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机械设计基础第六版第13章 带传动和链传动

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机械设计基础 第13章 带传动与链传动

机械设计基础 第13章 带传动与链传动

F0 ＝(F1 ＋F 2) / 2
带所传递的功率为： P ＝ F v /1000 kW
v 为带速
P 增大时， 所需的F (即Ff )加大。但Ff 不可能无限增大。
当Ff 达到极限值Fflim 时，带传动处于即将打滑的 临界状态。此时， F1 达到最大，而F2 达到最小。
带传动的最大有效圆周拉力
打滑： 当带所传递的圆周力F超过带与轮面之间的极
一、带传动参数
态时，两带轮轴线间的距离称 为中心距a。 所对的中心角称为包角 。 设小、大带轮的直径为d1、 d2 ，带长为L。 当带处于张紧状 中心距a：
包角: 带与带轮接触弧
d 2 d1 sin 则包角 a 2 2a d 2 d1 d 2 d1 0 (rad ) 180 57.30 代入 a a
应的圆心角
v2 (rd )q qv2 d r 截取微单元弧段dl 研究，其两端拉力Fc 为离心力引起的拉力。 由水平方向力的平衡条件可知： d d 取：sin d 2 2 dFNC 2 FC sin FC d 2
带轮半径
∴
qv d FC d
2
即： FC qv2
弹性滑动 —是指正常工作时的微量滑动现象，是由 拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引 起的，不可避免。
弹性滑动
带是弹性体，受力后发生弹性 变形，由于紧边和松边拉力不 等，导致带在带轮上有微小的 相对滑移现象
主动轮:
从动轮:
速度相等
胶带边走边缩短
胶带边走边伸长
va1 vC1
vC 2 v a 2
强力层的结构：
V带的结构
帘布结构
包布层 顶胶层
线绳结构

《机械设计基础》试题库_V带传动

《机械设计基础》试题库_V带传动

第13章带传动和链传动习题与参考答案一、判断题：1．限制带轮最小直径的目的是限制带的弯曲应力。

A．正确 B. 错误2．同规格的窄V带的截面宽度小于普通V带。

A．正确 B. 错误3．带传动接近水平布置时，应将松边放在下边。

A．正确 B. 错误4．若设计合理，带传动的打滑是可以避免的，但弹性滑动却无法避免。

A．正确 B. 错误5．在相同的预紧力作用下，V带的传动能力高于平带的传动能力。

A．正确 B. 错误6．带传动中，实际有效拉力的数值取决于预紧力、包角和摩擦系数。

A．正确 B. 错误7．带传动的最大有效拉力与预紧力、包角和摩擦系数成正比。

A．正确 B. 错误8．适当增加带长，可以延长带的使用寿命。

A．正确 B. 错误9．在链传动中，如果链条中有过渡链节，则极限拉伸载荷将降低。

A．正确 B. 错误10．链轮齿数越少，越容易发生跳齿和脱链。

A．正确 B. 错误11．在链传动中，链条的磨损伸长量不应超过1%。

A．正确 B. 错误12．为了使各排链受力均匀，因此链的排数不宜过多。

A．正确 B. 错误13．齿形链上设有导扳，内导板齿形链的导向性好。

A．正确 B. 错误二、选择题：1．选取V带型号，主要取决于（）。

A.带传动的功率和小带轮转速B.带的线速度C.带的紧边拉力2．设计带传动时，考虑工作情况系数K A的目的是（）。

A.传动带受到交变应力的作用B.多根带同时工作时的受力不均C.工作负荷的波动3．V带的楔角为40°，为使带绕在带轮上能与轮槽侧面贴合更好，设计时应使轮槽楔角（）。

