机械设计基础 陈远华第七章 带传动和链.ppt

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1、第七章带传动和链传动引入案例7.1带传动概述7.2带传动的工作情况分析7.3V带和V带轮的结构7.4V带传动的设计计算7.5带传动的张紧、安装和维护7.6链传动简介引入案例带传动和链传动也是常用的传动方式，用于两轴中心距较大的情况下。如日常生活中的洗衣机、缝纫机等设备的传动系统中都有带传动；在建筑、冶金、矿山、起重运输和各种车辆的机械传动中均有链传动的应用。例如：带式运输机为V带传动应用典型代表。带式运输机7.1带传动概述7.1.1带传动的组成与常见类型7.1.2带传动的特点7.1.1带传动的组成与常见类型

2、1.带传动的组成：主动轮、从动轮、传动带。当原动机驱动主动轮转动时，由于带与带轮之间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。主动轮传动带从动轮2.带传动的类型类型平带V型带多楔带摩擦型啮合型圆形带----摩擦牵引力大----摩擦牵引力大----牵引力小，用于仪器抗拉体同步带齿孔带7.1.2带传动的特点1.摩擦带传动传动平稳。传动带具有良好的弹性，有缓冲和吸振作用，传动平稳，噪音小。中心距大。适用于中心距较大的传动，结构简单、制造成本低，安装维护方便，但传动的外廓尺寸较大。过载保护。过载时，

3、带和带轮间出现打滑，可防止其他零件损坏，能起到过载保护作用。传动比不恒定。带与带轮接触面间有相对滑动，不能保证固定不变的传动比。效率低。滑动摩擦损耗功率，降低传动效率。2.啮合带传动优点：传动比恒定、传动效率高；传动平稳，噪声小；带速最大可达到50m/s，适用于高速传动。缺点：带及带轮的价格较高，对制造、安装精度要求高。7.2带传动的工作情况分析7.2.1带传动的受力分析7.2.2带传动的应力分析7.2.3带的弹性滑动和打滑7.2.1带传动的受力分析1.初拉力为保证带传动正常工作，带必须以一定的初拉力张紧在

4、带轮上。静止时，带轮两边的拉力都等于初拉力F0，即F0F0F0F0从动轮主动轮n1n2F1F2F1F2松边紧边传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等。带绕入主动轮的一边被拉紧，称为紧边，紧边拉力由F0↑F1；另一边被放松，称为松边，拉力由F0↓F2。F1=F2=F02.有效拉力紧边与松边拉力的差值为带传动中起传递力矩作用的拉力，称为有效拉力，也就是带所传递的圆周力F，即(7-1)若带传递功率为P（KW）、带速为v（m/s）(7-2)当带速一定时,传递功率P愈大,则有效拉力F愈大,所需带与轮面间的摩擦

5、力也愈大。当功率一定时,转速愈高,带的有效拉力就愈小。F=F1-F22.有效拉力如果认为工作前后胶带总长不变，则带的紧边拉力增量F1－F0应等于松边拉力的减少量F0－F2，即F1-F0=F0-F2所以（7-3）在带传动工作时，有效拉力是带和带轮接触面上各点摩擦力的总和,即（7-4）3.最大有效拉力—有效拉力的临界值摩擦力随着有效拉力的变化而变化，当有效拉力增大到一定数值时，摩擦力变化到最大值。若有效拉力继续增大，则带与带轮之间开始发生相对滑动，即开始打滑。最大有效拉力的计算公式如下：=(7-5)式中：e—自

6、然对数的底，e=2.718。影响最大有效拉力的因素（1）初拉力F0F0越大，有效拉力越大。安装带时，要保证带具有一定的初拉力；但初拉力太大，将降低带的使用寿命。（2）小带轮包角指的是带与小带轮接触弧所对应的中心角，如图7-6所示。包角越大，有效拉力越大，一般V带的包角≥120°。（3）摩擦系数摩擦系数越大，有效拉力越大。摩擦系数的大小取决于带和带轮的材料及表面状况、工作环境条件等。7.2.2带传动的应力分析带传动时，带的应力组成:紧边拉应力σ1和松边拉应力σ2式中A—带的截面面积,mm2（MPa）(7-6)

7、2.弯曲应力带绕过带轮时会发生弯曲从而产生弯曲应力。设y带的节面到顶面的垂直距离，mm；；E为带的弹性模量,Mpa；d为带轮直径，mm。弯曲应力为:dV带轮的基准圆yV带的节线弯曲应力是影响带疲劳寿命的最主要因素。为了保证一定的疲劳寿命，必须限制小带轮的最小直径。最小带轮直径见表7-1。3．带中应力分布情况带中各截面应力的大小用自该处引出的径向线（或垂直线）的长短来表示。由图可知，在运转过程中，带经受变应力。最大应力为(7-8)最大应力产生在紧边与小带轮相切处。α2n1n2α1δb1δb2δ2δ1拉应力弯曲

8、应力δmax7.2.3带的弹性滑动和打滑1.弹性滑动和传动比带传动中由于带的弹性和拉力差所引起的带与带轮之间的微小相对滑动，称为弹性滑动。后果：＜用滑动率表示弹性滑动的程度。带传动的实际传动比在一般传动中其值不大，可不予考虑。(7-9)ε=0.01~0.022.打滑打滑和弹性滑动是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的带在带轮上的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