带传动受力分析共28页
带传动的受力分析和传动时的应力分析
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。
带传动受力分析
1 带传动工作时的应力
⒈.由拉力产生的拉应力:σ1、σ2
F1> F2 →σ 1＞σ 2
⒉由带弯曲产生的弯曲应力:σb1,σb2
dd1 <dd2 → σ b1＞ σ b2 ，限制小带轮直径dd1 表8—3
⒊由带弯曲运动而产生的离心拉应力σc=qv2／A
五 带传动的优缺点 • 优点:
1.缓冲吸振, 传动平稳 2.过载具安全保护作用 3.可用于中心距较大的传动 4.结构简单, 要求精度低, 成本低 • 缺点: 1.不能保持准确的传动比, 效率低 2.传递相同圆周力所需的轮廓尺寸和轴上压力均
比啮合传动的大 3.带的寿命短 4.不宜用于高温, 易燃场合
Ｆec 的大小：
Fec
2F0
e e
f f
1 1
F1 F2e f
1 初拉力Ｆ0↑→Ｆec ↑， 因为压力越大摩擦力越
大 ， 但F0过大，会加剧带的磨损
2 包角α↑→Ｆec ↑，因为包角α越大，带与带
轮接触弧越长，总摩擦力越大
3 摩擦系数f↑ →Ｆec ↑
将带轮表面加工粗糙？
பைடு நூலகம்
三 带传动的应力分析
当带刚要打滑时，根据欧拉公式，
Ｆ1、Ｆ2的关系为： F1 F2e f
Ｆf不是作用于某点 的集中力，而是带与轮接
有
触面上各点摩擦力的总和→静摩擦力→Ｆf＝Ｆe 效
∴Ｆe＝Ｆf ＝Ｆ1－Ｆ2 F1= F0+ Fe/2
拉 力
F1 + F2 = 2 F0
F2= F0－Fe/2
4.带传动的功率
Ｆf
同步带传动受力情况的分析
同步带受力情况的分析1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =（1F +2F ） 式1-1 2 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准JB/T 压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥时：Q=12()F K F F + N 式2-2 式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：图2-2 矢量相加修正系数上图中1α为小带轮包角，21118057.3d d aα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于。
另外由式1-1有张紧力0F =（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带受力情况的分析 1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-12 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准JB/T 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：图2-2 矢量相加修正系数上图中1α为小带轮包角，21118057.3d daα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带受力情况的分析 1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-12 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准JB/T 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：图2-2 矢量相加修正系数上图中1α为小带轮包角，21118057.3d daα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
第二节 带传动工作其情况分析
但其产生的离心拉力（或拉应力）却作用于带 的全部，且各剖面处处相等。
v 太大，则离心力太大，带与轮的正压力减小，摩 擦力↓，传递载荷能力↓，传递同样载荷时所需张紧 力增加，带的疲劳寿命下降。
三、带传动的应力分析
节线至带最 带的弹性 3、带弯曲而产生的弯曲应力σb 外层的距离 模量 带绕过小带轮 带绕过大带轮时 (The Bending Stress) 时的弯曲应力 的弯曲应力
P 增大时， 所需的Fe (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Ff 有限，P = FeV = Ff V有限，要提高 P 可增大V， 故宜将带传动布置在高速级。
柔韧体摩擦 的欧拉公式
n1 d2 n2 d1 (1 )
对于V带： ε ≈0.01~0.02粗 略计算时可忽略不计
ε反映了弹性滑动的大小，ε 随载荷的改变而改变。 载荷越大，ε越大，传动比的变化越大。
小结
1. 打 滑 •原因: 当F＞Ffmax → 打滑 • 分析: 1. 打滑可以避免 2. 打滑先发生在小带轮处 3. 打滑→带的剧烈磨损 →失效
第二节 带传动工作情况的分析
(Analysis of working conditions of Belt drives)
一、带传动中的力分析(Force Analysis of Belt Drives)
带工作前： F0
松边 －退出主 F0 动轮的一边
此时，带只受 初拉力F0作用 Ff －带轮作用于 由于摩擦力的作用： 带的摩擦力 n2 Ff
紧松边的判断→ 绕出从动轮的一边→紧边
Ｆ0
绕出主动轮的一边→松边 松边
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)同步带受力情况的分析1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-1 2 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准JB/T 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：图2-2 矢量相加修正系数上图中1α为小带轮包角，21118057.3d d aα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)[精品文档]
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同步带受力情况的分析1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-1 2 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准JB/T 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：图2-2 矢量相加修正系数上图中1α为小带轮包角，21118057.3d d aα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
带传动的工作原理与受力分析(精)
（2）弹性滑动和打滑的区别
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《机构设计与应用》学习情境三： 《机械设计与应用》学习情境 2 传动零部件的设计与选用 压力机中带传动的工作分析与设计 任务1 带传动的设计与选用
(1)能够分析带传动的工作原理、 任务总结 特点和应用。 (2)能够分析带传动的受力情况。
●孔板式
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《机构设计与应用》学习情境三： 《机械设计与应用》学习情境 2 传动零部件的设计与选用 压力机中带传动的工作分析与设计 任务1 带传动的设计与选用
●轮辐式
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《机构设计与应用》学习情境三： 《机械设计与应用》学习情境 2 传动零部件的设计与选用 压力机中带传动的工作分析与设计 任务1 带传动的设计与选用
5.带传动的弹性滑动和传动比 （1）弹性滑动 由于带的弹性和拉力差而引起的带与带轮 之间的局部相对滑动称弹性滑动。 带工作时弹性滑动是不 可避免的。
考虑弹性滑动影响的传动比公式：
n1 dd 2 i n2 d d 1 (1 )
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《机构设计与应用》学习情境三： 《机械设计与应用》学习情境 2 传动零部件的设计与选用 压力机中带传动的工作分析与设计 任务1 带传动的设计与选用
F1-F0=F0-F2 F0=（F1+F2）/2
工作时
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《机构设计与应用》学习情境三： 《机械设计与应用》学习情境 2 传动零部件的设计与选用 压力机中带传动的工作分析与设计 任务1 带传动的设计与选用
3.有效拉力 F=F1-F2 4.带传动的最大有效圆周力——有效拉力的临界值 紧边拉力和松边拉力之间的关系：
带传动的受力分析-工程.
