同步带的设计计算
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同步带设计计算例题那咱就开始一个同步带设计计算的例题吧。
一、题目咱们要设计一个用于小型输送机的同步带传动系统。
已知电动机的额定功率P = 1.5kW,电动机的转速n_1 = 1440r/min,传动比i = 3,工作机每天工作8小时,要求使用寿命为3年(每年按250个工作日计算),载荷有轻微冲击。
二、解题步骤1. 确定设计功率P_d- 首先呢,因为有轻微冲击,咱得查一个载荷系数K_A。
从同步带的设计手册里一找呀,发现对于这种有轻微冲击的情况,K_A = 1.3。
- 然后设计功率P_d就等于电动机的额定功率P乘以载荷系数K_A,也就是P_d = P× K_A = 1.5×1.3 = 1.95kW。
这就像是给咱这个传动系统穿上一件合适的“防护衣”,考虑到实际工作中的那些小冲击呢。
2. 选择同步带的型号- 接下来要选同步带的型号啦。
根据设计功率P_d和小带轮的转速n_1,咱们得去查同步带选型图。
这就好比是给咱的传动系统找个合适的“鞋子”,大小得合适才行。
- 咱先算出小带轮的转速对应的那个点在选型图里的位置。
然后就发现,对于P_d = 1.95kW和n_1 = 1440r/min,比较适合的同步带型号是XL型同步带。
这就像是在一堆鞋子里挑出了一双最合脚的。
3. 确定带轮的齿数和节圆直径- 对于XL型同步带呢,小带轮的最小齿数z_1不能太少,一般建议z_1≥10。
咱就取z_1 = 12吧,为啥取12呢?就像挑苹果,这个数看着比较顺眼,而且也能满足要求。
- 同步带的节距p,对于XL型同步带,p = 5.08mm。
- 那小带轮的节圆直径d_1=(z_1p)/(π)=(12×5.08)/(π)≈19.5mm。
- 大带轮的齿数z_2 = i× z_1 = 3×12 = 36。
- 大带轮的节圆直径d_2=(z_2p)/(π)=(36×5.08)/(π)≈58.5mm。
同步带长度节线计算方法
下面是同步带长度节线计算方法的步骤:
1.确定同步带的规格尺寸:同步带一般有多种规格尺寸可供选择,包
括带齿型号、带宽、带齿数等。
根据实际应用需求,选择合适的同步带规格。
2.确定带轮的参数:同步带的长度还受到带轮的直径和带轮中心距的
影响。
测量或查阅带轮的直径和中心距。
3.计算节线数量:节线是同步带上齿与齿之间的间隔,用于判断同步
带是否正确安装。
一般情况下,节线数量是齿数减去1、例如,同步带上
有100个齿,那么节线数量就是99
4.计算单节线长度:单节线长度等于同步带的有效长度除以节线数量。
有效长度指的是同步带上齿的总长度减去两侧的最后一节齿的长度。
5.计算同步带全长:同步带全长等于单节线长度乘以节线数量,并加
上两侧最后一节齿的长度。
通过以上步骤,就可以计算出同步带的正确长度,并据此判断同步带
是否正确安装在带轮上。
如果同步带长度与实际需求不符,可以进行调整,例如更换合适规格的同步带或重新调整带轮的参数。
需要注意的是,同步带长度节线计算方法是一种常用的估算方法,具
体计算结果可能会受到实际应用情况的影响,因此在实际使用中需要灵活
调整和验证。
同步带的设计计算同步带是一种用于传动动力的重要机械元件,广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。
其设计计算包括带长、带速、传动比、带宽、转动惯量等方面,下面详细介绍同步带的设计计算。
首先是带长的设计计算。
带长是指同步带在传动过程中所需的长度。
计算带长的步骤如下:1.确定传动轴之间的距离,即轴距。
