机械设计带传动经典课件PPT文件格式下载.ppt

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平型带平型带V带传动带传动在一般机械传动中，应用最广的带传动是带传动，在一般机械传动中，应用最广的带传动是带传动，在同样的张紧力下，带传动较平带传动能产生更大的在同样的张紧力下，带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。

（摩擦力。

（两个侧面为工作面两个侧面为工作面，楔形增压原理楔形增压原理）

【补充】：

移动副摩擦力【补充】：

移动副摩擦力移动副中，滑块在力移动副中，滑块在力FF的作用下移动时所受的摩擦力为的作用下移动时所受的摩擦力为Ff21=fFN2111）平面接触）平面接触:

FN21=G22）槽面接触）槽面接触:

FN21=G/sin（/2）/2/2G摩擦力计算的通式摩擦力计算的通式:

Ff21=fvG其中其中,ffvv称为移动副的称为移动副的当量摩擦系数当量摩擦系数:

平面接触:

fv=f槽面接触:

fv=f/sin（/2）楔形增压原理楔形增压原理：

可以看出，槽面接触的当量摩擦系：

可以看出，槽面接触的当量摩擦系数要大于平面接触的当量摩擦系数。

因此，在同样的正数要大于平面接触的当量摩擦系数。

因此，在同样的正压力作用下槽面接触所能提供的摩擦力更大。

压力作用下槽面接触所能提供的摩擦力更大。

普通普通VV带带窄窄VV带带多楔带传动多楔带传动多楔带传动兼有平带传动和带传动的优点，柔韧性好、多楔带传动兼有平带传动和带传动的优点，柔韧性好、摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。

摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。

多楔带多楔带圆带传动圆带传动圆带传动：

传动能力较小，一般用于轻型和小型机械。

圆带传动：

齿形齿形V带带同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：

无滑同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：

无滑动，能保证固定的传动比；

带的柔韧性好，所用带轮直动，能保证固定的传动比；

带的柔韧性好，所用带轮直径可较小。

径可较小。

同步带传动同步带传动同步带同步带带传动特点带传动特点11）带具有弹性，能缓冲、吸振，传动平稳，噪声小；

）带具有弹性，能缓冲、吸振，传动平稳，噪声小；

优点：

22）过载打滑，可防止其他零件损坏，起安全保护作用；

）过载打滑，可防止其他零件损坏，起安全保护作用；

33）适用于中心距较大的场合；

）适用于中心距较大的场合；

44）结构简单，装拆方便，成本较低。

）结构简单，装拆方便，成本较低。

11）带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定；

）带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定；

缺点：

22）传动效率低，带的寿命较短；

）传动效率低，带的寿命较短；

33）传动的外廓尺寸大；

）传动的外廓尺寸大；

44）需要张紧，支撑带轮的轴和轴承受力较大；

）需要张紧，支撑带轮的轴和轴承受力较大；

55）不宜用于高温、易燃等场合。

）不宜用于高温、易燃等场合。

传动带（传动带（V带）的结构与参数带）的结构与参数节节宽宽基准直径基准直径当带垂至于底边弯曲时，在带中保持长度不变当带垂至于底边弯曲时，在带中保持长度不变的周线（节线）所组成的面（节面）的宽度。

的周线（节线）所组成的面（节面）的宽度。

基准长度基准长度与节宽相对应的带轮直径（节径）。

与节宽相对应的带轮直径（节径）。

测量带轮基准直径上测量带轮基准直径上VV带的周线长度，已标准化带的周线长度，已标准化oVV带的截面尺寸带的截面尺寸第八章第八章带传动带传动8-1概述8-2带传动的工作情况分析8-3带传动的选型计算8-4带轮结构设计8-5带传动的张紧、安装中心距中心距aa：

带处于规定张紧力时，两轮轴线间的距离。

带轮直径带轮直径dd11、dd22：

分别指小、大带轮的分别指小、大带轮的基准直径基准直径。

带长带长LL：

带的带的基准长度基准长度LLdd。

包角包角：

分别指带与小、大带轮接触弧所对的圆心角。

带传动的工作情况分析是指带传动的带传动的工作情况分析是指带传动的受力分析、应受力分析、应力分析、运动分析力分析、运动分析。

设带的总长度不变，根据线弹性假设：

FF11FF00FF00FF22；

或：

FF11FF2222FF00；

带传动尚未工作时，传动带中的带传动尚未工作时，传动带中的初拉力初拉力为为FF00。

带传动工作时，带传动工作时，紧边拉力紧边拉力为为FF11和和松边拉力松边拉力为为FF22。

尚未工作状态工作状态11、紧边与松边、紧边与松边带传动的受力分析带传动的受力分析记传动带与小带轮或大带轮间总记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力摩擦力为为FFff，其值由带，其值由带传动的功率传动的功率PP和带速和带速vv决定。

决定。

定义由负载所决定的传动带的定义由负载所决定的传动带的有效拉力有效拉力为为FFeePP/vv。

22、摩擦力分析、摩擦力分析以主、从动轮上的带为研究对象以主、从动轮上的带为研究对象，有：

，有：

FFeeFFffFF11FF22当当FFff达到极限达到极限FFfmaxfmax时，带的时，带的紧边拉力紧边拉力FF11与松边拉力与松边拉力FF22的关系的关系可用柔性体摩擦公式表示为可用柔性体摩擦公式表示为应用一：

