lái)調(diào)節(jié)非周期性速度波動(dòng)？8-4機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻程度用什么來(lái)表示？飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與不均勻系數(shù)有何關(guān)系？8-5機(jī)械平衡的目的是什么？8-6機(jī)械平衡有哪幾類(lèi)？8-7剛性回轉(zhuǎn)的動(dòng)平衡和靜平衡，而動(dòng)平衡不僅是慣性力平衡，而且要慣性力矩也平衡。8-8為什么要進(jìn)行平衡試驗(yàn)，平衡試驗(yàn)有哪幾種？8-9為什么設(shè)計(jì)一個(gè)剛性回轉(zhuǎn)件時(shí)要確定它的不平衡量？第9章帶傳動(dòng)基本要求：了解帶傳動(dòng)的類(lèi)型及特點(diǎn)；了解帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析、彈性滑動(dòng)及傳動(dòng)比；掌握V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；了解帶傳動(dòng)的張緊裝置。重點(diǎn)：帶傳動(dòng)工作情況分析；V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和參數(shù)選擇。難點(diǎn)：帶傳動(dòng)的受力分析、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。學(xué)時(shí)：課堂教學(xué)：5學(xué)時(shí)。教學(xué)方法：多媒體結(jié)合板書(shū)。9.1帶傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用帶傳動(dòng)是兩個(gè)或多個(gè)帶輪之間用帶作為撓性拉曳零件的傳動(dòng)裝置，工作時(shí)借助零件之間的摩擦（或嚙合）來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。9.1.1結(jié)構(gòu)組成通常是由三部分組成：帶、帶輪、張緊裝置。9.1.2工作原理靠摩擦力或相互嚙合傳動(dòng)。9.1.3帶傳動(dòng)的主要類(lèi)型：根據(jù)截面形狀圖9-1帶傳動(dòng)類(lèi)型平型帶傳動(dòng)截面形狀：扁平矩形摩擦工作面：帶的內(nèi)表面特點(diǎn)：i≤3～5中心距較大圓形帶傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)能力小，適合于速度高、帶輪直徑小的場(chǎng)合。V帶傳動(dòng)：截面形狀：梯形摩擦工作面：兩側(cè)表面特點(diǎn)：i≤7運(yùn)行較平穩(wěn)多楔帶傳動(dòng)具有V帶的特點(diǎn)，適合于結(jié)構(gòu)緊湊、功率大、重要的場(chǎng)合。同步齒形帶傳動(dòng)靠嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)比恒定，中心距要求嚴(yán)格。8.1.4帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)適合于中心距較大的傳動(dòng)能緩和載荷沖擊；運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪聲；過(guò)載時(shí)將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞；（具有過(guò)載保護(hù)作用）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉傳動(dòng)外廓尺寸較大需要張緊裝置傳動(dòng)效率較低不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比帶的壽命較短。9.1.5帶傳動(dòng)的應(yīng)用范圍帶傳動(dòng)的應(yīng)用范圍很廣，其中V帶傳動(dòng)應(yīng)用最廣。一般帶的工作速度為v=5～25m／s；傳動(dòng)比為i=7；傳動(dòng)效率為η=0.90～0.95。9.1.6帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系帶傳動(dòng)的主要幾何參數(shù)有：a-中心距、L-帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度、D1、D2-帶輪直徑、α1、α2-包角。9.2帶傳動(dòng)的工作原理9.2.1帶傳動(dòng)中力分析1．帶傳遞的有效拉力設(shè)：F0-張緊力；F1-緊邊拉力；F2-松邊拉力。