A.小于40°B.等于40°C.大于 40°4．在下列传动中，平均传动比和瞬时传动比均不稳定的是（）。

A．带传动 B. 链传动 C. 齿轮传动5．用张紧轮张紧V带，最理想的是在靠近（）张紧。

A.小带轮松边由外向内B.小带轮松边由内向外C.大带轮松边由内向外6．带在工作时受到交变应力的作用，最大应力发生在（）。

考研备考期末复习 机械设计基础 第13章 带传动和链传动

考研备考期末复习 机械设计基础 第13章 带传动和链传动
缺点： 1. 传动的外廓尺寸较大； 2. 需要张紧装置； 3. 由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比； 4. 带的寿命较短； 5. 传动效率较低。
机械设计基础 — 带传动和链传动
七、带传动的应用 在各类机械中应用广泛，但摩擦式带传动不适用于对传
动比有精确要求的场合。功率P<100KW，带速v=5~25m/s， 传动比i<7。
2
d2 d1
2a
L
2a
2
(d1
d2
)
d2
d1 4a
2
机械设计基础 — 带传动和链传动
B
A
α1
θ
α1
d2
d1
D
aC
带长:
L
2a
2
(d1
d2
)
d2
d1 4a
2
已知带长时，由上式可得中心距 :
a 2L (d1 d2 ) 2L (d1 d2 )2 8(d2 d1 )2
8
机械设计基础 — 带传动和链传动
楔角φ
40 ˚
φ
每米质量q（kq/m） 0.04 0.06 0. 10 0.17 0.30 0.6 0.87
在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对
应的带轮直径称为基准直径d。
d
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直
径上的周线长度称为基准长度Ld 。
bd
机械设计基础 — 带传动
窄V带的结构及尺寸
φ =40˚，h/bd =0.9的V带称为窄V带。
2
F2 AE
∴ 1 2
带绕过主动轮时，带一边绕进， 一边向后收缩，使带速落后于轮 速： v带v1。
F2
F2 n1
n2

机械设计基础复习精要：第13章 带传动与链传动

机械设计基础复习精要：第13章 带传动与链传动

164第13章 带传动与链传动13.1 考点提要13.1.1 重要基本术语及概念包角、节面、节宽、基准长度、基准直径、链节距、弹性滑动、打滑、节距、滑动率、有效拉力、初拉力13.1.2 带的截面与型号V 带的截面形状是梯形，依照截面面积从小到大分为Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ七种。

带在盘绕到带轮上时会弯曲，造成顶部受拉应力，伸长变窄，底部受压缩应力，缩短变宽，带的楔角是O 40，盘绕在带轮上时就会小于O 40，而且不同带型的截面大小不同，弯曲时楔角变化也不同，为使带的侧面能紧凑地贴合在带轮槽侧面，不同型号带轮的楔角不同，楔角在O O 3832-之间。

在带的中部偏顶部的位置有个带长及带宽即不伸长也不变宽度的面称为节面，节面的宽度称节宽。

带轮上槽宽为节宽处的直径称为节圆直径，带轮以这个直径定义为基准直径，用d d 表示。

13.1.3．带传动的受力分析紧边带拉力1F 和松边带拉力2F 与带中起传动作用的有效拉力e F 的关系是：21F F F e -= （１3－１）如果初拉力为o F 则：e O eO F F F F F F 5.05.021-=+= （１3－２）若带与带轮的摩擦系数为f ，小带轮包角α则在带达到最大载荷即将出现打滑时有欧拉公式：αf e F F 21= （１3－３）注意，只有在有效拉力达到最大临界数值，即将打滑时，紧边和松边拉力才存在欧拉公式的关系。

把（１１－２）代入（１１－３）得极限有效拉力：112min +-=ααf f O e e e F F （１3－４） 分析式（１3－４）可知道，带所能传递的极限拉力与以下因素有关：（１）初拉力与极限拉力成正比，初拉力大，则传递力的能力强，但也不能太大，否则磨损加剧，会影响使用寿命。

