带传动的工作原理与受力分析(精)

第七章 带传动内容：1、带传动的受力分析和传动时的应力分析2、带传动弹性滑动和打滑3、带传动的设计计算难点：带传动的受力分析和传动时的应力分析 重点：带传动的设计计算7.1 带传动概述一、工作原理和应用1、工作原理：带装在轮上后，具有初拉力0F 。

轮1靠摩擦力带动带，——带靠摩擦力带动轮2。

2、带传动的特点： 1）皮带具有弹性和扰性 2）过载时可打滑 3）中心距可较大 4）传动比不准确，且效率低5）张紧力对轴和轴承压力大 3、带传动的类型平带、V 带、多楔带、圆带 对V 型带：2sin 2ϕN Q F F =图7-1 磨擦型带传动工作原理图7-3 带的传动类型和横截面形状(a) 平带；(b) V 带；(c) 多楔带；(d) 圆形带2sin2ϕQ N F F =Q q N f fvF fF fF F ===2sin2ϕ设2sinϕf f v =当量摩擦系数4、V 带结构 普通V 带5、应用：远距离 二、普通V 带型号和基本尺寸 1、型号：2、尺寸 基准长度尺寸d L7－2带传动工作情况分析一、带传动受力分析不工作时01=T 0F 工作时 01〉T图7-4 V 带的结构表7-2 普通V 带截面基本尺寸摩擦力()圆周力F F F F f =-=21310FVP ＝ P 为功率KW 2001F F F F --＝ 021F 2F F ＝+ αf e F F 21＝对V 带αfv 21F F e ＝1e 1e 2F Ff f 0max+-=αα二、带传动的应力分析1、由紧边和松边拉力产生应力A F 11＝σ AF 22＝σ 2、由离心力产生应力AF A qv cl ==2σ3、由带弯曲产生应力2d ab d h Eh E='=ρσ 121max b σσσσ++=三、带传动的弹性滑动1、含义：由于带的弹性变形而引起带与带轮之间的相对滑动称弹性滑动。

2、后果图7-5带传动的受力分析图7-6 带的弯曲应力图7-7 带工作时应力变化1）传动比不准确，如带不伸长：210V V V == 4111106⨯=n d V d π4222106⨯=n d V d π122112d d d d n n i ==带有伸长：321V V V 〉〉 滑动率ε21V V 〉％％V V V 100n d n d n d 10011d 22d 11d 121πππε--=＝2）损失能量()ε-==1d d n n i d12d 21()12d 1d 2n 1d d n ε-= 四、失效1、打滑现象1）、含义：当传递的有效圆周力F 大于极限摩擦力αF f v 时带在轮上全面滑动图7-8带传动中的弹性滑动2）、危害：失效2、带的疲劳破坏：脱层、撕裂、断裂7－3 V 带传动选用计算1、设计准则：保证带传动不打滑，不发生疲劳破坏。