設(shè)帶的總長(zhǎng)度不變，則緊邊拉力的增量F1－F0應(yīng)等于松邊拉力的減少量F0－F2，即F0=（F1＋F2）/2根據(jù)帶的受力平衡條件其有效拉力應(yīng)等于帶與帶輪的接觸弧上摩擦力的總和。即F＝F1－F2=Ff在一定條件下，摩擦力有一極限值，如果工作阻力超過(guò)極限值，帶就在輪面上打滑，傳動(dòng)不能正常工作。以v表示帶速，m／s，P表示名義傳動(dòng)功率，kw；則有效拉力：F＝Ff＝F1－F2。2．F1、F2和F的關(guān)系不計(jì)帶的質(zhì)量式中e——自然對(duì)數(shù)的底；e≈2.718μ——帶與帶輪間的摩擦系數(shù)α——帶在帶輪上的包角；聯(lián)立解式得緊邊拉力F1和松邊拉力F2為：F1＝F0＋F／2；F2＝F0－F／2；帶即將開(kāi)始打滑時(shí)，帶上各力沿垂直方向各力的平衡式為3．由離心力所產(chǎn)生的拉力Fcq一每米帶長(zhǎng)的質(zhì)量，kg／m。4．作用在軸上的壓力FQFQ由下式確定FQ=2ZF0sinα1/2式中：FO-單根帶的張緊力；Z-V帶根數(shù);α1-小帶輪包角.9.2.2帶的應(yīng)力分析1．緊邊應(yīng)力σ1、松邊應(yīng)力σ2式中A一帶的截面面積。2．離心應(yīng)力σc3．彎曲應(yīng)力σb式中：E-帶的彈性模量；r-帶輪半徑；y-由帶中性層到最外層的距離。顯然，兩個(gè)帶輪直徑不同時(shí)，帶在小帶輪上的彎曲應(yīng)力比大帶輪大。4．帶上應(yīng)力分布規(guī)律將帶上各點(diǎn)處的應(yīng)力用一線(xiàn)段表示應(yīng)力分布規(guī)律圖8-2表明：帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶是在變應(yīng)力狀態(tài)下工作的，且最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊進(jìn)人小帶輪處。圖9-2帶輪應(yīng)力分布規(guī)律圖9.2.3帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比帶的彈性滑動(dòng)如圖8-3所示，由于帶是彈性體，受力不同時(shí)伸長(zhǎng)量不等。當(dāng)帶自b點(diǎn)繞上主動(dòng)輪時(shí)，帶的速度和帶輪表面的速度是相等的，但當(dāng)它沿bC繼續(xù)前進(jìn)時(shí)，帶的拉力由F1降低到F2，所以帶的拉伸彈性變形也要相應(yīng)減小，亦即帶在逐漸縮短，帶的速度要落后于帶輪，因此兩者之間必然發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。圖9-3帶輪彈性滑動(dòng)同樣的現(xiàn)象也發(fā)生在從動(dòng)輪上，但情況恰好相反，在帶繞上從動(dòng)輪時(shí)，帶和帶輪具有同一速度，但當(dāng)帶沿前進(jìn)方向時(shí)，帶的拉力由F2增大到F1，帶被拉長(zhǎng)，使帶的速度領(lǐng)先于帶輪。兩者之間也必然發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。這種由于拉力的變化造成帶的彈性變形的變化，所引起的帶在帶輪上產(chǎn)生的相對(duì)滑動(dòng)稱(chēng)為帶的彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)引起了下列后果：1）從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪；2）降低了傳動(dòng)效率；3）引起帶的磨損；4）使帶溫度升高。由于帶傳動(dòng)是依靠摩擦力來(lái)傳動(dòng)的，由于摩擦力使帶的兩邊所受的拉力不同，發(fā)生的拉伸變形不同的。既然摩擦力是這類(lèi)傳動(dòng)所必需的．所以彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)固有的特性，是不能避免的。彈性滑動(dòng)是可以設(shè)法降低的，如：選用彈性模量大的帶材料，可以降低彈性滑動(dòng)。注意：不能將彈性滑動(dòng)和打滑混淆起來(lái)，打滑是由于過(guò)載所引起的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)。打滑可以避免；帶傳動(dòng)的功率越大，彈性滑動(dòng)的程度越嚴(yán)重。2傳動(dòng)比由以上分析，從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪，為了能夠反映由于彈性滑動(dòng)產(chǎn)生的速度損失的程度，將其相對(duì)降低率，稱(chēng)為滑動(dòng)率。