第七章 蜗杆传动
§ 7- 3 蜗杆传动失效形式、材料和结构第七章 蜗杆传动
§ 7- 4 蜗杆传动受力分析和效率计算
7.4.1蜗杆传动的受力分析
2
1
1
1
2
at Fd
TF
1
2
2
2
2
at Fd
TF
tgFFF trr 221
n
an FF
c o sc o s
1?
iTT 12?
第七章 蜗杆传动
§ 7- 4 蜗杆传动受力分析和效率计算
7.4.1蜗杆传动的受力分析第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
(一)蜗轮齿面接触疲劳强度计算

0L
KFZ n
EH

co s2
1m i n
0
dL a?

c o s2
s in2
2
d
nn
a
n d
TFF
c o sc o s
2
c o sc o s 2
21

s i nc o s
c o s4
2
21
2
0 na
E
n
EH
dd
KT
Z
L
KF
Z
第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.1蜗轮齿面接触疲劳强度计算

s i nc o s
c o s4
2
21
2
0 na
E
n
EH
dd
KT
Z
L
KF
Z
)( 11
a
dad? )2(2 112
a
dadad
3
2
2113
2
)2(s i nc o s
c o s4
a
KT
ZZ
a
d
a
da
KT
Z E
na
EH?



第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.1蜗轮齿面接触疲劳强度计算
HEH a
KTZZ ][
3
2
接触强度校核公式:
第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.2蜗轮的许用接触应力 [σ ]H
钢材 铜合金第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.2蜗轮的许用接触应力 [σ ]H
,105.2,105.2
,106.2,106.2
10
][][
300
88
55
7
'
8



=取当
=取当的锡青铜,对强度极限
NN
NN
N
KK
M P a
HNHNHH
B

第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.3蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算
YYYY
mdb
KT
SaFa
n
F 22
22
2
2?
c o s2
12 db?
6 6 7.0Y重合度系数,?c o smm n?
中考虑,并入齿根应力校正系数 FSaY ][,2?
FFaF YYmdd
KT ][
c o s
53.1
2
21
2?

第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.3蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算
FFaF YYmdd
KT ][
c o s
53.1
2
21
2?
校核公式:
9 6
' 10][][
N
KK FNFNFF
YYz
KTdm
Fa
F
2
2
2
1
2
][c o s
53.1?设计公式:
第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.4蜗杆轴的刚度计算
][
48
3
2
1
2
1 yL
EI
FFy rt
64
4
1dI
蜗杆轴支点跨距,:L
许用最大挠度:][ y
第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.5蜗杆传动的散热计算
321=蜗杆传动的总效率:
)(1 vtg
tg


啮合效率:
2?轴承效率:
3?搅油效率:
96.0~95.033一般取:
)(
)96.0~95.0(
vtg
tg


第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.5蜗杆传动的散热计算
)(
)96.0~95.0(
vtg
tg


蜗杆导程角:?
87,-查表速度当量摩擦角,根据滑动 sv v?
c o s1 0 0 060
,11
ndv s滑动速度第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.5蜗杆传动的散热计算
)1(1 0 0 01 pH单位时间内的发热量:
)( 012 ttSH d单位时间内的散热量:
21 HH?
S
ptt
d?
)1(10 00
01
箱体内的工作温度:
)(
)1(1000
01 tt
pS
d?

所需散热面积:
第七章 蜗杆传动
§ 7- 5 圆柱蜗杆传动的设计计算
7.5.5蜗杆传动的散热计算提高散热能力方法第七章 蜗杆传动第七章 蜗杆传动第七章 蜗杆传动比较:体积、成本、效率、传动精度机械设计第五章 带传动和链传动第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述
1.带传动的特点第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述
2.带传动的类型按照带的形状分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述
2.带传动的类型
按照带的形状分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述
2.带传动的类型按照带的形状分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述
2.带传动的类型按照带的形状分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述
2.带传动的类型按照带的形状分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述
2.带传动的类型按照带的形状分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述
2.带传动的类型按照带的形状分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述 概述
2.带传动的类型按照传动比分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述 概述
2.带传动的类型按照轴的位置和转向分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.1 概述 概述
2.带传动的类型按照传动轮的数量分类:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.2 概述 V带的类型、特点和结构第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.2 V带的类型、特点和结构第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析轮作用于带的力 轮作用于带的力第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析根据力平衡关系:
带轮所受力矩,
021
2001
2 FFF
FFFF


有效拉力)(
22
)(
22
21
2121
e
di
e
dididi
i
FFFF
d
F
d
FF
d
F
d
FT


第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.2带传动的工作原理
1.带传动的受力分析带传动功率:
带所受拉力关系:
kWvFP e1000?
02121 2 FFFFFF e
22 0201
ee FFFFFF
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析
2
)
2
(
dF
F
d
d
dF
F

2
)
2
(
dF
F
d
d
dF
F


第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3带传动的工作原理
1.带传动的受力分析
2
)
2
(
dFF
d
d
dFF


2
)
2
(
dF
F
d
d
dF
F


2c o s)2(2c o s)2(
ddFFdqrddFF水平方向:
2s in)2(2s in)2(
ddFFddFFdqr垂直方向:
2c o s)2(2c o s)2(
ddFFdqrddFF水平方向:
2s in)2(2s in)2(
ddFFddFFdqr垂直方向:
12c o s22s i n0 dddd令:
22
dFFdqrdFF水平方向,?
qrd
dF?
Fqr?垂直方向:
21
21