2.计算滚动圆弧长度,即传动轮的齿数乘以齿距。
3.计算两个滚动圆弧之间的带长,即传动轴之间的距离减去两个滚动圆弧的长度。
4.根据实际使用情况,考虑带的松紧度及连接方式,计算出最终的带长。
接下来是带速的设计计算。
带速是指同步带传动时带子与齿轮之间的线速度。
计算带速的步骤如下:1.确定传动轴之间的距离,即轴距。
2.根据传动比和齿轮参数,计算出齿轮的转速。
3.确定齿轮的直径,根据直径和转速计算出齿轮的线速度。
4.通过判断带速是否符合使用要求,确定同步带的规格和材质。
然后是传动比的设计计算。
传动比是指驱动轮与被驱动轮之间的转速比。
计算传动比的步骤如下:1.确定驱动轮和被驱动轮的参数,包括齿数、模数等。
2.根据齿轮参数,计算出驱动轮和被驱动轮的转速比。
3.通过判断传动比是否满足设计要求,确定同步带的规格和材质。
此外,还需要考虑带宽的设计计算。
带宽是指同步带的宽度,也称为带槽数。
带宽的计算根据传动功率、转速和带的材料强度等参数来进行。
一般来说,带宽的设计应该根据传动功率和转速来选择合适的带宽,同时要考虑带的强度和材料特性。
最后是转动惯量的设计计算。
转动惯量是指同步带在传动过程中所具有的惯性。
转动惯量的计算一般根据同步带和传动轮的几何参数,通过积分计算的方法进行。
转动惯量的设计计算主要是为了优化传动系统的动态特性和传动精度,减少振动和噪音。
综上所述,同步带的设计计算涉及带长、带速、传动比、带宽和转动惯量等方面。
在进行设计计算时,需要考虑传动要求、传动功率、轴距、齿轮参数、带材料强度等因素,以便选择合适的同步带规格和材质,并确保传动系统的可靠性和效率。
同步带有梯形齿同步带和圆弧齿同步带两大类,设计也分为梯形齿同步带设计和圆弧齿同步带两种。
一、下面是圆弧齿同步带设计方法:原始设计资料1 原动机和工作机类型;2 每天运转时间;3 需传递的名义功率P;4 小带轮转速n1;5 大带轮转速n2;6 初定中心距a0;7 对传动空间的特殊要求。
设计步骤1 确定设计功率Pd Pd = KAP kW (1)式中:KA——工作情况系数,见表2。
【表2 工作情况系数KA】2 选择带型按n1 和Pd,由图1 选择带型。
【参考同步带选型网页】3 计算传动比ii = n1 / n2 (2)4 确定带轮直径4.1 确定带轮齿数Z1、Z2小带轮齿数按Z1≥Zmin 原则确定,Zmin见表3 【参考带轮最小齿数网页】圆弧齿同步带传动小带轮最少齿数zmin可得。
【查看各种同步带轮参数计算公式】5选择带的节线长度LP和确定实际中心距a。
5. 1 计算带的初定节线长度L0L0=2a0+1.57(d2+d1)+ (d2 –d1)2 /4a0 mm (3)式中:a0——初定中心距,mm,由设计任务给定。
5. 2 选择带的标准节线长度LPLP根据L0从同步带现有模具表中查询【3M同步带5M同步带8M同步带14M同步带】5. 3确定实际中心距a中心距近似计算公式为: (4)M=4LP–6.28(d2+d1)mm (5)中心距精确计算公式见同步带节线长计算【参考同步带节线长计算网页】6 确定中心距调整下限I和调整上限S中心距范围为:(a—I)~(a+S)mm。
I和S值见表4。
表4 中心距安装量I 和调整量S7 确定带长系数KL带长系数KL由表5查取。