用ε表示ε－帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率。一般為1％～2％。9.3普通Ｖ帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算9.3.1V帶的構(gòu)造V帶有普通V帶、窄V帶和寬V帶、活絡(luò)V帶等類(lèi)型。一般多使用普通V帶，現(xiàn)在使用窄V帶的也日見(jiàn)廣泛。本章主要介紹普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。普通V帶為標(biāo)準(zhǔn)件，有Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)。普通V帶構(gòu)造，如圖8-4所示：兩種結(jié)構(gòu)：簾布芯結(jié)構(gòu)線(xiàn)繩芯結(jié)構(gòu)都由四個(gè)層構(gòu)成包布層頂膠層抗拉體（承載層）底膠層圖9-4普通V帶的截面結(jié)構(gòu)9.3.2單根普通V帶的許用功率1、帶傳動(dòng)的失效形式疲勞斷裂，打滑。2、計(jì)算準(zhǔn)則在不打滑前提下，具有一定疲勞強(qiáng)度和壽命是帶傳動(dòng)的主要設(shè)計(jì)依據(jù)。3、單根普通V帶能傳遞的功率對(duì)于單根V帶在特定條件下（α1=α2=180°，L為特定基準(zhǔn)長(zhǎng)度，載荷平穩(wěn)等），所能夠傳遞的功率P0，9.3.3V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、原始數(shù)據(jù)傳動(dòng)用途——用于何種設(shè)備載荷性質(zhì)——工作機(jī)載荷平穩(wěn)、沖擊原動(dòng)機(jī)類(lèi)型、特性——平穩(wěn)、沖擊運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間——每天工作時(shí)間傳動(dòng)功率——名義功率P（額定功率）帶輪轉(zhuǎn)速或傳動(dòng)比特殊要求2、設(shè)計(jì)內(nèi)容：由計(jì)算準(zhǔn)則：在保證帶傳動(dòng)不發(fā)生打滑并具有一定疲勞強(qiáng)度和使用壽命的條件下，1）確定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)2）確定帶傳動(dòng)的中心距3）確定帶輪直徑及其結(jié)構(gòu)尺寸4）計(jì)算張緊力和作用在軸上的載荷5）張緊裝置的選用3、設(shè)計(jì)步驟及參數(shù)選擇1）確定計(jì)算功率PcPc＝KAPKA——工作情況系數(shù)，表9—62）V帶型號(hào)的選擇對(duì)于普通V帶的型號(hào)可根據(jù)計(jì)算功率Pc和小帶輪轉(zhuǎn)速n1由圖8—15選?。?）確定帶輪直徑D1、D2（基準(zhǔn)直徑）帶輪直徑的確定，關(guān)鍵是小帶輪直徑D1的確定，應(yīng)滿(mǎn)足D1min的要求—→表9—7②標(biāo)準(zhǔn)直徑系列的要求—→表9—7下方D2可以按下式計(jì)算：注意：計(jì)算的D2不符合標(biāo)準(zhǔn)直徑系列的要求時(shí)，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)直徑系列的要求圓整4）計(jì)算帶速vv=πd1n1/（60×1000）m/s注意：v↑—→離心力、離心應(yīng)力↑—→FQ↓—→單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N↑v↓—→P=F×v/100可知，P一定時(shí)，F(xiàn)↑—→張緊力↑一般v在5～25m/s，最大30m/s，在8～15m/s較好5）初定中心距a0中心距的大小對(duì)帶傳動(dòng)的影響：a↑—→結(jié)構(gòu)大—→由于載荷變化引起帶的顫動(dòng)—→掉帶a↓—→帶的長(zhǎng)度↓—→在一定速度下，單位時(shí)間內(nèi)帶的應(yīng)力變化次數(shù)N愈多，會(huì)加速帶的疲勞損壞；—→當(dāng)傳動(dòng)比i較大時(shí)，包角↓對(duì)于V帶傳動(dòng)，中心距a一般可取：2（D1＋D2）≥ao≥0.7（D1＋D2）6）確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)計(jì)算的L值，再由表9—2選定相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld。7）計(jì)算實(shí)際中心距a中心距的變動(dòng)范圍：考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償張緊力的需要（如膠帶伸長(zhǎng)而松弛后的張緊），中心距的變動(dòng)范圍為：