165（２）包角越大意味着带和轮的接触面积更大，摩擦力也越大，能传递的极限拉力也越大。

由于大带轮的包角大于小带轮的包角，打滑都是从小带轮开始，设计中一般要保证小带轮的包角不小于O 90，最好大于O 120。

机械设计基础第13章-带传动与链传动

机械设计基础第13章-带传动与链传动
带的基准 直径
节线至带最 带的弹性 带绕过带轮时发生弯曲，由材力公式 外层的距离 模量 带绕过小带轮 带绕过大带轮时 时的弯曲应力 的弯曲应力
MPa 显然： d↓
→σb ↑
σ 故：b 1 > σb 2
带横截面的应力为三部分应力之和。
max 1 c b1
最大应力发生在: 紧边开始进 入小带轮处。
1、带传动的主要失效形式 打滑：带与带轮之间的显著滑动，过载引起。 疲劳： 变应力引起。 带设计准则：在保证不打滑的前提下，具有足够的 疲劳寿命。
2、单根V带的许用功率 要保证带的疲劳寿命，应使最大应力不超过许用应力：
max 1 c b [ ]
临界状态时的最大有效拉力为：
2、带传动的最大有效圆周拉力
在临界状态,摩擦力达到极值， 带的有效拉力也达到极值。 这时，松紧边拉力 F1 和 F2 的关系:
F1 e f F2
挠性体摩擦公式——欧拉公式
欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之前，紧、松边拉 力的最大比值。
联解： 得：
F1 F2e
f
F = F1 – F2
e f 又F1 ＝ F0 ＋F/2 F1 F f e 1
FN
2 FN f
2 FN sin
Q

2
2 FN f
FQ sin
FQ

2
f FQ f '
FN
FN
§13-3 带的应力分析
工作时，带横截面上的应力由三部分组成：
由紧边和松边拉力产生的拉应力； 由离心力产生的拉应力； 由弯曲产生的弯曲应力。
F2
F2
Ff
n1 F1 F1
n2

机械设计基础(第13章)

机械设计基础(第13章)
bd
25
Ｖ带型号:
(1) 分类 普通Ｖ带：Y、Z、A、B、C、D、E 窄Ｖ带 ： SPZ、SPA、SPB、SPC
(2) 当带弯曲时→中性层带长不变→节面 带楔角φ变化(减小) →带轮轮槽角φ 0＜40°
26
表13-1 普通V带的截面尺寸（GB11544-89）
型号 ZA B C D E F
b
顶宽b
10 13 17 22 32 38 50
bd
节宽 bd
8.5 11 14 19 27 32 42
高度 h
6 8 10.5 13.5 19 23.5 30
楔角φ
40 ˚
φ
每米质量q（kq/m） 0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 1.52
在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对 应的带轮直径称为基准直径d。
1 F2 n1
F2 n2 2
Ff
F1 工作状态 F1
9
2. 紧松边力的大小
分析: 设带在工作前后带的总长不变，
∵紧边由Ｆ0 →Ｆ1→拉力增加，带增长 松边由Ｆ0 →Ｆ2→拉力减少，带缩短
∵总长不变→∴带增长量＝带缩短量 ∴F1－F0＝F0－F2 ; F1＋F2＝２F0 (13-4)
3.摩擦力的方向:
→Kα↓
当L＞特定条件→绕转次数N↓→传动功率↑→ＫL ＞1
当L＜特定条件→绕转次数N↑→传动功率↓→ＫL ＜ 1
当ｉ4.＞单1根→Ｖd2↑带→功σb率2 ↓增→量承△载P力0 ↑→表传（动1功3-率4）↑P.204 → △P0 ＞0
单根Ｖ带的许用功率[Ｐ0]
[P0]= (P0+△P0) KαKL (13-14)
但vmin≥5 m/S (P=Fv/1000)

机械设计基础第十三章带传动与链传动

机械设计基础第十三章带传动与链传动
工作时，带横截面上的应力由三部分组成：
1. 拉应力 紧边拉应力： σ1 ＝ F 1/A MPa MPa
MPa
松边拉应力： σ2 ＝ F2 /A 2. 离心应力 3. 弯曲应力 dd↓ →σb ↑
FC qv 2 C A A
2 yE b dd
MPa
σb 1 > σb 2
为避免弯曲应力过大，带轮直径不能过小。因此，对各种 型号的普通V带都规定了最小带轮直径ddmin。
1 120(90)
6）计算带的根数z
Pca z ( P0 P0 ) K K L K
7）确定单根普通Ｖ带的初拉力F0
500 Pc 2.5 F0 ( 1) qv2 zv K
8）求带作用于轴的压力FQ
FQ 2 zF0 sin
1
2
§13-6
一、V带轮设计的要求
带轮的结构
P——传递的额定功率（KW）； KA——工作情况系数
2）选择带型号
Pc，n1查图13-5
3）确定带轮直径（验算带速V）
小轮基准直径d1最小基准直径dmin，见表13—7。
n1 d2 d1 (1 ) n2 注意：d1、 d2 应符合带轮基准直径尺寸系列。
大带轮的基准直径 验算带速V
v
三、结构尺寸
实心式 腹板式 轮辐式 小直径 da≤（2.5～3）d 中等直径 da＝300mm 直径很大 da≥350mm
带轮楔角与带截面夹角的关系 普通V带： 两侧面的夹角均为40
轮槽的楔角：一般规定为32 、34 、36或38 。
目的：带轮轮槽的楔角<带截面夹角，是为了使 带在弯曲后仍能紧贴轮槽的两面。
3．V带传动的设计计算；
4．链传动的运动特性及多边形效应 5．滚子链传动的设计计算

