机械设计基础（第五版）讲义.ppt

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1、§13.1带传动的类型和应用§13.2带传动的受力分析§13.3带的应力分析§13.4带传动的弹性滑动和传动比§13.5V带传动的计算§13.6V带轮的结构§13.7同步带传动简介第13章带传动13.1带传动的类型和应用一、带传动的分类1)按传动原理分类摩擦型啮合型2)按横截面形状分类平带传动V带传动特殊截面带传动3)按带的布置分类开口传动交叉传动半交叉传动2抗拉体13.1带传动的类型和应用平带传动V带传动多楔带传动圆带传动二、带传动的参数(开口传动)13.1带传动的类型和应用α2θα1θ中心距a包角α因θ较小,代入得:带长:θaCADBd1d

2、2α2θα1θθaCADBd1d2带长:已知带长时，由上式可得中心距:13.1带传动的类型和应用1.定期张紧装置三、带传动的张紧2.自动张紧装置3.张紧轮装置13.1带传动的类型和应用四、带传动的特点优点：①适用于中心距较大的传动；②可缓和冲击，吸收振动；③打滑可防止损坏其它零件；④结构简单、成本低廉。缺点：①传动的外廓尺寸较大；②需要张紧装置；③传动比不固定；④带的寿命较短；⑤传动效率较低。13.1带传动的类型和应用V带传动应用最广，带速：v=5~25m/s传动比：i≤7效率：η≈0.9~0.95一、带的有效拉力13.2带传动的受力分析F0F

3、0F0F0静止时，带两边的初拉力相等：传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：F1=F2=F0F1≠F2F1↑，紧边F2↓松边F1F2F1F2紧边松边从动轮主动轮n1n2n1n2设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：F1–F0=F0–F2F0=(F1+F2)/2称F1-F2为有效拉力，即带所能传递的圆周力：F=F1-F2且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系：13.2带传动的受力分析1、定义：当圆周力F>∑Ff时，带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑。经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低，导致传动失效。是必须避免。dF

4、NF1F2F+dFFfdFNαdαdldα2dα22、分析：平带上截取一微弧段正压力：dFN两端的拉力：F和F+dF力平衡条件：摩擦力：fdFN二、带传动的打滑失效13.2带传动的受力分析由力平衡条件：积分得：紧边和松边的拉力之比为：→绕性体摩擦的基本公式：欧拉公式13.2带传动的受力分析联立求解：→F↑f↑α↑∵α1<α2用α1→α分析：F=F1-F213.2带传动的受力分析φV带传动与平皮带传动初拉力相等时，它们的法向力则不同。平带的极限摩擦力为:FNf=FQfFN/2FN/2FQFQFNFN=FQFN=FQ/sin(φ/2)φ/2φ/2则

5、V带的极限摩擦力为：f’-----当量摩擦系数,f’>f3、比较：平带与V带在相同条件下，V带能传递较大的功率。或在传递功率相同时，V带传动的结构更为紧凑。13.2带传动的受力分析用f’代替f后，得到V带计算公式：13.2带传动的受力分析三、带传递的圆周力及其影响因素欧拉公式四、作用在轴上的压力13.2带传动的受力分析→F↑f↑α↑∵α1<α2用α1→α影响因素圆周力一、带的疲劳强度1.应力分析1)拉应力13.3带的应力分析紧边拉应力：松边拉应力：2)弯曲应力E为带的弹性模量，MPa；d为带轮直径，mm。注：两轮直径不等时，弯曲应力也不相等。设

6、y为带的中心层到最外层的垂直距离，mm；yV带的节线dV带轮的基准圆dFNcdαdlrF1F2带在微弧段上产生的离心力：3)离心应力13.3带的应力分析离心力FNc在微弧段两端会产生拉力Fc。由力平衡条件得：离心拉应力：dFNcdαdlrF1F2FcFcdα2dα213.3带的应力分析4)应力分布及最大应力最大应力σmax出现在紧边与小轮的接触处。δmaxδ1δb2δcα2n1n2α1δb1δ2离心应力拉应力弯曲应力2.疲劳强度条件实验表明，疲劳曲线方程也适用于经受变应力的带，即。式中m、C与带的种类和材质有关，N为应力循环次数。设v为带速，L

7、为带长，设带的寿命为T，则应力循环次数为13.4带传动的弹性滑动和传动比F2F2F1F1设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则变形量为：这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。紧边：松边：∵F1>F2∴ε1>ε2带绕过主动轮时，将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带速落后于轮速。带经过从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使带速超前于轮速。从动轮n2主动轮n1一、带传动的弹性滑动弹性滑动是不可避免的，由拉力差引起，是固有特性；打滑是必须要避免的，由过载引起，是失效形式。13.4带传动的弹性滑动和传动比得从动轮的转速：带传动的传动比：V带传动的滑动

8、率ε=0.01~0.02，一般可忽略不计。定义：为滑动率。二、带传动的传动比总有：v2