十三章带传动幻灯片课件
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机械基础带传动PPT课件
常见故障类型及原因分析
传动带打滑
由于张紧力不足、带轮磨损或传 动带松弛等原因导致，表现为传 动带在带轮上滑动，无法有效传
递动力。
传动带断裂
由于过载、疲劳磨损、带轮不对中 或异物卡入等原因导致，表现为传 动带突然断裂，造成设备停机。
带轮磨损
由于长时间使用、润滑不良或材质 问题等原因导致，表现为带轮表面 磨损严重，影响传动效率和稳定性 。
通常采用铸铁、铸钢或铝 合金等，要求具有足够的 强度和耐磨性。
传动带类型及特点
平带
截面形状为矩形或近似矩形， 适用于两轴平行且中心距较大
的场合。
V带
截面形状为等腰梯形，与轮槽 侧面紧密贴合，适用于传递较 大功率和较高速度的场合。
多楔带
截面形状为多个楔形，具有较 高的传动效率和较大的传递功 率，适用于紧凑的传动系统。
带传动的性能直接影响到机械设备的运 行效率和使用寿命。
重要性
作为机械设备中的重要传动方式之一， 带传动在动力传递过程中发挥着关键作 用。
02
带传动基本组成及功能
主动轮与从动轮
01
02
03
主动轮
驱动传动带运动的轮子， 通常与动力源（如电机） 相连。
从动轮
被传动带带动的轮子，用 于传递动力和运动。
轮子材料
弹性滑动与打滑现象
弹性滑动是由于带的弹性变形引 起的带与带轮之间的微量滑动。
打滑是由于过载或摩擦系数降低 等原因导致带与带轮之间发生显
著的相对滑动。
打滑会导致传动效率降低、带磨 损加剧甚至失效。
传动效率影响因素
影响传动效率的因素包括
带的类型、张紧力、摩擦系数、带轮直径和转速等。
提高传动效率的方法包括
第13章带传动和链传动 69页PPT文档
带传动的设计准则：在保证带传动不打滑的条件下，具
有一定的疲劳强度和寿命。
P0
F1(1e1f '
)v 1000
V带的疲劳强度条件：
ma x1b 1c []
1[ ]b1c
P 0( []b1c)1 (e1 f')1A0v00
单根V带基本额定功率P0见表13-3。
应用：
多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。
二、链轮
基本参数：节距p，套筒最大外径d1，排距pt及齿数z
链 轮 齿 形
国标仅规定链轮的最大和最小齿槽形状及其极限参数 目前较流行的一种齿形是三圆弧一直线齿形(或称凹齿形) 注明“齿形按3R GB/T 1244-1985规定制造” 链轮轴向齿廓及尺寸，应符合GB/T 1244-1985的规定。
预紧力F0 紧边拉力F1 松边拉力F2 带的总长度不变：
F0 F0
F0
F0
F1F0F0F2 2F0 F1F2
F2 F2
n1
n2
F1 F1
取主动轮端带为分离体
Ff F1F2
有效拉力F：
Ff
FFf F1F2
设：有效拉力F，N；带速v，m/s；则
带所能传递的功率P： P Fv 1000
最大应力发生 在带的紧边开 始饶上小带轮 σb1 处
b1
2 yE d1
b2
2 yE d2
σ2
σc
σ1
σb2
§13-4 带的弹性滑动和传动比
弹性滑动：由于带的弹性变形而引
起的带与带轮间的相对滑动。
A2
弹性滑动产生的原因：
B1
1、带是弹性体；
n1
第13章 带传动和链传动(1)PPT课件
m5~6 三角胶带 m11
Feccb1A1e1 fv
P01F0e0cv0c10b100A1e1fvv
表13-6 单根普通Ｖ带所能传递的功率
紧边： 1
F1 AE
松边： 2
F2 AE
F2
∵ F1 > F2 ∴ ε1 > ε2
F2 n1
n2
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。