表5 带长系数K L0.85 0.958 确定啮合齿数系数KZ啮啮合齿数Zm由式(6)计算:Zm =ent(0.5–(d2 −d1 )/6a )Z1 (6)啮合齿数系数KZ 由式(7)确定:Zm≥6,KZ=1Zm<6,KZ=1–0.2(6–Zm) (7)9 确定带的基本额定功率P0各带型的最小宽度推荐用基本额定功率P0圆弧齿3M同步带基准带宽6mm的基本额定功率P0圆弧齿5M同步带基准带宽9mm的基本额定功率P0圆弧齿8M同步带基准带宽20mm的基本额定功率P0圆弧齿14M同步带基准带宽40mm的基本额定功率P0圆弧齿20M同步带基准带宽115mm的基本额定功率P010 带的额定功率Pr带的额定功率按式(3)计算: Pr=KLKZKWP0 kW (8)式中:KW—带宽系数KW=( bs/ bs0 )1.14 (9)11 确定带和带轮的宽度按Pd≤Pr 原则选择带的宽度bs,则 (10)式中:b s0 见下表bs0 6 9 20 40 115 按计算结果选择相对应的常见宽度【同步带常见宽度表】,并确定带轮的齿面宽度及总宽度。
同步带传动设计计算同步带传动是一种常见的机械传动方式,广泛应用于各个领域中。
在设计同步带传动时,需要进行一系列的计算,以确保传动系统的正常运行。
本文将从设计步骤、计算方法和注意事项三个方面介绍同步带传动设计计算。
一、设计步骤同步带传动的设计可以分为以下几个步骤:1. 确定传动比:根据所需的输出转速和输入转速,计算传动比。
传动比是输出转速与输入转速的比值,决定了同步带传动的放大或缩小效果。
2. 确定带轮尺寸:根据带速和传动比,计算出从动带轮和主动带轮的直径大小。
带轮的尺寸直接影响到传动系统的速比和扭矩传递能力。
3. 确定带长:根据从动带轮和主动带轮的中心距离,计算出同步带的带长。
带长决定了同步带的材料消耗和传动系统的紧致程度。
4. 确定带宽:根据传动扭矩和带长,计算出同步带的带宽。
带宽的选择应考虑传动扭矩和带长,以保证同步带的传力能力和使用寿命。
5. 确定带形:根据传动方式和带轮的形状,选择合适的同步带形式,如圆形同步带、V型同步带等。
二、计算方法在同步带传动的设计计算中,常用的计算方法有以下几种:1. 转速计算:根据传动比和输入转速,计算出输出转速。
转速计算可以使用以下公式:输出转速 = 输入转速 / 传动比。
2. 带速计算:根据带轮直径和输出转速,计算出同步带的带速。
带速计算可以使用以下公式:带速= π × 带轮直径× 输出转速。
3. 带长计算:根据从动带轮和主动带轮的中心距离,计算出同步带的带长。
带长计算可以使用以下公式:带长= 2 × 中心距离 + (从动带轮直径 - 主动带轮直径)/ 2。
4. 带宽计算:根据传动扭矩和带长,计算出同步带的带宽。
带宽计算可以使用以下公式:带宽= 传动扭矩/ (带长× 材料的最大张力)。
5. 张力计算:根据带宽和带速,计算出同步带的张力。
张力计算可以使用以下公式:张力 = 带宽× 材料的最大张力 / 带速。
三、注意事项在进行同步带传动设计计算时,需要注意以下几点:1. 同步带的选择应根据传动形式、传动比、传动扭矩等因素进行合理选择,以确保传动系统的正常工作。
同步带的设计及典型计算同步带是一种通过齿轮或链条来传递转动力的传动机构,广泛用于各种机械设备和工业生产线中。
它可以实现高效的传动和同步,确保机械设备的准确运行。
下面将介绍同步带的设计方案和一些典型的计算方法。
同步带的设计方案包括带型选择、齿数确定、带轮设计和带轮间距等。
带型的选择主要根据传动系统的功率、传动比和工作环境来确定。
通常可以选择V型带、圆形同步带、V形同步带等。
齿数的确定需要根据输入轴和输出轴的转速、传动比和带速比来计算。
带轮的设计涉及齿高、齿宽、孔径等参数的确定,这些参数会影响到带的传动效率和使用寿命。
带轮间距的确定主要考虑带的张紧力和传动精度的要求。
在同步带的计算中,常见的包括传动比计算、带速比计算、转矩传递计算和带长计算等。