机械设计基础_孙立鹏_习题第十三章带传动和链传动

机械设计基础_孙立鹏_习题第十三章带传动和链传动

第十三章 带传动和链传动题13-1 简答题（1）带传动的带速v 为什么规定在5～25 m/s 范围内？答：因为P = F e v /1000 kW ，故当功率P 确定，v 过小时，则力F e 过大使带的根数过多，故v 不宜小于5m/s 。

而v 过大时，由于离心力过大，带与轮间正压力减小，摩擦力严重下降，带传动能传递的极限有效拉力F e li m 减小，容易使得F e ≥ F e li m 产生打滑，且此时抖动严重，故v 不宜大于25m/s 。

（2）带传动为什么要限制最大中心距、最大传动比、最小带轮直径？ 答：中心距过大，将引起严重抖动。

在中心距一定条件下，传动比大，小带轮包角过小。

带轮直径过小弯曲应力则过大。

故应对三个参数加以限制。

（3）影响链传动动载荷的主要参数是什么？设计中应如何选择？答：影响链传动动载荷的主要参数是链轮齿数、链节距和链轮转速。

设计中采用较多的小链轮齿数，较小的链节距，并限制链轮转速不要过高，对降低动载荷都是有利的。

（4）链传动的传动比写成121221d d z z n n i ===是否正确？为什么？答：不正确。

因zp d ︒=180sin/，故1212d d z z ≠。

题13-2 单根V 带传动的初拉力F 0=354N ，主动带轮的基准直径d d1=160mm ，主动轮转速 n 1=1500r/min ，主动带轮上的包角α1=150°，带与带轮上的摩擦系数为f =0.485。

试求：（1）V 带紧边、松边的拉力F 1和F 2；（忽略带的离心拉力的影响） （2）V 带传动能传递的最大有效拉力F e 及最大功率P 0 。

解答：1．求V 带紧边、松边的拉力F 1和F 2()()559371827182N 708N 3542261824850180150485021021...eF F F F F ...fa=====⨯==+⨯π⨯︒︒⨯解得： F 1=552.703N ， F 2=155.297N2．求V 带传动能传递的最大有效拉力F e li m 及最大功率P 0 (1) 最大有效拉力：N406397N 15593155933542112110...ee F Ff f lim e =+-⨯⨯=+-=αα(2) 带 速：m/s5712m/s 100060150016010006011.n d v =⨯⨯⨯π=⨯π=(3) 最大功率：kW994kW 1000561240639710000 (v)F P lim e =⨯==题13-3 一带传动的大、小带轮的基准直径d 1=100mm ，d 2=400mm ，小带轮转速n 1=1460r/min ，滑动率ε=0.02，传递功率P=10 kW 。