F1 F1
主动轮
从动轮
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。
这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。
v160d11n1000m/s v26 0 d1 2n2000m/s 总有：v2 <v带<v1
3 带传动的最大有效拉力
柔韧体摩擦的欧拉公式 ：
F1 F2
qv2 qv2
ef
Fec 2(F0qv2)eeff 112(F0qv2)11 ee11ff
Fec 2(F0qv2)eeff 112(F0qv2)11 ee11ff
临界状态时的紧边拉力 F１ 和松边拉力 F2
F1 eFfeef1qv2
第13章 带传动和链传动 belt drive and chain drive
主要内容
带传动 1）概述 2）带传动的基本理论 3）带传动的设计 4）V带轮的结构 5）同步带传动简介
链传动 1）链传动的特点、类型 2）传动链及链轮 3）链传动的运动分析和受力分析 4）滚子链传动的设计计算 5）链传动的布置和润滑
• 相对高度 h b p
• 基准直径 Ｄ
• 基准长度 L d
窄Ｖ带
楔角为40°， 相对高度近似为 0.9，
窄Ｖ带分为SPZ、SPA、 SPB、SPC四种
Feccb1A1e1 fv
P01F0e0cv0c10b100A1e1fvv
表13-6 单根普通Ｖ带所能传递的功率
紧边： 1
F1 AE
松边： 2
F2 AE
F2
∵ F1 > F2 ∴ ε1 > ε2
F2 n1
n2
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。
F1 F1
主动轮
从动轮
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。
这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。
v160d11n1000m/s v26 0 d1 2n2000m/s 总有：v2 <v带<v1
3 带传动的最大有效拉力
柔韧体摩擦的欧拉公式 ：
F1 F2
qv2 qv2
ef
Fec 2(F0qv2)eeff 112(F0qv2)11 ee11ff
Fec 2(F0qv2)eeff 112(F0qv2)11 ee11ff
临界状态时的紧边拉力 F１ 和松边拉力 F2
F1 eFfeef1qv2
第13章 带传动和链传动 belt drive and chain drive
主要内容
带传动 1）概述 2）带传动的基本理论 3）带传动的设计 4）V带轮的结构 5）同步带传动简介
链传动 1）链传动的特点、类型 2）传动链及链轮 3）链传动的运动分析和受力分析 4）滚子链传动的设计计算 5）链传动的布置和润滑
• 相对高度 h b p
• 基准直径 Ｄ
• 基准长度 L d
窄Ｖ带
楔角为40°， 相对高度近似为 0.9，
窄Ｖ带分为SPZ、SPA、 SPB、SPC四种
机械基础 课件 第十三章-带传动
解：（1）传递的圆周力
Fe v P 1000
1000 P 1000 15 Fe 1000N v 15
（2）紧边、松边拉力
170 F1 F1 f 1 1 2.97 rad 2.437 e 180 F2 F2 F F F 1000 1 2 e 解得F 1694 N, F 694 N
设小、大带轮的直径为d1、 d2 ，带长为Ld。 则包角 2
d 2 d1 180 57.3 a 式中“”适用大轮包角2， “”适用小轮包角1 。
d 2 d1 sin 代入 2a
带长Ld： Ld 2AB BC AD
2a cos