传动比计算是指根据输入轴和输出轴的转速来确定带轮的齿数,以实现所需的传动比。
传动比的计算公式如下:传动比=输出轴转速/输入轴转速带速比计算是指根据输入轴和输出轴的齿数来确定带的周速比,以实现所需的带速比。
带速比的计算公式如下:带速比=齿数N2/齿数N1转矩传递计算是在已知输入轴的转矩和传动比的情况下,计算输出轴的转矩。
转矩传递的计算公式如下:输出转矩=输入转矩*传动比带长计算是根据带的齿数和齿距来计算带的长度。
带长的计算公式如下:带长=(齿数N1+齿数N1)*齿距在实际的设计中,可以根据具体的应用要求,选择合适的材料、结构和尺寸来设计同步带。
此外,还需考虑带的张紧力、速度、工作温度和环境等因素,以确保同步带的可靠性和正常运行。
举例来说,假设需要设计一个传动比为3:1,输入轴转速为1000 rpm的同步带传动系统,已知输出轴的转速为3000 rpm,带的齿数为100,齿距为2 mm。
首先可以计算出带轮的齿数,根据传动比可以得到输出轴的齿数为300,然后可以计算带速比为3,带速比的计算结果表示输出轴的速度是输入轴速度的3倍。
接下来可以计算转矩的传递情况,假设输入轴的转矩为100Nm,根据传动比可以得到输出轴的转矩为300Nm。
圆弧齿同步带计算模板
在进行圆弧齿同步带的计算之前,我们首先需要了解一些基本的参数。
圆弧齿同步带的主要参数包括带宽、模数、齿数、链节数、带距、中心距等。
其中,带宽指的是齿带的宽度;模数指的是齿的大小;齿数指的是同
步带上齿的数量;链节数指的是齿节的数量;带距指的是齿和齿之间的间距;中心距指的是两个齿轮中心线之间的距离。
下面是一个圆弧齿同步带的计算模板,通过计算各种参数来确定圆弧
齿同步带的相关参数。
1.计算传动比:
传动比=驱动轮齿数/被动轮齿数
2.计算带速:
带速=中心距*π*驱动轮转速/(60*1000)(单位为m/s)
3.计算带轮传动功率:
传动功率=功率*1000/带速(单位为W)
4.计算最小带轮直径:
最小带轮直径=齿数*模数/2+(2.5+带厚)*1.25*(齿数/40+1)
5.计算动应力:
动应力=0.656*传动功率/(最小带轮直径*带宽*1000*齿数)(单位为MPa)
6.计算弯曲应力:
弯曲应力=2.7*动应力
7.校核弯曲应力是否符合要求:
弯曲应力>传动带材料的弯曲疲劳极限,表示弯曲应力不符合要求;否则,符合要求。
8.计算传动系数:
传动系数=(齿数/链节数)*(带距/中心距)*(齿数/链节数)
9.计算角周速度:
角周速度=频率*2*π
10.计算链节轮传动功率:
传动功率=功率*1000/角周速度(单位为W)。
同步带传动设计计算一、同步带基础知识:同步带传动是一种特殊的带传动,带的工作表面做成齿形与带轮的齿形相吻合,带和带轮主要靠啮合进行传动。
1)同步带分类:(1)按齿形分:同步带分为梯形齿和圆弧齿两大类。
目前梯形齿同步带应用较广,圆弧齿同步带因其承载能力和疲劳寿命高于梯形齿而应用日趋广泛。
(2)按结构分:同步带分为单面和双面同步带两种形式。
双面同步带按齿的排列不同又分为对称齿双面同步带(DA型)和交错齿双面同步带(DB型)两种。
2)常用的梯形齿同步带齿形有周节制和模数制两种。
我国规定梯形齿同步带采用周节制,周节制梯形齿同步带称为标准同步带。
周节制同步带的主要参数是节距Pb。
节距Pb是在规定的张紧力下,同步带纵向截面上相邻两齿在节线上的对称距离。
(注:同步带节线长度Lp=Pb*z)标准同步带(梯形齿)按节距大小又分为七类:MXL(2.032)一最轻型;XXL(3.175)一超轻型;XL(5.080)一特轻型;L(9.525)一轻型;H(12.700)一重型;XH(22.225)一特重型;XXH(31.750)一超重型。