机械设计基础 第13章 带传动

机械设计基础 第13章 带传动

带传动和链传动是通过挠性曳（ye）引元 件，在两个或多个传动轮之间传递运动和动 力。故，也称挠性传动 带传动中所使用的挠性曳引元件为各种形式 的传动带，为摩擦传动。 链传动中所用的挠性曳引元件为各种形式的 传动链。链传动通过链条的各个链节与链轮轮 齿相互啮合实现传动。
§13—1 带传动的类型和应用
1 1
c
dd
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
从动 从动
b1 b1
主动 主动
c c
2
2
σσmxax ma
qV 2 σ C = FC / A = A
v是带速，m/s。
σσ1 1
qV 2 σ C = FC / A = A
σc为v的二次曲线，当v较小时，影响不大。v↑ σc ↑ ， 当v ↑一定时， σc ↑↑，影响巨大。故 v 不可过大。 另：v大，离心力大，带与带轮压紧力↓， Ffmax ↓， 传动能 力↓，故 v 也不可过大。 3. 弯曲应力 带运动到带轮处产生弯曲，有弯曲应力。 σb1 ， σb2
F2 = Fe
1 e
fα 1
−1
Fe = F1 (1 −
1 e
fα 1
)
四、Ffmax大小——为了保证正常工作，需要知道
极限状态下
F f max = F1 − F2 = F2 (e fα1 − 1)
2 F0 = F1 + F2 = F2 (e fα1 + 1)
F1 = e fα 1 F2
两式相除
F f max
1 2
当弹性滑动扩展到整个带轮时，带打滑， Fe > Ffmax 。 开式传动：α1< α2，打滑总是发生在小带轮处 。 打滑可以避免，使 Fe < Ffmax 。 弹性滑动与打滑的区别：原因、现象、后果、能否避免。

机械设计基础：第十三章 带传动和链传动(2)

机械设计基础：第十三章 带传动和链传动(2)

链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。

曳引链§2、链传动的零件一、传动链按结构不同，分为：滚子链（套筒滚子链）、套筒链、齿形链外链节形成铰链内链节连接链节：过渡链节：承载↓弹簧卡片↓冲击和振动开口销、•主要参数：1）链节距p ——基本参数p↑——尺寸↑p = 链号×25.4/16（mm）2）链节数L p整数，一般为偶数。

3）排数z p单排链排数↑—承载↑但：排数↑↑—承载不均，∴z p ≯3-4多排链链轮结构：整体式轮辐式一、链传动的运动不均匀性链条绕上链轮时，链节与链轮轮齿啮合，形成正多边形一部分。

链条与链轮分度圆在运动中——多边形效应由：2211φβφ≤≤−可见const =1ϖ时，const v ≠1φ——链节距对应的中心角，111802z o=φ两个特殊位置：21φβ±=时：111min180cosz R v oϖ=111max180sinz R v oϖ±=′0=β时：111max v R v ==ϖ0min=′v 不平稳、有规律振动。

运动不均匀性↑从动轮：γϖcos 22⋅=R v 2222φγφ≤≤−)1802(22z o=φγϖcos 22⋅=R v∵v、γ变化∴ω2变化由βϖγϖcos cos 1122⋅=⋅=R R v βγϖϖcos cos 1221⋅⋅==R R i 瞬时后果：1、i 瞬时变化；2、链速不均匀。

紧边长度为链节距的整数倍i 瞬时=1z 1=z 2使i 瞬时=const 的条件：βγ≡2、链条铰链磨损→p↑—脱链：销轴与套筒（高速或润滑不良）三、额定功率P 0为避免上述失效形式——特定条件下，试验曲线疲劳冲击胶合紧边在上。

§7、链传动的润滑人工定期润滑滴油润滑飞溅润滑压力喷油润滑油浴润滑。

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12．带传动产生打滑的主要原因是（ ）。 A．过载 B．带的弹性变形
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C．紧、松边有拉力差
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D．带的弯曲应力过大
【答案】A
【解析】由于带的紧、松边拉力差引起弹性滑动。过载将导致带与带轮之间的总摩擦力
增大，发生弹性滑动的弧长扩大，最终导致打滑。
5 / 36
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A．大带轮
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B．小带轮
C．主动带轮
D．从动带轮
【答案】B
【解析】V
带所能传递的功率
P
([ ] c
b1) A1
1 e
v
，其中[
]
为单根带的许用应力，
1000
[ ] m CLd 。
3600Zptv
16．设由疲劳强度决定的许用拉应力为 ，并且 0 、1 、 2 、 b1 、 b2 、 c 依
C．不变
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【答案】A
【解析】有效拉力为紧边拉力与松边拉力之差，有效拉力越大，差值越大，弹性滑动就
越大。
4．在进行 V 带传动设计计算时，v 过小，将使所需的有效拉力 Fe （ ）。
A．过小 B．过大 C．不变 【答案】B 【解析】在功率一定的前提下，转速越低，所需要的有效拉力就越大。
次代表带内的初拉应力、紧边拉应力、松边拉应力、在小带轮上的弯曲应力、在大带轮上的 弯曲应力和离心应力，则保证带的疲劳强度应满足（ ）。
A. B. C. D. 【答案】D
【解析】传动带所受到的最大应力max c b1 1 。
17．带传动中的打滑可以起到过载保护的作用，在带传动设计中（ ）。 A．不需避免 B．不可避免