AeFAeFAeFFd
dF代入:
0021
2
1
21
)(
2
1


eFFeeAeAeFF
)(021 欧拉公式eFF?
)1)(2()1( 022221 eFFeFFeFFFF ee
1
12
0?



e
eFF
e整理后得到:
1.欧拉公式成立的条件
2.轮槽楔角对带传动承载能力的影响
3.带轮包角对带传动承载能力的影响
4.初拉力对带传动承载能力的影响增大小轮包角的结构措施
1.合理安排松边、紧边的位置增大小轮包角的结构措施
2.合理张紧初拉力对承载能力的影响
1
12
0?



e
eFF
e
0FFTP e
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
2.带传动中的应力
n 1
n 2
松边拉应力紧边拉应力
A
F 2
2松边拉应力:
A
F 1
1紧边拉应力:
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3带传动的工作原理
2.带传动中的应力
A
qv
A
F c
C
2
离心应力:
2
2
2s in2 qvFr
vq r ddFdF
CCC
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3带传动的工作原理
2.带传动中的应力
n 1
n 2
离心应力第五章 带传动和链传动§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
2.带传动中的应力
n 1
n 2
弯曲应力第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
2.带传动中的应力
d
am
m
w
d
h
E
R
y
E
Rd
RdyRd
E
L
L
EE
2
)(
0





第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3带传动的工作原理
2.带传动中的应力
n 1
n 2
cw 1m a x
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
3.带的弹性滑动和打滑第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
3.带的弹性滑动和打滑
n 1
静弧动弧
n 1
静弧动弧第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
3.带的弹性滑动和打滑几点结论:
1.动弧是接触弧的一部分
2.动弧位于主动轮的出口边
3.欧拉公式适用于动弧
4.当动弧扩展到整个接触弧时发生打滑
5.弹性滑动不可避免,打滑可以避免
6.弹性滑动造成传动比不稳定第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
3.带的弹性滑动和打滑弹性滑动的好处与坏处好处:过载保护坏处,1.传动比不稳定,不准确
2.降低带传动的传动效率
3.加剧带磨损
4.引起温度升高第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
3.带的弹性滑动和打滑
100060v
11
1
nd d?紧边带速:
1 0 0 060v
22
2
nd d?松边带速:
1
21
v
vv弹性滑动率,21)1( vv
4
22
4
11
106106)1(
ndnd dd
2211)1( ndnd dd
)(传动比,%2~%1)1(
1
2
2
1?
d
d
d
d
n
ni
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.4 V带传动的设计计算
1.带传动的失效形式和 设计准则带传动的主要失效形式,
1.打滑 2.带的疲劳折断带传动的设计准则,
在保证带传动不打滑的前提下,
具有一定的疲劳强度和寿命。
第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.4 V带传动的设计计算
2.单根 V带的基本额定功率
][11m a x cb
kWv
e
A
v
e
A
v
e
Fv
e
F
F
vFFvF
P
cb
ec
)
1
1(
1000
)]([
)
1
1(
1000
1000
)
1
1(
1000
)(
1000
)(
1000
11
1
1
1
21
0






第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.4 V带传动的设计计算
2.单根 V带的基本额定功率
kW
Av
evFP cbe
1000
)
1
1)(]([
1000
1
0



M P a
jtv
CL1.11 0
3 60 0
][
有关参数:带类型 C,A,q,ha
带速 v
带轮直径 dd1,
带材料 q,C,E,μ,
包角 a
带长 L0
预期寿命 t
带轮数 j
1 00 0
)
1
1)(
2
3 60 0
(
1 00 0
2
1
1.11 0
0
Av
eA
qv
d
h
E
j t v
CL
vF
P d
a
e



第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.4 V带传动的设计计算
3.设计数据和设计方法功率 P
主动轮转速 n1
被动轮转速 n2
工作条件带型号带轮直径 dd1,dd2
带根数 z
中心距 a
带长 L
初拉力 F0
压轴力 Q
带轮结构第五章 带传动和链传动
§ 5-1 带传动
5.1.4V带传动的设计计算
3.设计数据和设计方法
(1)确定计算功率 Pc
Pc=KAP kW
每天工作小使数( h)
>1610~16<10>1610~16<10
1.41.31.21.31.21.1
带式输送机(不均匀负),旋转式水泵和压缩机 (非离心式 ),通风机 >7.5kW),发电机,金属切削机床,印刷机,旋转筛,锯木机和木工机械载荷变动小
1.81.61.51.51.41.3破碎机 (旋转式,颚式等 ),磨碎机 (球磨,棒磨,管磨 )载荷变动很大
1.6
1.3
1.4
1.1
负载启动
1.3
1.1
1.51.41.2
制砖机,斗式提升机,往复式水泵和压缩机,起重机,磨粉机,冲剪机床,橡胶机械,振动筛,纺织机械,重载输送机载荷变动较大
1.21.21.0液体搅拌机,通风机及鼓风机 ( ≤ 7.5kW),离心式水泵和压缩机,轻负荷输送机载荷变动最小软启动
KA
工 况