同步带的标记方法:如梯形齿同步带的标记有带长代号、带型、带宽代号和标准号组成,举例:450 H100 GB/T 10414 表示:带长代号450,节线长1143mm;带型H(重型),节距为12.7mm;带宽代号100,带宽为25.4mm; GB/T10414为标准号。
模数制梯形齿同步带以模数m为基本参数(模数m=Pb/π),模数系列为1.5、2.5、3、4、5、7、10,齿形角2β=40°,其标记为:模数x齿数x宽度。
例如:橡胶同步带2x45x25表示模数为2、齿数z=45、带宽bs=25mm。
同步带属于标准件,同步带的材料主要有橡胶和聚氨酯(TTBU)两种。
设计选用时参考相关产品样本从从同步带长度系列中选择标准长度尺寸,带宽的选择经计算后从宽度系列中选用或按使用要求进行裁剪。
1、
确定设计时的必
要条件
1.1机械种类
1.2传递动力
1.3负载变动情况1.4日工作时间
1.5小带轮的转速1.6旋转比
1.7暂定轴间距
1.8带轮直径上限1.9其他使用条件
2.1、计
算设计动
力
MXL/XL/H
/H/S*M/M
设计动力
Pd=传动
动力Pt*M
M为过负
载系数
过负载系
数
Ks=Ko+Kr
+KiKo
Ko:负载
补偿系数
Kr:旋转
比补偿系
数
Ki:惰轮
补偿系数
2.2、计
算设计动
力 P*M系
过负载系
数
Ks=Ko+Ki
+Kr+Kh
Kh:运转
时间的补
偿系数
3、查表
选型
4、大小
带轮的齿
数、节线
长、轴间
旋转比
确定同步带选型的步骤
传动比i小带轮齿数大带轮齿数
1.6666671220 Lp'C'大带轮直径Dp
20013020
C Lp Dp
84.7856422020
的步骤
3.15
1.5
1.5
0.1
4.1
1
小带轮直径dp
12
dp b
12339.52。
圆弧齿同步带计算模板圆弧齿同步带是一种广泛应用于机械传动领域的传动装置。
它以圆弧齿形状设计,具有传动效率高、传动平稳、噪音低等优势。
在实际应用中,我们经常需要进行圆弧齿同步带的计算,以便确定其工作参数。
下面是一个圆弧齿同步带计算的模板。
1.圆弧齿同步带基本参数计算:(1)带长L的计算公式为:L=(π/2)(d₁+d₂)+(√(4h²-(d₂-d₁)²)/2)+((d₂-d₁)/2)其中,d₁为小齿轮的直径,d₂为大齿轮的直径,h为齿高。
(2)喉圆直径D₀的计算公式为:D₀=(d₁+d₂)/2(3)带速v的计算公式为:v=πDN/1000其中,D为齿轮的直径,N为齿轮转速。
(4)速比i的计算公式为:i=N₁/N₂其中,N₁为小齿轮转速,N₂为大齿轮转速。
2.齿轮参数计算:(1)齿数z的计算公式为:z=πD/m其中,D为齿轮直径,m为模数。
(2)模数m的计算公式为:m=(d+dₒ)/z其中,d为齿轮齿距,dₒ为尖圆直径。
(3)齿距d的计算公式为:d=πm(4)齿高h的计算公式为:h=m/23.弯曲影响因数Y的计算:(1)对于圆弧齿同步带,通常取标准的Y值,根据实际情况选择。
4.齿间距计算:(1)由于圆弧齿同步带是闭合结构,齿间距为0。
5.连续传动扭矩计算:(1)连续传动扭矩T₁的计算公式为:T₁=(P₁*9550)/N₁其中,P₁为传动功率,N₁为小齿轮转速。
(2)连续传动扭矩T₂的计算公式为:T₂=(P₂*9550)/N₂其中,P₂为传动功率,N₂为大齿轮转速。
以上是一个圆弧齿同步带计算的模板,你可以根据具体的传动要求和参数进行相应的计算,以便确定圆弧齿同步带的工作参数。