带传动的受力分析和应力分析带传动系统是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各个领域。

在带传动系统中，带传递动力和转矩，因此对其受力和应力进行分析非常重要。

本文将详细介绍带传动的受力分析和应力分析的方法和步骤。

1.带传动受力分析带传动受力分析是指确定带传动中各个部件所受到的受力情况，包括带、轮毂和轴承等部件。

带传动中的受力分析主要可以通过以下几个步骤进行。

步骤一：确定带的受力情况。

带的受力主要分为两种情况，一种是张紧侧受到的张紧力，另一种是松弛侧受到的迫近力。

其中，张紧力主要由张紧装置施加，迫近力主要由带与轮毂之间的摩擦力引起。

受力分析时需要根据具体情况确定张紧力和迫近力的大小。

步骤二：确定轮毂受力情况。

轮毂是带传动系统中的受力部件之一，受力分为两种情况，一种是由于带的张紧力和迫近力而引起的轮毂弯曲应力，另一种是由于带的轴向力而引起的轴向压力。

在确定轮毂受力时，需要考虑带的受力情况以及轮毂的刚度和强度等因素。

步骤三：确定轴承受力情况。

轴承是带传动系统中的重要支撑部件，其主要受力情况包括径向力和轴向力。

在进行受力分析时，需要考虑带的张紧力、迫近力以及轮毂的刚度和强度等因素，以确定轴承受力的大小和方向。

2.带传动应力分析带传动应力分析是指对带的受力情况进行应力计算和分析，以确定带的强度和稳定性。

在带传动应力分析中，常用的方法有静态力学分析和有限元分析。

静态力学分析是一种基于力学原理的传统方法，可以通过受力分析和应力分析计算得到带的应力分布和最大应力。

静态力学分析需要考虑带的材料性质、几何形状以及受力情况等因素，通过应力计算和曲线绘制等方法，可以得到带的应力分布和最大应力。

有限元分析是一种数值计算方法，可以模拟和计算带传动系统中复杂的应力场分布。

有限元分析基于有限元法原理，将带传动系统分割为多个小元件，通过求解大量的有限元方程组，可以得到带的应力分布和最大应力。

有限元分析适用于复杂的带传动系统，可以提供更准确和详细的应力分布信息。

沈阳航空工业学院第八章带传动§8-1带传动类型及应用§8-2带传动的受力分析§8-3带的应力分析§8-4 带传动的打滑、弹性滑动和传动比§8-5 V带传动的计算§8-6 V带的张紧装置一、组成主动带轮带从动带轮二、工作原理：摩擦带：原动机驱动主动带轮转动，通过带与带轮之间产生的摩擦力，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。

啮合带：靠带与带轮的啮合传递运动和动力。

三、常见带传动的类型◆摩擦带传动◆啮合带传动平带传动V带传动多楔带传动§8-1 带传动的类型和应用四、摩擦带传动的特点优点：①因带是弹性体，可以缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；②当传动过载时，带在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；③可用于中心距较大的传动；④结构简单、装拆方便、成本低。

其主要缺点是：①传动比不准确；②外廓尺寸大；③传动效率低；④带的寿命短；⑤需要张紧装置；五、V带与带轮的结构V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等。

其中以普通V带和窄V带应用较广。

1、V带的结构标准V带都制成无接头的环形带，横截面结构如下:V带的结构2、带的型号：我国普通V带和窄V带都已标准化。

按截面尺寸由小到大，普通V带可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号；窄V带可分为SPZ、SPA、SPB、SPC四个型号。

在同样条件下，截面尺寸大，则传递的功率就大。

3、带的主要参数◆节线：当带纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的周线。

◆节面：由全部节线构成的面称为节面。

◆节宽b p ：长度不变层。

所在位置称为中性层。

节面节线◆基准直径d d :V 带装在带轮上，和节宽b p 相对应的带轮直径。

◆基准长度L 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。

它用于带传动的几何计算。

表8-2 普通V带的基准长度系列及长度系数(部分)基准长度L d/mm长度系数KY Z A B C D E2500 1.09 1.030.932800 1.11 1.050.950.833150 1.13 1.070.970.863550 1.17 1.090.990.894000 1.19 1.13 1.020.914500 1.15 1.040.930.90 5000 1.18 1.070.960.92 5600 1.090.980.95 6300 1.12 1.000.97 7100 1.15 1.03 1.00§8-2 带传动的受力分析一、带传动中的力分析1）带不运转时初拉力F0。

