机械设计基础带传动与链传动解析
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带传动和链传动的特点传动方式是机械传动中十分重要的一个环节,其作用是将能量传递到所需要的位置,从而完成所需的工作。
而在传动方式中,带传动和链传动是两个常见的方式,它们各有自己的特点和应用场景。
带传动是将能量通过带子或皮带传递到需要的位置,其优点在于传递平稳,噪音小,安装方便,成本较低。
带传动在工业和农业生产中都有广泛的应用,如机床上的传动、农机上的传动等。
带传动的特点主要体现在以下几个方面:1、平稳性:带传动的平稳性较好,因为带子可以缓冲传递过程中的冲击和振动,从而减少了噪音和振动。
2、安全可靠:带子材料的柔韧性使得其对机器的轴承和传动装置产生的冲击和振动吸收能力较好,从而增加了机器的寿命。
3、运转平稳:由于带子与轮毂之间的接触面积较大,使得带传动能更加平稳地运转,从而减少了机器的运转噪音。
4、安装方便:带传动的安装较为简单,不需要太多的专业技能,只需将带子绕在轮毂上即可。
链传动则是通过链条将能量传递到需要的位置,其优点在于传递效率高、传动力矩大、可靠性高。
链传动在机械制造、航空航天、交通运输等领域都有广泛的应用。
链传动的特点主要体现在以下几个方面:1、传递效率高:由于链条的刚性较高,能够在传递过程中减少能量的损失,从而提高传递效率。
2、传动力矩大:链条能够承受较大的拉力,因此能够传递较大的力矩,适用于需要传递大功率的场合。
3、可靠性高:链条的材质和工艺要求较高,因此它的可靠性也较高,适用于对传动要求较高的场合。
4、使用寿命长:链条的使用寿命较长,不容易出现松动和断裂等问题,从而减少了维护和更换的成本。
在实际应用中,带传动和链传动各有其适用的场合。
带传动适用于需要传递较小功率的场合,如机床、农机等;而链传动适用于需要传递较大功率的场合,如飞机、汽车等。
总的来说,带传动和链传动都是机械传动中重要的传动方式,各自具有自己的特点和优势。
在具体应用中应根据实际需要选择合适的传动方式,以达到最佳效果。
第5章 带传动与链传动5-1 带传动的弹性滑动是怎样产生的?能否防止?对传动有何影响?它与打滑有何不同?答:带传动的弹性滑动是由于带的弹性和拉力差而引起的带和带轮面间的局部的、微小的相对滑动,这是摩擦型带传动正常工作时的固有特性,是不可防止的。
弹性滑动导致传动效率降低、带磨损、传动比不准确。
打滑是由过载引起的带在带轮上的全面滑动,使传动失效。
打滑为非正常的工作状态,是必须防止也是可以防止的。
5-2带传动的中心距为什么要限制在一定的范围?答:带传动的中心距之所以要限制在一定的范围,是因为:1〕假设中心距过小,虽结构紧凑,但小带轮的包角太小,导致摩擦力和传动能力降低;2〕中心距过小,使带的长度过短,带的工作频率增加,降低带的疲劳强度和工作寿命;3〕中心距假设过大,不仅结构不紧凑,且皮带松边下垂,高速传动时易引起带的颤抖。
5-3.多根V 带传动时,假设发现一根已坏,应如何处置?答:多根V 带传动时,即使只发现一根已坏,也应该同时更换新的V 带,不可新旧混用。
5-4 已知一V 带传动,小带轮直径d 1d =160mm,大带轮直径d 2d =400mm ,小带轮转速n 1=960min r ,滑动率2=ε00,试求由于弹性滑动引起的大带轮的转速损失。
解: 假设无弹性滑动,大带轮的理想转速n 2应为:1122n d 960160n 384(r /min)d 400⨯=== 所以,由弹性滑动引起的大带轮的转速损失为:2n =3840.02=7.68(r /min)ε⨯5-5 为什么链传动具有运动不平稳性?答:由于链传动的多边形效应,使其瞬时速度和瞬时传动比周期性变化,从而引起动载荷,所以链传动具有运动不平稳性。