同步带的设计计算一、同步带概述1.1.1同步带介绍同步带是综合了带传动、链条传动和齿轮传动的优点而发展起来的新塑传动带。
它由带齿形的一工作面与齿形带轮的齿槽啮合进行传动,其强力层是由拉伸强度高、伸长小的纤维材料或金属材料组成,以使同步带在传动过程中节线长度基本保持不变,带与带轮之间在传动过程中投有滑动,从而保证主、从动轮间呈无滑差的间步传动。
同步带传动(见图4-1)时,传动比准确,对轴作用力小,结构紧凑,耐油,耐磨性好,抗老化性能好,一般使用温度-20℃―80℃,v<50m/s,P<300kw,i<10,对于要求同步的传动也可用于低速传动。
图4-1 同步带传统同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成。
它综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点。
转动时,通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。
同步带传动具有准确的传动比,无滑差,可获得恒定的速比,传动平稳,能吸振,噪音小,传动比范围大,一般可达1:10。
允许线速度可达50M/S,传递功率从几瓦到百千瓦。
传动效率高,一般可达98%,结构紧凑,适宜于多轴传动,不需润滑,无污染,因此可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作。
本产品广泛用于纺织、机床、烟草、通讯电缆、轻工、化工、冶金、仪表仪器、食品、矿山、石油、汽车等各行业各种类型的机械传动中。
同步带的使用,改变了带传动单纯为摩擦传动的概念,扩展了带传动的范围,从而成为带传动中具有相对独立性的研究对象,给带传动的发展开辟了新的途径。
1.1.2同步带的特点(1)、传动准确,工作时无滑动,具有恒定的传动比;(2)、传动平稳,具有缓冲、减振能力,噪声低;(3)、传动效率高,可达0.98,节能效果明显;(4)、维护保养方便,不需润滑,维护费用低;(5)、速比范围大,一般可达10,线速度可达50m/s,具有较大的功率传递范围,可达几瓦到几百千瓦;(6)、可用于长距离传动,中心距可达10m以上。
1.1.3同步带传动的主要失效形式在同步带传动中常见的失效形式有如下几种:(1)、同步带的承载绳断裂破坏同步带在运转过程中承载绳断裂损坏是常见的失效形式。
失效原因是带在传递动力过程中,在承载绳作用有过大的拉力,而使承载绳被拉断。
此外当选用的主动捞轮直径过小,使承载绳在进入和退出带抡中承受较大的周期性的弯曲疲劳应力作用,也会产生弯曲疲劳折断(见图4-2)。
图4-2 同步带承载绳断裂损坏(2)、同步带的爬齿和跳齿根据对带爬齿和跳齿现象的分析,带的爬齿和眺齿是由于几何和力学两种因素所引起。
因此为避免产生爬齿和跳齿,可采用以下一些措施:1、控制同步带所传递的圆周力,使它小于或等于由带型号所决定的许用圆周力。
2、控制带与带轮间的节距差值,使它位于允许的节距误差范围内。
3、适当增大带安装时的初拉力开。
,使带齿不易从轮齿槽中滑出。
4、提高同步带基体材料的硬度,减少带的弹性变形,可以减少爬齿现象的产生。
(3)、带齿的剪切破坏带齿在与带轮齿啮合传力过程中,在剪切和挤压应力作用下带齿表面产生裂纹此裂纹逐渐向齿根部扩展,并沿承线绳表面延件,直至整个带齿与带基体脱离,这就是带齿的剪切脱落(见图4-3)。
造成带齿剪切脱落的原因大致有如下几个:1、同步带与带轮问有较大的节距差,使带齿无法完全进入轮齿槽,从而产生不完全啮合状态,而使带齿在较小的接触面积上承受过大的载荷,从而产生应力集中,导致带齿剪切损坏。
