内容正文:
同步精品课程——中职专业课
第7章
汽车常用机械传动
7.1 带传动
《汽车机械基础》(第2版) 机工版
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知识目标 1.熟悉带传动的类型、特点及工作原理。
2.掌握V带传动的张紧方法。
教学目标
加工工表明
导入情景
7.1.1 认识汽车正时带
正时带是发动机配气系统的重要组成部分,位于发动机的最前端,发动机散热器风扇的后面,常用防尘罩盖住。图7-1所示为发动机中正时带的位置。在发动机工作过程中,气缸内不断发生进气、压缩、做功、排气四个过程,每个步骤的时机都要与活塞的运动状态和位置相配合,使进气与排气及活塞升降相互协调起来,称为正时。正时就是靠正时带连接的曲轴和凸轮轴来完成的。正时带属于橡胶部件,随着发动机工作时间的增加,正时带和正时带的附件,如正时带张紧轮、正时带张紧器和水泵等都会发生磨损或老化。如果正时带发生错位,或者带损坏甚至断裂,发动机将无法正常工作。因此,有必要了解带传动的有关知识。
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7.1.2 带传动的类型、特点和应用
1.带传动的类型
带传动是利用张紧在带轮上的传动带与带轮之间的摩擦或呐合来传递运动和动力的装置。带传动机构由主动带轮、从动带轮和传动带组成,如图7-2所示。
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按照工作原理不同,带传动分为摩擦型带传动(图7-2a)和啮合型带传动(图7-2b)。摩擦型带传动依靠传动带和带轮之间的摩擦力传递运动和动力;啮合型带传动即同步带传动,靠带上的齿与同步带轮上的轮齿的啮合作用来传递运动和动力。
按传动带的截面形状不同,摩擦带可分为平带、V带、圆带、多楔带和同步带等(图7-3)。其中,平带和V带应用最多。
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2. 带传动的特点
与其他传动形式相比,带传动具有如下特点。
1)传动带能够吸收振动,缓和冲击,传动平稳,噪声小。
2)带传动过载时,传动带会在带轮上打滑,可以防止其他零件损坏,起到保护作用。
3)结构简单,制造、安装和维护方便。
4)带与带轮之间存在弹性滑动,因此传动比不恒定,传动精度和传动效率较低。
5)由于带工作时需要张紧、带对带轮轴有很大的压力。
6)带传动装置外廓尺寸大,结构不够紧凑。
7)带的寿命较短,需经常更换。
由于带传动的上述特点,在一般情况下,带传动的功率P≤100kW,带速υ=5-25m/s,平均传动比i≤5,传动效率为94%~97%。同步带的带速为40-50m/s,传动比i ≤ 10,传递功率可达200kW,效率高达98%-99%。
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7.1.3 V带的结构和标准
在传递相同的功率时,由于V带传动可得到比较紧凑的结构,所以在一般机械传动中V带传动应用最为广泛,尤其是在传动比较大和中心距较小的场合。这里主要介绍普通V带传动的知识。
1. V带的结构
V带都制成无接头的环形。V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等,其中普通V带和窄V带的应用较广。带的结构如图7-4所示,由包布层、伸张层、强力层和压缩层四个部分组成。包布层一般由胶帆布制成,起耐磨和保护作用。伸张层和压缩层主要由橡胶组成,当带在带轮上弯曲时可分别伸张和压缩。
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强力层由几层棉帘布或一层线绳制成,承受基本的拉力。根据强力层的结构不同,V带可分为帘布芯结构和线绳结构两种。帘布芯结构的V带制造较为方便,抗拉强度高,用于一般用途的V带。绳芯结构的V带柔韧性好,抗弯强度高,适用于带轮直径较小、转速高的场合。
2. V带的标准
普通V带已标准化,按其截面尺寸的大小,分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号,其截面尺寸依次增大。我国普通V带的截而尺寸见表7-1。
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7.1.4 V带轮
1. 带轮常用材料
带轮常用材料为灰铸铁,有时也采用钢、铝合金和工程料,转速较高时多采用锻钢或钢板冲压后焊接,低速或小功率传动时可用工程塑料。
2. 带轮的结构
带轮一般由轮缘、轮辐、轮毂三部分组成,如图7-5所示。
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轮缘是带轮上具有轮槽的部分,它是带轮的工作部分。轮槽的截面形状和尺寸都与带的截面尺寸相适应。轮槽数目也应与传动带的根数相适应。带轮上的梯形轮槽的槽角有32°、34 ° 、36 ° 、38°四种。为了让V带包在带轮上弯曲后,其工作侧面能与带轮的两个工作侧面贴紧、槽角都小于传动带两侧的夹角(40°)。轮缎是带轮与轴互相配合的部分。轮辐是轮缘的连接部分。
根据带轮直径的不同,带轮可制成实心式、腹板式和轮辐式三种,如图7-6所示。对于尺寸较大的腹板轮,为了便于加工、安装和减轻重量,常在腹板上均匀制出4-6个直径大小一样的因孔。轮辐式带轮的轮辐截面常做成椭圆形。为了减轻带轮回转时的空气阻力,椭圆形截面的长轴应在带轮的回转平面内。V带轮结构的详细内容可参考其他有关资料。
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7.1.5 带传动的安装、维护与张紧