机械设计基础复习精要：第13章 带传动与链传动

机械设计基础复习精要：第13章 带传动与链传动

164第13章 带传动与链传动13.1 考点提要13.1.1 重要基本术语及概念包角、节面、节宽、基准长度、基准直径、链节距、弹性滑动、打滑、节距、滑动率、有效拉力、初拉力13.1.2 带的截面与型号V 带的截面形状是梯形，依照截面面积从小到大分为Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ七种。

带在盘绕到带轮上时会弯曲，造成顶部受拉应力，伸长变窄，底部受压缩应力，缩短变宽，带的楔角是O 40，盘绕在带轮上时就会小于O 40，而且不同带型的截面大小不同，弯曲时楔角变化也不同，为使带的侧面能紧凑地贴合在带轮槽侧面，不同型号带轮的楔角不同，楔角在O O 3832-之间。

在带的中部偏顶部的位置有个带长及带宽即不伸长也不变宽度的面称为节面，节面的宽度称节宽。

带轮上槽宽为节宽处的直径称为节圆直径，带轮以这个直径定义为基准直径，用d d 表示。

13.1.3．带传动的受力分析紧边带拉力1F 和松边带拉力2F 与带中起传动作用的有效拉力e F 的关系是：21F F F e -= （１3－１）如果初拉力为o F 则：e O eO F F F F F F 5.05.021-=+= （１3－２）若带与带轮的摩擦系数为f ，小带轮包角α则在带达到最大载荷即将出现打滑时有欧拉公式：αf e F F 21= （１3－３）注意，只有在有效拉力达到最大临界数值，即将打滑时，紧边和松边拉力才存在欧拉公式的关系。

把（１１－２）代入（１１－３）得极限有效拉力：112min +-=ααf f O e e e F F （１3－４） 分析式（１3－４）可知道，带所能传递的极限拉力与以下因素有关：（１）初拉力与极限拉力成正比，初拉力大，则传递力的能力强，但也不能太大，否则磨损加剧，会影响使用寿命。