2、带与带轮在围齿区内的啮合齿数过少,使啮合带齿承受过大的载荷,而产生剪切破坏。
3、同步带的基体材料强度差。
为减少带齿被剪切,首先应严格控制带与带轮间的节距误差,保证带齿与轮齿能正确啮合;其次应使带与带轮在围齿区内的啮合齿数等于或大于6,此外在选材上应采用有较高勿切韧挤压强度的材料作为带的基体材料。
图4-3 带齿的剪切破坏(4)、带齿的磨损带齿的磨损(见图4-4)包括带齿工作面及带齿齿顶因角处和齿谷底部的廓损。
造成磨损的原因是过大的张紧力和忻齿和轮齿间的啮合干涉。
因此减少带齿的磨损,应在安装时合理的调整带的张紧力;在带齿齿形设计时,选用较大的带齿齿顶圆角半径,以减少啮合时轮齿的挤压和刮削;此外应提高同步带带齿材料的耐磨性。
图4-4 带齿磨损(5)、同步带带背的龟裂(图4—5)同步带在运转一段时期后,有时在带背会产生龟裂现象,而使带失效。
同步带带背产生龟裂的原因如下,1、带基体材料的老化所引起;2、带长期工作在道低的温度下,使带背基体材料产生龟裂。
图4-5 同步带带背龟裂防止带背龟裂的方法是改进带基体材料的材质,提向材料的耐寒、耐热性和抗老化性能,此外尽量避免同步带在低温和高温条件下工作。
1.1.4 同步带传动的设计准则据对同步带传动失效形式的分析,可知如同步带与带轮材料有较高的机械性能,制造工艺合理,带、轮的尺寸控制严格,安装调试也正确,那么许多失效形式均可避免。
因此,在正常工作条件下,同步带传动的主要失效形式为如下三种;(1)同步带的承载绳疲劳拉断;(2同步带的打滑和跳齿;(3)同步带带齿的磨损。
因此,同步带传动的设计淮则是同步带在不打滑情况下,具有较高的抗拉强度,保证承线绳不被拉断。
此外,在灰尘、杂质较多的工作条件下应对带齿进行耐磨性计算。
1.1.5同步带分类同步带齿有梯形齿和弧齿两类,弧齿又有三种系列:圆弧齿(H系列又称HTD带)、平顶圆弧齿(S系列又称为STPD带)和凹顶抛物线齿(R系列)。
梯形齿同步带梯形齿同步带分单面有齿和双面有齿两种,简称为单面带和双面带。
双面带又按齿的排列方式分为对称齿型(代号DA)和交错齿型(代号DB〕。
梯形齿同步带有两种尺寸制:节距制和模数制。
我国采用节距制,并根据ISO 5296制订了同步带传动相应标准GB/T 11361~11362-1989和GB/T 11616-1989。
弧齿同步带弧齿同步带除了齿形为曲线形外,其结构与梯形齿同步带基本相同,带的节距相当,其齿高、齿根厚和齿根圆角半径等均比梯形齿大。
带齿受载后,应力分布状态较好,平缓了齿根的应力集中,提高了齿的承载能力。
故弧齿同步带比梯形齿同步带传递功率大,且能防止啮合过程中齿的干涉。
弧齿同步带耐磨性能好,工作时噪声小,不需润滑,可用于有粉尘的恶劣环境。
已在食品、汽车、纺织、制药、印刷、造纸等行业得到广泛应用。
1.2 同步带传动设计计算1.电机额定输出功率估算=7.16W2、确定计算功率电动机每天使用24小时左右,查表4-1得到工作情况系数=1.7。
则计算功率为:12.17W3、小带轮转速计算4、选定同步带带型和节距由同步带选型图4.1可以看出,由于在这次设计中功率转速都比较小,所以带的型号可以任意选取,现在选取H型带,节距表4-1 工作情况系数看图4.1 同步带选型图5、选取主动轮齿数查表4-2知道小带轮最小齿数为14,现在选取小带轮齿数为41。
6小带轮节圆直径确定=表4-2 小带轮最小齿数表7、大带轮相关数据确定由于系统传动比为,所以大带轮相关参数数据与小带轮完全相同。
齿数,节距8、带速v的确定9、初定周间间距根据公式得现在选取轴间间距为600mm。