弹性滑动 ——是指正常工作时的微量滑动现象，由 拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引 起了带的不同弹性变形量，使得带的速度 低于主动轮的速度，高于从动轮的速度， 带沿着轮面产生滑动。这在带的工作中是 不可避免。
弹性滑动引起的不良后果： ● 使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，即 v2 < v1； ● 产生摩擦功率损失，降低了传动效率 ； ● 引起带的磨损，并使带温度升高 ； 打滑引起的不良后果： 打滑将造成带的严重磨损，带的运动处于不稳定状 态，致使传动失效。
第十三章 带传动
§13-1 带传动概述 §13-2 带传动的受力分析
§13-3 带传动的计算 §13-4 V带轮的结构 §13-5 带传动的张紧装置 补充：链传动
挠性传动——
通过中间挠性件传递运动和动力的传动机构； 由主动轮、从动轮和中间挠性件所组成； 包括：带传动、链传动和绳传动。
挠性传动的工作原理——
越大，传动比的变化越大。一般V带传动的滑动率在1%2%内， 一般计算不予考虑。
《带传动教学》课件
04
带传动的效率与功率损失
带传动的效率
效率定义
带传动效率是指带传动装置传递 的功率与输入功率之比，通常用
百分数表示。
影响因素
带传动的效率受到多种因素的影 响，包括带的材料、型号、张紧
程度、工作环境温度等。
效率评估
评估带传动效率时，需要考虑带 传动的功率损失和能量损失，以
及带传动的机械效率。
带传动的功率损失
行更换。
带传动的常见问题及解决方案
01
02
03
04
带轮松动
定期检查螺栓和螺母的紧固情 况，及时拧紧松动的螺栓和螺
母。
皮带打滑
调整皮带的张力，确保适当的 张力。如果打滑严重，可以在 带轮上涂抹适量的润滑剂。
皮带断裂
更换老化或磨损严重的皮带， 选择与原皮带相同规格和型号
的皮带进行更换。
带轮不平衡
检查带轮的平衡性，如有需要 可进行平衡校正。
传动带与轮之间的摩擦 力较小，传动平稳，不
易产生振动。
承载能力大
带传动能够传递较大的 扭矩和功率，具有较高
的承载能力。
适用范围广
带传动适用于多种类型 的机械和设备，如汽车 、农业机械、工业机械
等。
03
带传动的安装和维护
带传动的安装
准备工作
检查带轮的尺寸和安装位置，确保符合设计要求。准备所 需的安装工具和材料，如螺栓、螺母、润滑剂等。
调整带的张紧程度
适当地调整带的张紧程度，可以减少 带的滑动和弹性滑动，提高带传动的 效率。
控制工作环境温度
保持适宜的工作环境温度，可以减少 因温度变化引起的带伸长和收缩，提 高带传动的稳定性。
定期维护和检查
定期对带传动装置进行检查和维护， 可以及时发现并解决潜在的问题，提 高带传动的效率和寿命。
机械设计带传动经典课件ppt
分析受力情况
分别对主动轮、从动轮和传动带进行受力分析， 考虑它们之间的相互作用力。
重点考虑摩擦力
带传动中摩擦力的分析是关键，要重点考虑传动 带与轮之间的摩擦力以及带内部的摩擦力。
带传动的运动分析
明确运动对象
01
带传动的运动对象包括主动轮、从动轮和传动带。
分析运动情况
02
根据主动轮转速和从动轮转速的关系，分析带的运动情况，如
通过有限元分析等方法对带传动进行动态优 化设计，降低振动和噪声。
选用高性能的带材料，提高带的抗拉强度和 疲劳寿命。
采用新型的带传动形式，如同步带、摆线针 轮等，提高传动精度和稳定性。
06
带传动的计算机辅助设计
计算机辅助设计软件介绍
AutoCAD
一款广泛使用的CAD软件，提供强大的绘 图和设计功能。
带的选用原则
传递功率
根据所需传递的功率选择合适的带类型和尺寸 。
速度