带传动的受力分析及运动特性传动是指通过机械装置将动力或运动传递到其他部件的过程。

在工程中，传动系统通常用于将动力从一个地方传递到另一个地方，并且提供所需的力，扭矩或速度。

传动系统有助于构建复杂的机械装置，并将输入和输出的动力和运动特性相互匹配。

带传动是一种常见的传动方式，它通过一根或多根带子将动力传递到其他部件。

带传动具有以下几个特点：1.动力传递：带传动能够将旋转动力从一个轴传递到另一个轴上。

通过张紧或松弛带子，可以调整传递的功率和速度。

2.扭矩传递：带传动还能够传递扭矩，即转动力矩。

带子的张力越大，传递的扭矩越大。

3.速比调整：通过改变带子的直径或使用不同直径的滚轮，可以调整带传动的速比。

这样可以在需要时增加或减小输出轴的速度。

4.隔振性能：带传动能够吸收和隔离一些机械振动，从而减少对整个机械系统的影响。

这对于要求平稳运行的机械设备尤为重要。

5.简化设计：相比其他传动方式，带传动具有简单的设计和安装过程。

带子的材料选择丰富，可以根据不同需求选择适当的带子。

带传动的工作原理是通过将动力从一个驱动轴传递到带子上，然后再将其传递到从轴或其他机械部件上。

传动的力分析是确定带子和滚轮上的受力分布，以保证传动的稳定性和有效性。

在带传动中，带子受到张力的作用，并贴紧在滚轮上。

当带子与滚轮接触时，传动力会使带子跳跃或滑动，这会导致一些能量损失。

传动系统的损失主要包括弯曲损失，弯曲挠度损失和摩擦损失。

弯曲损失是由于带子在弯曲过程中发生的能量损失，而弯曲挠度损失是带子由于挠度而发生的额外能量损失。

摩擦损失是由于带子与滚轮接触而产生的能量损失。

为了最大程度地减少能量损失，需要正确选择带子的材料和尺寸，并保持带子与滚轮的适当接触。

此外，还需定期检查和维护带传动系统，以确保其正常工作。

带传动的运动特性主要取决于带子和滚轮的尺寸和特性。

带子的宽度、长度、材料和抗滑性能会影响传动的精度和效率。

滚轮的直径和形状也会影响传动的速比和扭矩传递能力。

带传动的受力分析和传动时的应力分析带传动的受力分析和传动时的应力分析是机械工程中非常重要的内容之一、带传动是一种将动力传递至不同轴线之间的装置，通过带传动可以实现不同轴线之间的转速换算和动力传递。

由于带传动具有结构简单、噪音小等特点，因此在机械传动中被广泛应用。

下面将详细介绍带传动的受力分析和传动时的应力分析。

首先，我们来看带传动的受力分析。

带传动受到两种主要的受力：张力和摩擦力。

带传动的原理是通过两个平行轴之间的带条，使主动轴上的驱动轮通过带条的摩擦与被动轴上的从动轮相连。

在传动过程中，带条会受到相应的张力和摩擦力。

对于带条，其张力的大小是不均匀的，张力最大的地方称为紧侧，张力最小的地方称为松侧。

张力的分布情况与带传动所处的工作状态、受力部位以及传动比等因素有关。

在带传动过程中，紧侧的张力T1以及松侧的张力T2之间会形成一个张力差ΔT，ΔT是带条张力的一个重要参数。

除了张力外，带传动中的摩擦力也是非常重要的受力分析内容。

摩擦力是带条与驱动轮、从动轮之间的相互作用力。

摩擦力的大小不仅受到带条的张力影响，还受到摩擦系数、载荷和转速等因素的影响。

在带传动中，摩擦力不仅决定了传动效率，还对带条的寿命和传动稳定性有着重要影响。

接下来，我们来看带传动的应力分析。

应力是带条在传动过程中所承受的材料内部的力。

带传动中的应力分为两种情况：带条的张应力和剪应力。

对于带条的张应力，其大小与带条的宽度、厚度、张力和倒弯半径等因素有关。

张应力在带传动中十分重要，它会决定带条的受力情况和寿命。

为了保证带条工作在安全的应力范围内，需要根据实际使用情况和材料特性来选择合适的带传动设计参数。

剪应力是带条在传动过程中产生的剪力对带条内部的应力。

剪应力的产生与带条的工作情况、转速和带条的厚度等因素有关。

过大的剪应力不仅会导致带条变形和破坏，还会使传动效率下降。

因此，通过合理的设计和选择适当的带条材料，可以减小带条受到的剪应力。

总之，带传动的受力分析和传动时的应力分析是机械工程中非常重要的内容。

第八章带传动8.1 概述8.1.1 带传动的工作原理及特点1.传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力2.优点：1）有过载保护作用 2）有缓冲吸振作用 3）运行平稳无噪音 4）适于远距离传动（amax=15m） 5）制造、安装精度要求不高缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定 2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大 3）结构尺寸较大、不紧凑 4）打滑，使带寿命较短 5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。

8.1.2主要类型与应用a.平型带传动——最简单，适合于中心距a较大的情况b.V 带传动——三角带c.多楔带传动——适于传递功率较大要求结构紧凑场合d.同步带传动——啮合传动，高速、高精度，适于高精度仪器装置中带比较薄，比较轻。