5-6 为什么链条节数常取偶数,而链轮齿数取为奇数?答: 因为假设链节数为奇数,则需要采用过渡链节,当链条受拉时,过渡链节的弯链板承受附加的弯矩作用,强度降低,所以链节数常取为偶数。
正因为链节数常为偶数,为使磨损均匀,链轮齿数一般取为奇数。
机械设计基础传动系统和机构设计机械设计基础:传动系统和机构设计在机械设计中,传动系统和机构设计是非常重要的部分。
传动系统是指将动力从一个地方传输到另一个地方的机制,而机构设计则是指用于实现特定功能的装置或结构。
一、传动系统的基本原理传动系统主要用于将动力从一个设备传递到另一个设备,以实现所需的运动或力的转换。
常见的传动系统包括齿轮传动、皮带传动和链传动等。
1. 齿轮传动齿轮传动是一种常见的机械传动方式,其主要通过两个或多个齿轮的啮合来传递动力。
不同大小的齿轮之间的传动比决定了输出轴的转速和扭矩。
2. 皮带传动皮带传动采用皮带与轮齿啮合的方式传递动力。
与齿轮传动相比,皮带传动可实现更大的传动比,且运行平稳。
3. 链传动链传动利用链条与齿轮或链轮的啮合来传递动力。
链传动具有较大的传动比和较高的传动效率,常用于高负载或高速的传动系统中。
二、机构设计的基本原理机构设计涉及到将多个零部件组合起来以实现特定的功能。
在设计机构时,需要考虑运动要求、结构强度和稳定性等因素。
1. 运动要求机构设计的首要考虑因素是实现所需的运动类型,例如旋转、直线运动或摆动。
通过选择合适的连杆、曲柄轴和齿轮等组件,可以实现不同类型的运动。
2. 结构强度机构设计中的结构强度是确保机构能够承受所需负载并保持稳定运行的重要因素。
在选择材料和尺寸时,需要考虑到材料的强度、刚度和耐磨性等因素。
3. 稳定性机构设计时需要保证结构的稳定性,以防止振动、共振和其他不稳定现象的发生。
通过添加减振装置、调整结构刚度和使用合适的润滑剂等方法可以提高稳定性。
三、机械设计的案例研究为了更好地理解机械传动系统和机构设计的原理,以下是一个案例研究:假设我们需要设计一种用于升降货物的传动系统和机构。
我们需要实现以下功能:通过电动机将动力传递给升降装置,使其能够顺利升降货物。
首先,我们选择合适的传动方式。
考虑到需要较大的传动比和较高的传动效率,我们选择齿轮传动作为传动方式。
带传动,链传动,齿轮传动的相同点和不同点相同点:
1. 传动存在于机械设备中,用于将能源从一个地方传递到另一个地方,以完成机械运动。
2. 这三种传动方式都是通过连轴器连接不同的可能性。
3. 这三种传动方式都需要保持足够的润滑来减少摩擦和磨损。
不同点:
1. 带传动是一种力传递方式,利用带子和滚轮的摩擦来传递轴的动力。
链传动使用链条将轴与轮连接在一起,其工作原理类似于带传动。
2. 齿轮传动则是利用齿轮之间的齿合来传递轴的动力。
齿轮传动的主要优点是能够传输高扭矩和高速率。
3. 带传动和链传动易于曲线驱动和不对中间线,齿轮传动需要大量的精确制造工艺,以保持齿轮的密合。
4. 带传动和链传动的优点在于其耐磨性和低噪音特性,这是因为它们可以吸收由于对齿轮的不正确使用或制造而引起的噪音和振动。
5. 齿轮传动的另一个主要优点是,它可以实现正反转和无论输入输出速度变化,其传动比不变。
6. 相对于带传动和链传动,齿轮传动更加精确可控,可以利用齿轮的数量和尺寸来实现特定的速度和转矩比。
总的来说,带传动、链传动、齿轮传动各有优劣,应按照所需的速度、扭矩、噪音、节能、寿命和制造成本等要求选择合适的传动方式。
带传动与链传动一、带传动的特点和应用带传动是一种常用的、成本较低的机械传动形式,它的主要作用是传递转矩和改变转速。
大部分带传动是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。
带传动具有传动平稳、噪声小、清洁(无需润滑)的特点,具有缓冲减振和过载保护作用,并且维修方便。
