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机械设计基础(陈立德第二版)带传动课件一、教学内容本节课的教学内容来自于《机械设计基础》这本教材，主要讲述带传动的相关知识。
具体章节为第四章第一节，内容包括带传动的类型、特点、基本原理以及带轮的设计和选择。
二、教学目标1. 让学生了解并掌握带传动的类型和特点，能够分辨不同的带传动系统。
2. 使学生理解带传动的基本原理，能够分析带传动的工作过程。
3. 培养学生掌握带轮的设计和选择方法，能够根据实际需求进行设计。
三、教学难点与重点重点：带传动的类型和特点，基本原理，带轮的设计和选择方法。
难点：带传动的工作过程，带轮的设计和选择方法的运用。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件，带传动模型，图纸。
学具：笔记本，尺子，计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示一辆汽车的发动机传动系统，让学生观察并分析其采用的传动方式。
2. 教材内容讲解：介绍带传动的类型，如V带、平带、圆带等，以及各自的特点。
讲解带传动的基本原理，包括摩擦原理和拉力原理。
3. 例题讲解：以一个具体的带轮设计为例，讲解设计步骤和方法。
4. 随堂练习：让学生根据给定的数据，运用所学知识进行带轮的选择。
5. 课堂讨论：让学生探讨带传动在实际应用中可能遇到的问题，以及解决方法。
6. 课后作业：布置一道关于带传动设计和选择的题目，要求学生在课后完成。
六、板书设计板书内容主要包括带传动的类型、特点、基本原理，以及带轮的设计和选择方法。
板书要清晰、简洁，便于学生理解和记忆。
七、作业设计作业题目：某工厂的一台设备需要采用带传动，设备的工作功率为10kW，工作速度为1000r/min。
请根据这些数据，选择合适的带轮直径和带型。
答案：根据设备的工作功率和工作速度，可以计算出所需带轮的直径和带型。
具体计算过程如下：1. 计算带轮的直径：设备的工作功率 P = 10kW = 10000W工作速度 n = 1000r/min带轮的圆周力F = P / (2 π n) = 10000 / (2 π 1000) ≈ 1.5915N带轮的直径D = F / (π T) = 1.5915 / (π 0.5) ≈ 1.047m2. 计算带型：根据带轮的直径 D 和工作条件，可以选择合适的带型。
《机械设计基础》第十章带传动精品PPT课件$number{01}目录•带传动概述•带传动的类型与结构•带传动的受力分析与强度计算•带传动的张紧、安装与调试•带传动的失效形式与寿命计算•带传动的设计计算与选型01带传动概述带传动的定义与分类定义带传动是一种通过传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的机械传动方式。
分类根据传动带的截面形状和工作原理，带传动可分为平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。
带传动的工作原理摩擦原理带传动依靠传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。
当主动轮旋转时，通过摩擦力带动从动轮旋转，从而实现动力的传递。
带的张紧为了保证足够的摩擦力，需要对传动带进行张紧。
张紧力的大小直接影响带传动的性能和使用寿命。
0302优点01传动平稳，噪音小；结构简单，制造成本低；具有一定的过载保护能力；适用于中心距较大的场合。
缺点传动效率低，一般不适合大功率传动；带的寿命相对较短，需要定期更换；01对张紧力和轴线平行度要求较高；02在高速、高温或腐蚀性环境下性能较差。
02带传动的类型与结构结构简单，适用于中心距较大的情况010203但由于结构简单，容易打滑，传动效率相对较低传动平稳，噪音小，适合高速传动截面为梯形，能更好地贴合带轮槽，传递较大的扭矩传动效率高，适用于大功率传动但由于V带与带轮槽的摩擦，会产生一定的热量和磨损带内周制成齿状，与带轮齿槽相啮合，实现同步传动传动准确，不打滑，适用于高精度、高速度、高负载的场合但制造成本较高，且安装和维护要求较高同步带传动特殊类型带传动包括多楔带、圆带、活络带等各自具有独特的结构和特点，适用于特定的场合和需求例如多楔带具有较高的传动效率和较大的扭矩传递能力，活络带则具有方便安装和调节的优点03带传动的受力分析与强度计算带传动的受力分析紧边拉力$F_1$和松边拉力$F_2$带传动工作时，紧边拉力大于松边拉力，二者之差即为带的有效拉力$F$。
带的初拉力$F_0$带传动预紧后，带在带轮上产生的预紧力。
§5 Belt drives 带传动§5-1 General considerations 概述§5-2 Belt drive theoretical basis 带传动理论基础§5-3 V-Belt drive design 带传动设计（V带）§5-4 Tension device of the belt drive 张紧装置Belt drive design example 带传动设计实例§5-1 General considerations ★特点和应用Characteristics and applications of the belt drive ★分类Types of the belt drive★带的结构、型号和长度Composition、section and length of the V－belt一、特点和应用1 、优点2 、缺点3、Applications二、TypesStandard V-beltFlat belt Multiple V belt Toothed-belt drive三、Composition、section and length of the belt带的结构、型号和长度1.普通V带Standard V-belt2.平形带Flat-belt3.多楔带Multiple V belt drive4.同步齿形带Toothed belt drive1. Standard V-belt 普通V带2、Flat-belt 平形带3、多楔带Multiple V belt drive4、toothed belt drive 同步齿形带§2-2Belt drive theoretical basis 带传动理论基础★受力分析Forces in belts★应力分析Stresses in belts★带的滑动现象Creep and slipping of the belt ★失效形式和计算准则Types of failure & design criteria ★承载能力确定Load-carrying capacity一、Forces in belts In no-load operation In load operationLoose sides Tight sides1、带传递的力2、有效拉力F e 由带和轮之间接触弧上摩擦力的总和F f 承受P1000F F F F 21e e ＝－＝＝两边拉力差有效拉力fe F F ＝3、F e ↑→ F f ↑，始终保证F e ＝F f 。
然而，在一定条件下，F f 有一极限值F f max 。
当F e > F f max 时，导致打滑失效。