带的速度对传动效率和稳定性有很大影响，需 要根据实际需求选择合适的速度。
距离
带传动的距离即两个带轮之间的中心距，需要根据实际需求选择合适的距离。
03
带传动的力学分析
带传动的受力分析
明确受力对象
带传动系统中的受力对象包括主动轮、从动轮和 传动带。
感谢您的观看
THANKS
带传动的优点包括结构简单、制造容易、维护方便、能够吸收振动、运行平稳等。缺点包 括传动比不准确、容易磨损等。为了延长带传动的使用寿命和提高性能，需要注意以下几 点：合理选择带的截面形状和材料、正确安装和使用带轮、定期检查和维护等。
02
带传动结构橡胶、塑料、尼龙等材料， 根据使用要求和环境条件选择合适的材料 。
05
分别对主动轮、从动轮和传动带进行受力分析， 考虑它们之间的相互作用力。
重点考虑摩擦力
带传动中摩擦力的分析是关键，要重点考虑传动 带与轮之间的摩擦力以及带内部的摩擦力。
带传动的运动分析
明确运动对象
01
带传动的运动对象包括主动轮、从动轮和传动带。
分析运动情况
02
根据主动轮转速和从动轮转速的关系，分析带的运动情况，如
通过有限元分析等方法对带传动进行动态优 化设计，降低振动和噪声。
选用高性能的带材料，提高带的抗拉强度和 疲劳寿命。
采用新型的带传动形式，如同步带、摆线针 轮等，提高传动精度和稳定性。
06
带传动的计算机辅助设计
计算机辅助设计软件介绍
AutoCAD
一款广泛使用的CAD软件，提供强大的绘 图和设计功能。
带的选用原则
传递功率
根据所需传递的功率选择合适的带类型和尺寸 。
速度
带的速度对传动效率和稳定性有很大影响，需 要根据实际需求选择合适的速度。
距离
带传动的距离即两个带轮之间的中心距，需要根据实际需求选择合适的距离。
03
带传动的力学分析
带传动的受力分析
明确受力对象
带传动系统中的受力对象包括主动轮、从动轮和 传动带。
感谢您的观看
THANKS
带传动的优点包括结构简单、制造容易、维护方便、能够吸收振动、运行平稳等。缺点包 括传动比不准确、容易磨损等。为了延长带传动的使用寿命和提高性能，需要注意以下几 点：合理选择带的截面形状和材料、正确安装和使用带轮、定期检查和维护等。
02
带传动结构橡胶、塑料、尼龙等材料， 根据使用要求和环境条件选择合适的材料 。
05
带传动课件ppt
调整带的张力
在安装过程中，需要调整带的 张力，使其保持适当的紧绷状 态，以确保带传动的稳定性和 寿命。
确保带轮平行
带轮的平行度对于带传动的正 常运行至关重要，应确保带轮 在安装时处于平行状态。
检查带的类型和尺寸
确保所使用的带与带轮匹配， 不同类型和尺寸的带不能混用
。
维护保养
01
02
03
04
定期检查带的状况
确定传动功率和转速
根据实际需求确定带传动的传动功率 和转速，以选择合适的带类型和规格 。
选择合适的带轮直径
确定带轮中心距
带轮中心距的大小决定了带传动的传 动范围和安装空间，应根据实际需求 进行选择。
带轮直径的大小直接影响传动的效率 和寿命，应根据实际需求进行选择。
强度计算
最大工作拉力
最大工作拉力是带传动设计的重要参数，应根据 实际需求进行计算。
PART 05
带传动的未来发展
技术创新
新型材料
采用高强度、轻质的新型材料，提高带传动的耐久性和效率。
智能监测
开发带传动的智能监测技术，实时监测带传动的运行状态，预防故 障发生。
高效设计
优化带传动的设计，降低摩擦和能耗，提高传动效率。
发展趋势
模块化设计
采用模块化设计，便于快速安装和维修，提高生产效率。
绿色环保
采用环保材料和工艺，降低带传动对环境的影响。
智能化
结合物联网和大数据技术，实现带传动的智能化管理和控制。
未来挑战与机遇
挑战
技术更新迅速，需要不断投入研发力 量以保持竞争力。
机遇
随着工业自动化的快速发展，带传动 市场需求不断增长，为行业发展带来 广阔空间。