图6-1 带传动的主要类型8.1.3带传动的形式1、开口传动——两轴平行、双向、同旋向2、交叉传动——两轴平行、双向、反旋向3、半交叉传动——交错轴、单向◆带传动的优点：①适用于中心距较大的；②传动带具有良好的弹性，能缓冲吸振，尤其是V带没有接头，传动较平稳，噪声小；③过载时带在带轮上打滑，可以防止其它器件损坏；④结构简单，制造和维护方便，成本低。

◆带传动的缺点：①传动的外廓尺寸较大；②由于需要张紧，使轴上受力较大；③工作中有弹性滑动，不能准确地保持主动轴和从动轴的转速比关系；④带的寿命短；⑤传动效率降低；⑥带传动可能因摩擦起电，产生火花，故不能用于易燃易爆的场合。

8.2 V带和带轮的结构V 带有普通V 带、窄V 带、宽V 带、大楔角V 带、联组V 带、齿形V 带、汽车V 带等多种类型，其中普通V 带应用最广。

8.2.1 V 带及其标准 如图所示V 带由抗拉体、顶胶、底胶和包布组成8.2.2带轮结构1、组成部分：轮缘、轮辐、轮毂2、结构形式：实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式3、材料：灰铸铁（HT150、HT200常用）、铸钢、焊接钢板（高速）、铸铝、塑料（小功率）普通V 带轮轮缘的截面图及其各部尺寸见表8.3 带传动的工作情况分析8.3.1带传动的受力分析工作前 :两边初拉力Fo=Fo 工作时:两边拉力变化：①紧力 Fo →F1；②松边Fo →F2 F1—Fo = Fo —F2F1—F2 = 摩擦力总和Ff = 有效圆周力Fe所以: 紧边拉力 F1=Fo + Fe/2松边拉力 F2=Fo —Fe/28.3.2 带传动的最大有效圆周拉力及其影响当带有打滑趋势时：摩擦力达到极限值， 带的有效拉力也达到最大值。

带传动的工作原理与受力分析带传动是一种常见的机械传动方式，利用带子传递动能实现轴之间的动力传递。

带传动一般包括两个轴和一根带子，其中一个轴称为主轴，另一个轴称为从轴，带子则将两个轴连接起来。

带传动主要依靠摩擦力来传递动力，通过主轴驱动，从轴实现工作。

带传动的主要工作原理是将驱动轴的动力传递给被驱动轴，在驱动轴上的驱动轮上加上带子，通过主轴的转动将动力传递到带子上，带子再将动力传递给从轴的被驱动轮。

在带子与驱动轮、被驱动轮接触处，由于摩擦力的作用，带子和轮子之间产生黏着和滑动，从而实现转动的传递。

带传动的受力分析可以从以下几个方面进行：1.驱动轮和带子之间的受力分析：驱动轮对带子的作用力分为切向力和正压力。

切向力是由于驱动轮的旋转而产生的，使带子产生张力，并保证带子绕驱动轮旋转。

正压力是由于驱动轮对带子的压力作用，使带子与驱动轮之间产生摩擦力。

2.带子本身的受力分析：带子在传动过程中受到拉力和压力的作用。

拉力是由于带子与驱动轮相接触而产生的，保证带子不会滑动。

带子的一部分被压在驱动轮上，受到正向压力，另一部分则没有受到压力。

3.被驱动轮和带子之间的受力分析：被驱动轮对带子的作用力主要为反向压力。

反向压力是由于被驱动轮对带子的压力作用，使带子与被驱动轮之间产生摩擦力，从而保证动力传递的稳定性。

通过对带传动的受力分析，可以得出以下结论：1.在带传动中，主要由带子与轮子之间的摩擦力来传递动力，因此带子的材料选择和表面处理非常重要。

带子需要具有较好的抗滑移性能和耐磨损性能。

2.带传动的传动效率受到驱动轮和被驱动轮的半径比例影响。

当驱动轮和被驱动轮的半径比不等于1时，带子在传递功率的过程中会存在滑移，导致传动效率降低。

3.带传动的传递功率与带子的张力有关，张力越大，则传递功率越大。

因此，在设计带传动时需要考虑带子的张力调节装置，及时调整带子的张力，以保证传递功率的稳定性。

总之，带传动是一种常见的机械传动方式，通过摩擦力将动力从驱动轴传递到被驱动轴。