4.F emax calculation （开始打滑时，F 1、F 2之间关系）()2μemax emax 022μμemax emax 01αα20emax μ2emax 02emax 0q υ1F 2F F F q υ1F 2F F F 11q υF 2F q υ2F F q υ2F F 3+-+-++--=⇓⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+αααμμαe e e e e e ＝－＝＝＝此时：）打滑时：（二、应力分析Stresses in belts⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧→=→→=→)1σ2σ(22σ2)2σ1σ(11σ1.1由带绕过大轮时，拉应力由带绕过小轮时，拉应力拉应力A F F A F F Tensile stress As the belt runs over the driven pulley, tensile stress changes from σ2to σ1.As the belt runs over the driving pulley, tensile stress changes from σ1to σ22. 离心应力Centrifugal stress)/kg q (d αq υR υ)q(Rd αdC 22m ：==①带沿弧面运动，微段d l 产生离心力dC ：As the belt runs over arc of the pulley, centrifugal force dC is acting on an elementary arc d l .。
）中包含，，＝中包含，（作用于全带长，＝＝③离心应力：作用于整个带长离心拉力发生于圆周部分离心力（离心拉力）＝＝②根据力平衡关系：：产生离心力段①带沿弧面运动，微弧c 212c 212c c c 2c 2c 22σσσq υF F F A q υA F F dC q υF 2αd 2αd s in d αq υ2αd s in F 2)/kg q (d αq υR υ)αq(Rd dC Cσ⎩⎨⎧⇓⎪⎭⎫ ⎝⎛≈==m d dl Take into account the condition of static equilibrium ②根据力平衡关系：Centrifugal tensile force . . Centrifugal tensile force F c acting on the arc parts and straight portions of the belt Centrifugal force dC acting on the arc parts on the belt。
）中包含，，＝中包含，（作用于全带长，＝＝③离心应力：作用于整个带长离心拉力发生于圆周部分离心力（离心拉力）＝c 212c 212c c c 2c σσσq υF F F Aq υA F F dC q υF 222σ⎩⎨⎧⇓⎭⎝Centrifugal stressCentrifugal stress σc acts on every part of the belt.**Because F c is contained in F 1or F 2, σc is contained in σ1or σ2.Centrifugal stress σc acts on every part of the belt.F c is a part of both F 1and F 2, while σc is a part of σ1and σ22b 1b b b σσσD2c E σ>∴↑⇒↓=D 3. 弯曲应力The bending stress（发生于带与带轮接触的圆弧部分）Acting on the arc of contact on the pulley4. The total stressThe total stress in the belt is equal to the sum of the bending stress plus the tensile stress which contains the centrifugal stress .Maximum stress is at the point where the tight side of the belt runs onto the smaller driving pulley.4. 总应力：等于拉应力（包括离心应力）与弯曲应力之和；最大应力发生于紧边进入小带轮处。
b1c αμαμb12αμαμb11b11max σσ1e Fe A 1σq υ1e Fe A 1σAF σσσ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+=+=三、带的滑动现象Creep and slipping of the belt1.带的弹性滑动Creep of the belt （固有的、不可避免的正常现象）21121212211υυυυεεεεA σεA σε>⎪⎨⎧<→→>⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧带滑动（逐渐缩短），沿轮面带绕过主动轮：②＝松边应变：＝紧边应变：①The tight side strain The loose side strainThe operation of an elastic belt is associated with creep of the belt on the pulleys .It is inevitable.As the belt runs over the driving pulley, the belt becomes shortened and creeps along the pulley. As the belt runs over the driven pulley, the belt is elongated and creeps along the pulley.212121212122υυυυεευυεεεεA σε>⎪⎩⎪⎨⎧>→→<→→>⎪⎪⎩⎨带带滑动（逐渐伸长），沿轮面带绕过从动轮：滑动（逐渐缩短），沿轮面带绕过主动轮：②＝松边应变：①由于带的弹性和拉力差引起的带与带轮之间的滑动，称为弹性滑动。
The creep of the belt on the pulleys is caused by elasticity of the belt and the difference between tensile forces of the tight and the loose sides. It is known as the elastic slip.Results of the creep: a. efficiency drops.b. belt wear.c. temperature of the belt grows.d. the speed ratio is not precise.③后果：a. 效率降低；b. 带磨损；c. 带温升高；d. v 2<v 1传动比不准确％）～一般为21(111πππυυυε121212112211121i D D n n D D D n D n D n -=-=-=-=从动轮相对于主动轮的圆周速度相对降低率称为滑动率：The relative creep factor is ：2. 打滑Slip（过载失效，必须避免）(It is a kind of failure. And it should be avoided）带在带轮上全面滑动，导致带严重磨损、带的运动处于不稳定状态，这种现象称为打滑。
.③α1< α2打滑发生在小带轮处Slip occurs on smaller pulley四、失效形式和计算准则Types of failure & design criteria1. 失效形式Types of failure ：打滑、带疲劳破坏Slip fatigue failure2. 计算准则design criteria：在不打滑前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。