定期检查带的磨损情况，如果 发现带出现磨损或裂纹，应及
在安装过程中，需要调整带的 张力，使其保持适当的紧绷状 态，以确保带传动的稳定性和 寿命。
确保带轮平行
带轮的平行度对于带传动的正 常运行至关重要，应确保带轮 在安装时处于平行状态。
检查带的类型和尺寸
确保所使用的带与带轮匹配， 不同类型和尺寸的带不能混用
。
维护保养
01
02
03
04
定期检查带的状况
确定传动功率和转速
根据实际需求确定带传动的传动功率 和转速，以选择合适的带类型和规格 。
选择合适的带轮直径
确定带轮中心距
带轮中心距的大小决定了带传动的传 动范围和安装空间，应根据实际需求 进行选择。
带轮直径的大小直接影响传动的效率 和寿命，应根据实际需求进行选择。
强度计算
最大工作拉力
最大工作拉力是带传动设计的重要参数，应根据 实际需求进行计算。
PART 05
带传动的未来发展
技术创新
新型材料
采用高强度、轻质的新型材料，提高带传动的耐久性和效率。
智能监测
开发带传动的智能监测技术，实时监测带传动的运行状态，预防故 障发生。
高效设计
优化带传动的设计，降低摩擦和能耗，提高传动效率。
发展趋势
模块化设计
采用模块化设计，便于快速安装和维修，提高生产效率。
绿色环保
采用环保材料和工艺，降低带传动对环境的影响。
智能化
结合物联网和大数据技术，实现带传动的智能化管理和控制。
未来挑战与机遇
挑战
技术更新迅速，需要不断投入研发力 量以保持竞争力。
机遇
随着工业自动化的快速发展，带传动 市场需求不断增长，为行业发展带来 广阔空间。
定期检查带的磨损情况，如果 发现带出现磨损或裂纹，应及
带传动和链传动1解析精选课件PPT
dNFsin d(FdF )sin d
2
2
f dN (FdF )codsFcods
2
2
dNFsin d(FdF )sin d
2
2
f dN (FdF )codsFcods
2
2
因 d很小，可取
sid nd,co ds1
22 2
再略去 dF. d 得： dN Fda
2
fdN dF
由以上两式得： dF fd
12d1n1d2n2
1
d1n1
带传动的传动比：
in1 d2
n2 d1(1)
从动轮的转动速度：
n2
n1d1(1)
d2
通常 (1~2)%
弹性滑动和打滑的区别
打滑是由于带过载所引起的，是传动失效时发
生的现象，是可以避免的；
弹性滑动是由于材料的弹性和紧边拉力与松边
拉力的差所引起的，只要带传动具有承载能力， 有紧边拉力和松边拉力，就一定会发生弹性滑动， 所以弹性滑动是不可以避免的。
并引起传动带磨损。
设d1、d2为主、从动轮的直径，mm；n1、n2为主、 从动轮的转速，r/min,则两轮的圆周速度为：
v16 d 01 1n10(m 0/s0)
v26 d 01 2n20(m 0/s0)
滑动率：由于弹性滑动引起从动轮圆周速度低于 主动轮圆周速度，其相对降低率通常称为带传动 滑动系数或滑动率
F
F1 dF
fda
F F2
0
欧拉公式：
ln F1 f
F2
F1 e f F2
故在摩擦临界状态下，松边与紧边拉力的关系为：
F1 e f F2
式中：f 为带与轮面间的摩擦系数；
带传动PPT演示课件
（1） V带的结构图
外包布 顶胶 橡胶 底胶 抗拉层—尼龙
外 抗拉层
（2）、V带的标准
V带是标准件，由专业工厂生产。
对于普通V带，按其截面尺寸的大小，分 为Y、Z、A、B、C、D、E、F七种型号，其截
面尺寸依次增大。
标记：普通V带的标记由带型、带长和标准号组成。
例如：A－1400 GB/T 1171－1989 A型普通V带，基准长度为1400㎜
2、带轮的结构
带轮的结构取决于带轮基准直径的大小
一般由轮缘、轮毂、轮辐三部分组成。