165（２）包角越大意味着带和轮的接触面积更大，摩擦力也越大，能传递的极限拉力也越大。

由于大带轮的包角大于小带轮的包角，打滑都是从小带轮开始，设计中一般要保证小带轮的包角不小于O 90，最好大于O 120。

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带传动的张紧方法： 1.调整中心距
a a
滑道式张紧装置
调整螺钉 调整中心距 2.采用张紧轮 3.自动张紧
张紧轮
销轴
精品课件
自动张紧装置
带传动的优点：
1. 适用于中心距较大的传动； 2. 带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；
3. 过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏；
dα
dN F Fsid n 2 (Fd)F sid n 2
dα 2
d d F+dF
F1
fdN F (Fd)F co2精s品 课F 件 co2s
力平衡条件：
dN F Fsid n 2 (Fd)F sid n 2 fdN F (Fd)F co d 2 sFco d 2 s
因 d 很小 s， id n d 可 ,co d 取 s1去掉二阶d微 Fd量
2
2
2 a co 2 s (d 1 d 2 )(d 2 d 1 )
以 co s 1si2n11 2精2 品课及 件
d2 d1 2a
代入得：
B
A
α1
θ
α1
d2
d1
D
aC
带长: L2 a2(d 1d 2)d 24 a d 12
已知带长时，由上式可得中心距 :
a 2 L (d 1 d 2 )2 L (d 1 d 2 )2 8 (d 2 d 1 )2 8 带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮精上品，课而件且当带工作一段时间之后， 因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。
§13-1 带传动的类型和应用
带传动的组成：
主动轮1、从动轮2、环形带3。
F0
F0
1 n1
2 n2
3
F0
F0
工作原理：
安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与
带轮之间产生压力。主动轮转动时，依靠摩擦力拖动
从动轮一起同向回转。
精品课件
带传动的类型
摩擦型 类型
啮合型
平皮带 V 型带 ----摩擦牵引力大 多楔带 ----摩擦牵引力大 圆形带 ----牵引力小，用于仪器
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。
以平带为例，分析打滑时紧边拉力F1 和松边拉力F2之间的关系。
取一小段弧进行分析：参数如图
dα 2F
F2
设正压力：dFN 摩擦力： f dFN
设两端的拉力：F 和F+dF
dFN
dl
f dFN α
力平衡条件：忽略离心力, 水平、垂直力分别平衡
22 2
2
dN FFd
f dNFdF
积分得：
F1 dF
fd
F2 F
0
dF fd
F ln F1 f
F2
紧边和松边的拉力之比为： F1 e f
→挠性体摩擦的基本公式
F
精品课件
2
联立求解：
F=F1 - F2
F1 e f F2
F1
F
ef ef 1
F2
F
1 ef 1
FF1F2F1(1e1f)
分析： f↑ α↑
F1↑ ，紧边 F2 ↓松边
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 – F2精品课件 F0 = (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： P
Fv
1000
当圆周力F>∑Ff时，带与带轮之间出现显著的滑动，称
自用盘编号JJ321002
精品课件
§13-2 带传动的受力分析
为了可靠工作，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。
静止时，带两边的初拉力相等：
n2
F1 = F2 = F0
n1
F0 F0
松边
F2 F2
n1
n2
F0 F0
主动轮
F1 F1 紧边
从动轮
传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：
F1 ≠ F2
机械设计基础
第十三章 带传动和链传 动
自用盘编号JJ321002
精品课件
§13-1 §13-2 §13-3 §13-4
§13-5
§13-6 §13-7
§13-8 §13-9 §13-10 §13-11 §13-12 §13-13
第13章 带传动和链传动
带传动的类型和应用 带传动的受力分析 带的应力分析 带传动的弹性滑动和传动比 普通V带传动的计算 V带轮的结构 同步带传动简介 链传动的特点和应用 链条和链轮 链传动的运动分析和受力分析 链传动的主要参数及其选择 滚子链传动的计算 链传动的润滑精和品课布件 置
→ F ↑ ∵ α1< α2
用α1 → α
V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:
FQ
FQ
FN f = FQ f
则V带的极限摩擦力为 ：
φ/2
φ/2
FN FN/2 φ FN/2
FFN Nf fsisnfFinQFQf
22
f
'
FQ FN=FQ FN=FQ/sin(φ/2) f 精品课件 ’-----当量摩擦系数, f ’
§13-3 带的应力分析
1.紧边和松边拉力产生的拉应力
带工作时应力由三部分组成
紧边拉应力：1
F1 A
MPa A为带的横截面积
松边拉应力：2
F2 A
MPa
F2
2.离心力产生的拉应力
dl
带在微弧段上产生的离心力： dFNc
r
dα
dFNcma(rd)qr2
(rd)q v2
F1
r
qv2d N 精品课件
4. 结构简单、成本低廉。
带传动的缺点：
1. 传动的外廓尺寸较大；
2. 需要张紧装置；
3. 由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；
4. 带的寿命较短；
5. 传动效率较低。
精品课件
应用：两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传 动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。
V带传动应用最广，带速： v=5~25 m/s 传动比：i=7 效率： η≈ 0.9~0.95
同步带
抗拉体
应用：两轴平行、且同向转精品动课件的场合。称为开口传动。
带传动的几何关系
中心距a
包角α: 2
A
因θ较小, 以sin d2 d1 α1 θ
θ
代入得:
d2d1
2a d1 (ra)d D
B θ
α2 d2
18 0d2 d15.7 3
aC
带长: L2AB BC AD
2 a c o d s2( 2 ) d 1( 2 )
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。
用 f ’ 代替 f 后，得以下计算公式：
F1 e f ' F2
FF11
FF
eeff '' eeff '' 11
FF22
FF
ee ff
11 ' 11
FFFF11FF22FF11((精11品 课件ee11 ff''))