初拉力应用一：

初拉力-所能传递的所能传递的最大最大负载？

负载？

应用二：

负应用二：

负载载-所需要的所需要的最小最小初拉力？

初拉力？

注意：

欧拉公式给出的是带传动欧拉公式给出的是带传动在临界限状态下在临界限状态下各力各力之间的关系（不计离心力）。

之间的关系（不计离心力）。

33、欧拉公式（柔韧体摩擦公式）、欧拉公式（柔韧体摩擦公式）初拉力初拉力FF00最大有效拉力最大有效拉力FFecec：

FFfmaxfmax与与FF00成正比。

成正比。

FF00越大，带与越大，带与带轮之间的正压力越大，传动时的摩擦力就越大。

若带轮之间的正压力越大，传动时的摩擦力就越大。

若FF00过小，容易发生过小，容易发生打滑。

但打滑。

但FF00过大，带的寿命降低，轴和轴承受力大。

过大，带的寿命降低，轴和轴承受力大。

摩擦系数摩擦系数ffvv最大有效拉力最大有效拉力FFecec：

ff越大，越大，FFfmaxfmax越大。

摩擦系数越大。

摩擦系数与带和带轮的材料、表面状况、工作环境条件有关。

与带和带轮的材料、表面状况、工作环境条件有关。

包角包角最大有效拉力最大有效拉力FFecec：

越大，越大，FFfmaxfmax越大。

因越大。

因增加，带增加，带与带轮间的接触弧间摩擦力总和增加，从而提高传递载荷的能力。

与带轮间的接触弧间摩擦力总和增加，从而提高传递载荷的能力。

虽然虽然最大有效拉力最大有效拉力取决于初拉力、包角和当量摩擦系取决于初拉力、包角和当量摩擦系数的大小，但数的大小，但实际有效拉力实际有效拉力FFee的数值与传动中的包角大小和摩的数值与传动中的包角大小和摩擦系数无关，它是由传递的功率擦系数无关，它是由传递的功率PP和带的速度和带的速度vv所决定的。

所决定的。

o【例】【例】n平带传动：

平带传动：

P=15kWP=15kW，a=170a=170oo，f=0.3f=0.3，v=15m/sv=15m/s。

n求：

（求：

（11）FFee（22）FF11，FF22（33）所需的）所需的FF00【解】【解】

（11）FFee=1000P/v=15000/15=1000N=1000P/v=15000/15=1000N（22）由由FF11-F-F22=1000=1000及及EulerEuler联立即可联立即可aa11=（170/180）*=（170/180）*pp=2.97rad=2.97rad注意单位！

注意单位！

eeffaa=2.718=2.7180.3*2.970.3*2.97=2.44=2.44计算得：

计算得：

FF11=1694N=1694N，FF22=694N=694N（33）由由2F2F00=F=F11+F+F22得，得，FF00=1194N=1194N最小值！

最小值！

带传动在工作过程带传动在工作过程中带上的应力有：

中带上的应力有：

拉应力：

紧边拉应力、松边拉应力；

离心拉应力：

带圆周运动时离心力在带中产生的拉应力；

弯曲应力：

带绕在带轮上时产生的弯曲应力。

带传动的应力分析带传动的应力分析11、拉应力、拉应力22、弯曲应力、弯曲应力带轮基准的直径越小，带带轮基准的直径越小，带越厚，带的弯曲应力越大。

普越厚，带的弯曲应力越大。

普通通VV带传动，为防止过大的弯曲带传动，为防止过大的弯曲应力，对每种型号的应力，对每种型号的VV带都规定带都规定了了最小带轮基准直径最小带轮基准直径dddmindmin。

带的弯曲应力：

33、离心拉应力、离心拉应力离心力对带产生的离心拉离心力对带产生的离心拉力为（力为（qq为线密度为线密度）：

）：

离心力产生的离心拉应力离心力产生的离心拉应力在带所有横剖面上相等：

在带所有横剖面上相等：

离心力离心力：

只存在于带的弯曲处，方向沿半径背离圆心。

：

离心拉力离心拉力：

存在于带的每一质点，方向沿着带长方向。

由拉力产生的由拉力产生的拉应力拉应力由离心力产生的由离心力产生的离心拉应力离心拉应力由皮带绕过带轮因弯曲而产生的由皮带绕过带轮因弯曲而产生的弯曲应力弯曲应力三种应力共同作用，使带处在交变应力条件下工作，三种应力共同作用，使带处在交变应力条件下工作，故带易发生故带易发生疲劳破坏疲劳破坏。

位置：

数值：

带的紧边开始带的紧边开始绕上小轮处绕上小轮处交变应力最大值交变应力最大值弹性滑动：

弹性滑动：

带传动中因带传动中因带的弹性变形而导致的带与带的弹性变形而导致的带与带轮之间的微量相对滑动。

带轮之间的微量相对滑动。

主动轮主动轮:

V:

V带带弹性收缩弹性收缩从动轮从动轮:

V带带弹性伸长弹性伸长后果后果：

从动轮的圆周线：

从动轮的圆周线速度小于主动轮；

传动效率速度小于主动轮；

传动效率下降；

引起带的磨损；

使带下降；

使带温度升高。

温度升高。

产生原因产生原因固有特性，不可避免固有特性，不可避免带是弹性体带是弹性体两边拉力差两边拉力差带传动的运动分析带传动的运动分析或或其中：

其中：

因此，传动比为：

弹性滑动导致：

从动轮的圆周速度弹性滑动导致：

从动轮的圆周速度vv22主动轮的圆主动轮的圆周速度周速度vv11，线速度降低线速度降