与链传动和齿轮传动相比,带传动的强度较低以及疲劳寿命较短。
然而,对于传动带强力层材料的改善,如采用钢丝、尼龙、聚酯纤维等,带传动也可用于某些只有链传动或齿轮传动才适合的动力传输,如图1-6所示。
图1-6 带传动传动带具有弹性,能缓冲、吸振;过载时,带在带轮上打滑,防止其他零部件损坏,起安全保护作用;适用于中心距较大的场合;结构简单,成本较低,装拆维护方便。
但带在带轮上有相对滑动,传动比不恒定;传动效率低,带的寿命较短;传动的外廓尺寸大;需要张紧,支承带轮的轴及轴承受力较大;不宜用于高速、可燃等场所。
二、带传动的类型传动带按工作原理的不同可分为摩擦型传动带和啮合型传动带。
摩擦型传动带按带的横截面形状,可分为平带、V带和特殊截面带。
同步齿形带,属于啮合型传动带,带的工作面制有横向齿,与有相应齿的带轮作啮合传动,传动比较准确,具有链传动的优点,但制造和安装要求较高。
如拖拉机、坦克等的履带。
在一般机械传动中,应用最为广泛的是V带传动。
V带的横截面呈等腰梯形,传动时,以两侧为工作面,但V带与轮槽槽底不接触。
在同样的张紧力下,V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力,这是V带传动性能上的最大优点。
V带有普通V带、窄V带、接头V带等近10种。
其中普通V带应用最为广泛。
常见V带的横剖面结构由包布、顶胶、抗拉体、底胶等部分组成,按抗拉体结构可分为绳芯V带和帘布芯V带两种。
帘布芯V带,制造方便,抗拉强度好;绳芯V带柔韧性好,抗弯强度高,适用于转速较高、载荷不大和带轮直径较小的场合。
普通V带(图1-7)是在一般机械传动中应用最为广泛的一种传动带,其传动功率大,结构简单,价格便宜。
机械设计带传动和链传动引言机械设计中的传动系统是非常关键的组成部分,它通过传递和变换动力和运动,将机械设备的各个部分紧密连接在一起。
在机械传动中,带传动和链传动是两种常见的传动方式。
本文将对这两种传动方式进行详细介绍和比较分析。
带传动带传动是一种常见的机械传动方式,其通过将动力从一个轴传递到另一个轴,以实现转动或运动。
带传动系统由驱动轮、被动轮和传动带组成。
驱动轮通过带子与被动轮连接,当驱动轮转动时,传动带会传递动力到被动轮。
•简单和经济:带传动系统的制造和安装相对简单,成本相对较低。
•减震和减速效果好:带传动系统不易产生冲击和震动,适用于振动较大的运动装置。
•噪音低:带传动系统的运行噪音比较小。
缺点•传递效率低:带传动系统由于存在滑移,传递效率相对较低。
•受限于转速和扭矩:带子在高转速和大扭矩情况下容易损坏。
•需要调整和维护:带子在使用过程中容易松弛或磨损,需要经常调整和更换。
链传动是另一种常见的机械传动方式,与带传动类似,也是通过传递和变换动力和运动。
链传动系统由链轮、链条和轴组成。
链轮通过链条连接,当驱动链轮转动时,链条会传递动力到被动链轮。
优点•传递效率高:链传动系统的传递效率较高,滑移较小。
•能承受较大的转矩:链条的设计使其能够承受较高的扭矩。
•适用于高速传动:链传动系统适用于高速传动,不易产生滑移。
缺点•运行噪音较大:链传动系统的运行噪音相对较大。
•需要润滑和维护:链条需要定期润滑和维护,以保持正常运行。
•传动时产生冲击和震动:链传动系统在传递动力时会产生冲击和震动。
比较分析带传动和链传动各有其优点和缺点,在实际应用中需要根据具体的要求和条件选择合适的传动方式。
首先,带传动适用于一些要求减震和减速效果好的场合,因为传动带能够吸收和缓冲振动,在传递动力时产生的冲击较小。
此外,带传动的制造和安装相对简单,成本也相对较低。
然而,需要注意的是,带传动由于传递效率较低和存在滑移,不适用于要求高传递效率和大扭矩的场合。
1、带传动与链传动的优缺点