10、同步带带长及其齿数确定=()==1720.67mm11、带轮啮合齿数计算有在本次设计中传动比为一,所以啮合齿数为带轮齿数的一半,即=20。
12、基本额定功率的计算查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表4-3可以知道=2100.85N,m=0.448kg/m。
所以同步带的基准额定功率为==0.21KW表4-3 基准宽度同步带的许用工作压力和单位长度的质量13、计算作用在轴上力==71.6N1.31.3.1 同步带的主要参数1、同步带的节线长度同步带工作时,其承载绳中心线长度应保持不变,因此称此中心线为同步带的节线,并以节线周长作为带的公称长皮,称为节线长度。
在同步带传动中,带节线长度是一个重要参数。
当传动的中心距已定时,带的节线长度过大过小,都会影响带齿与轮齿的正常啮合,因此在同步带标准中,对梯形齿同步带的各种哨线长度已规定公差值,要求所生产的同步带节线长度应在规定的极限偏差范围之内(见表4-4)。
表4-4 带节线长度表2、带的节距P b如图4-2所示,同步带相邻两齿对应点沿节线量度所得约长度称为同步带的节距。
带节距大小决定着同步带和带轮齿各部分尺寸的大小,节距越大,带的各部分尺寸越大,承载能力也随之越高。
因此带节距是同步带最主要参数.在节距制同步带系列中以不同节距来区分同步带的型号。
在制造时,带节距通过铸造模具来加以控制。
梯形齿标准同步带的齿形尺寸见表4-5。
3、带的齿根宽度一个带齿两侧齿廓线与齿根底部廓线交点之间的距离称为带的齿根宽度,以s表示。
带的齿根宽度大,则使带齿抗剪切、抗弯曲能力增强,相应就能传送较大的裁荷。
图4-2 带的标准尺寸表4-5 梯形齿标准同步带的齿形尺寸4、带的齿根圆角带齿齿根回角半径r r的大小与带齿工作时齿根应力集中程度有关t齿根圆角半径大,可减少齿的应力集中,带的承载能力得到提高。
但是齿根回角半径也不宜过大,过大则使带齿与轮齿啮合时的有效接触面积城小,所以设计时应选适当的数值。
5、带齿齿顶圆角半径八带齿齿项圆角半径八的大小将影响到带齿与轮齿啮合时会否产生于沙。
由于在同步带传动中,带齿与带轮齿的啮合是用于非共扼齿廓的一种嵌合。
因此在带齿进入或退出啮合时,带齿齿顶和轮齿的顶部拐角必然会超于重叠,而产生干涉,从而引起带齿的磨损。
因此为使带齿能顺利地进入和退出啮合,减少带齿顶部的磨损,宜采用较大的齿顶圆角半径。
但与齿根圆角半径一样,齿顶圆角半径也不宜过大,否则亦会减少带齿与轮齿问的有效接触面积。
6、齿形角梯形带齿齿形角日的大小对带齿与轮齿的啮合也有较大影响。
如齿形角霹过小,带齿纵向截面形状近似矩形,则在传动时带齿将不能顺利地嵌入带轮齿槽内,易产生干涉。
但齿形角度过大,又会使带齿易从轮齿槽中滑出,产生带齿在轮齿顶部跳跃现象。
4.3.2 同步带的设计在这里,我们选用梯形带。
带的尺寸如表4-6。
带的图形如图4-3。
表4-6 同步带尺寸型号节距齿形角齿根厚齿高齿根圆角半径齿顶圆半径H 12.7 40。
6.12 4.3 1.02 1.02图4-3 同步带1.4 同步带轮的设计1.4.1 同步带轮的设计的基本要求1、保证带齿能顺利地啮入与啮出由于轮齿与带齿的啮合同非共规齿廓啮合传动,因此在少带齿顶部与轮齿顶部拐角处的干涉,并便于带齿滑入或滑出轮齿槽。
2、轮齿的齿廊曲线应能减少啮合变形,能获得大的接触面积,提高带齿的承载能力即在选探轮齿齿廓曲线时,应使带齿啮入或啮出时变形小,磨擦损耗小,并保证与带齿均匀接触,有较大的接触面积,使带齿能承受更大的载荷。
3、有良好的加了工艺性加工工艺性好的带轮齿形可以减少刀具数量与切齿了作员,从而可提高生产率,降低制造成本。