轮缘：带轮上具有轮槽的部分。 轮毂：带轮与轴配合的部分。 轮辐：轮缘连接的部分。
带轮的结构取决于带轮基准直径da的大小
实心式： da≤150mm
便于加工、提高强度。
腹板式： da=150-450mm
便于安装、减轻重量，作成孔板式。
轮辐式： da＞450mm
作成椭圆形截面，减轻空气阻力。
三、 带轮的材料
1、V带轮的材料
要求：带轮应具有足够的强度，便于制造，重 量轻，质量分布均匀，并避免铸造产生过大的内应 力。带轮工作表面要平滑，以减少带的磨损。
材料：灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料。 如：家用洗衣机用工程塑料作带轮； 台式钻床用铝合金作带轮。
（2）.带传动的安装与维护
① 安装V带时，先将中心距缩小后将带入，再慢慢调整中心 距，直至张紧。 带张紧程度以大拇指能按下10～15 ｍｍ为 宜。
② 安装时，主动带轮与从动轮轮槽对正，两轮的轴线应平行 ，
③ 新旧V带不能同时使用。 ④ V带端面在轮槽中应有正确的位置，V带外缘应与轮外缘平 齐。
配气机构
六、 带传动的维护与安装
1.带传动的安全与防护：
13带
实验条件： ①传动比i=1（包角＝180 ° ，两轮直径相等且为最小）； ②特定长度； ③平稳的工作载荷。 实际条件： ① i ≠1 → 大轮直径↑→弯曲应力↓ ，承载能力↑→功率增量ΔP （表13-4） 小轮包角↓ →弯曲应力↑→包角系数Ka（表13-5） ② 带长不同→ 带短应力循环次数↑，易疲劳→长度系数KL （表13-2） ； ③ 工作载荷不平稳→ 载荷系数KA。 （表13-6） 修正后单根V带的许用功率：[P0]=（P0+ΔP0）·Ka ·KL 计算载荷：Pc=KA·P 带的根数： Z
为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。
槽 型 ddmin Y 20 Z 50 A 75 B 125
b 2
b1
n1
2
c c
n2
max
1
max 1 b1 c
结论：最大应力发生在带的紧边开始接触或脱离小带轮处；
※带受变应力作用，易发生疲劳破坏。
四、带的弹性滑动和打滑
带传动力分析公式
F F1 F2
2 F0 F1 F2
F1 F2e f
3、带传动的最大有效拉力Fec（极限摩擦力Ffmax） 及其影响因素 F1 e f 与 Fec F1 F2 联立，可得： F2
Fec e f F1 f e 1
Fec F2 f e 1
d 2 Fc qv 2 d 2
离心拉力:
Fc qv 2
Fc作用于带的全长！
2、各力之间的关系
轮给带
n1
F
F2
F2
n2
主动轮
F1 F 1
从动轮
d d d F 1 F1 1 F2 1 0 2 2 2
为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。
槽 型 ddmin Y 20 Z 50 A 75 B 125
b 2
b1
n1
2
c c
n2
max
1
max 1 b1 c
结论：最大应力发生在带的紧边开始接触或脱离小带轮处；
※带受变应力作用，易发生疲劳破坏。
四、带的弹性滑动和打滑
带传动力分析公式
F F1 F2
2 F0 F1 F2
F1 F2e f
3、带传动的最大有效拉力Fec（极限摩擦力Ffmax） 及其影响因素 F1 e f 与 Fec F1 F2 联立，可得： F2
Fec e f F1 f e 1
Fec F2 f e 1
d 2 Fc qv 2 d 2
离心拉力:
Fc qv 2
Fc作用于带的全长！
2、各力之间的关系
轮给带
n1
F
F2
F2
n2
主动轮
F1 F 1
从动轮
d d d F 1 F1 1 F2 1 0 2 2 2