带传动靠摩擦力工作且带具有弹性,1能缓和冲击,吸收震动,传动平稳无噪音,2结构简单,维护制造方便,成本较低,3具有过载保护作用。
链转动用在工作可靠,低速重载,工作环境恶劣,以及其他不宜采用齿轮传动和带传动的场合,例如翻土机的运行机构采用链传动,虽然经常受到土块、泥浆和瞬时过载等的影响,依然能够很好的工作。
2、带传动在高速级,链传动在低速级
若将链传动放置高速级,会加剧运动的不均匀性,动载荷变大,震动和噪音增大,降低链传动的寿命,链传动只能实现平行轴间的同向传动,运转时不能保证恒定的瞬时传动比,磨损后易发生跳齿,工作时有噪音,不宜用在载荷变化很大、高速和急速反向的传动中,即应布置在低速级。
若将带传动放置低俗级,会使结构尺寸增大,及应布置在高速级,与电机直接相连,可以骑到缓冲吸震的作用,还能起到过载打滑的作用,保护零件,放在高速级,功率不变的情况下,高速级速度高,带传动所需的有效拉力就小,带传动的尺寸也就较小。
3、齿轮传动
齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,形式很多,应用广泛,传递的功率可达数十万千瓦,圆周速度可达200m/s。
齿轮传动的主要特点:1效率高,在常用的机械传动中,以齿轮传动的效率最高。
2结构紧凑,在同样的使用条件下,齿轮传动所需的空间尺寸一般较小。
3工作可靠,寿命长,设计制造正确合理、使用良好的齿轮传动,工作十分可靠,寿命可达一、二十年,这是其他机械传动不可比拟的。
4传动比稳定,传动比稳定往往是对传动性能的基本要求,齿轮传动获得广泛的应用,也就是由于这一特点。
习题与参考答案一、单项选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案)1 带传动是依靠 B 来传递运动和功率的。
A. 带与带轮接触面之间的正压力B. 带与带轮接触面之间的摩擦力C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力2 带张紧的目的是 D 。
A. 减轻带的弹性滑动B. 提高带的寿命C. 改变带的运动方向D. 使带具有一定的初拉力3 与链传动相比较,带传动的优点是 A 。
A. 工作平稳,基本无噪声B. 承载能力大C. 传动效率高D. 使用寿命长4 与平带传动相比较,V 带传动的优点是 D 。
A. 传动效率高B. 带的寿命长C. 带的价格便宜D. 承载能力大5 选取V 带型号,主要取决于 A 。
A. 带传递的功率和小带轮转速B. 带的线速度C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力6 V 带传动中,小带轮直径的选取取决于 C 。
A. 传动比B. 带的线速度C. 带的型号D. 带传递的功率7 中心距一定的带传动,小带轮上包角的大小主要由 D 决定。
A. 小带轮直径B. 大带轮直径C. 两带轮直径之和D. 两带轮直径之差8 两带轮直径一定时,减小中心距将引起 D 。
A. 带的弹性滑动加剧B. 带传动效率降低C. 带工作噪声增大D. 小带轮上的包角减小9 带传动的中心距过大时,会导致 D 。
A. 带的寿命缩短B. 带的弹性滑动加剧C. 带的工作噪声增大D. 带在工作时出现颤动10 若忽略离心力影响时,刚开始打滑前,带传动传递的极限有效拉力Felim 与初拉力F 0之间的关系为 C 。
A. Felim )1/(20-=ααv f v f e e F B. F elim )1/()1(20-+=ααv f v f e e F C. F elim)1/()1(20+-=ααv f v f e e F D. F elim ααv f v f e e F /)1(20+= 11 设计V 带传动时,为防止 A ,应限制小带轮的最小直径。