带传动的受力分析 -工程
2019-01-01
一、带传动中的力
在安装带传动时，传动带即以一定的预紧力F0紧套在两个带轮上，。
由于预紧力F0的作用。
带和带轮的接触面上就产生了正压力。
带传动不工作时传动带两边的拉力相等，都等于F0（如下列左图所示）。
不工作时工作时带在工作时（如上列右图所示），设主动轮以带速n1转动，带与带轮的接触面间便产生摩擦力，主动轮作用在带上的摩擦力Ff的方向和主动轮的圆周速度方向相同,主动轮即靠此摩擦力驱动带运动；带作用在从动轮上的摩擦力的方向，显然与带的运动方向相同，带同样靠摩擦力Ff而驱动从动轮以转速n2转动。
这时传动带两边的拉力也相应地发生了变化：带绕上主动轮的一边被拉紧，叫做紧边，紧边拉力由F0增加到F1；带绕上从动轮的一边被放松，叫做松边，松边拉力由F0减小到F 2，
《》()。
如果近似地认为带工作时的总长度不便，则带的紧边拉力的增加量，应等于松变拉力的减小量，即F1－F0＝F0－F2 或F1＋F2
＝2F0 若以主动轮一段为分离体，则有总摩擦力F f和两边拉力对轴心的力矩的代数和为零，从而可得出Ff＝F1－F 2
在带传动中，有效拉力Fe并不是作用于某固定点的集中力，而是带和带轮接触面上的各点摩擦力的总和，故整个面上的总摩擦力Ff即等于带所传递的有效拉力，即有：
Fe＝Ff＝F1－F2
即带传动所能传递的功率P（单位为kW）为
P＝Fev/1000
将上述公式整理可得F1＝F0+ Fe/2 F2＝F0- Fe/2。
带传动的受力分析PPT优质课件
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10-5 V带和带轮的结构和标准
普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记号组成， 见如下示例： A－1400 GB11544－109
国标代号
基准长度
v带型号
.
10-5 V带和带轮的结构和标准
二、普通V带轮的结构
带轮的结构：带轮由轮缘、腹 板（轮辐）和轮毂三部分组成。 V带轮按腹板结构的不同分为以 下几种型式：实心带轮、腹板 带轮 、孔板带轮、轮辐带轮。
为保证带有足够的疲劳寿命，应
使带中的最大应力smax小于等于带材 料的许用应力[s]。即
smax=s1+sc+sb1≤[s]
.
10-3 带传动的弹性滑动和传动比
传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力 大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉 力由F1减小为F2,其弹性伸长量也减小。带在绕过带轮的过程 中，相对于轮面向后收缩，带与带轮轮面间出现局部相对滑动， 导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度。 当带由松边绕过从动轮进入紧边时，拉力增加，带逐渐 被拉长，沿轮面产生向前的弹性滑动，使带的速度逐渐 大于从动轮的圆周速度。
.
第十章 带传动
§10-1 概述 §10-2 带传动的受力分析和应力分析 §10-3 带传动的弹性滑动及其传动比 §10-4 普通V带传动的失效形式与计算准则 §10-5 普通V带和带轮的结构和标准 §10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 §10-7 V带传动的张紧、安装和维护
.
10-1 概述
考虑弹性滑动时的传动比为 ：
i12
n1 n2
dd 2
dd1(1 )
随载荷变化而变化。因 是变量，故带传动的传动比不准
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第十章 带传动
§10-1 概述 §10-2 带传动的受力分析和应力分析 §10-3 带传动的弹性滑动及其传动比 §10-4 普通V带传动的失效形式与计算准则 §10-5 普通V带和带轮的结构和标准 §10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法 §10-7 V带传动的张紧、安装和维护
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10-1 概述
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10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法
5.初定中心距a和基准带长Ld 按下式初步确定中心距a0
0.7(dd1 dd 2 ) a0 2 dd1 dd 2
初选a0后，可根据下式计算v带的初选长度L0
L0
2a0
2
(d d1
dd2)
(dd 2 dd1)2 4a0
YZ 20 50
A B CD E 75 125 200 355 500
.
10-6 普通V带传动的参数选择和设计计算方法
4.验算带速
v dd1n1
60 1000
带速不宜过高，否则 离心力增大，带轮间摩擦力减小，容易打滑 单位时间内绕过带轮的次数也增多，降低传动带的工作寿命
带速不宜过低，否则 当传递功率一定时，传递的圆周力增大，带的根数增多
.
10-5 V带和带轮的结构和标准
普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记号组成， 见如下示例： A－1400 GB11544－109
国标代号
基准长度
v带型号
.
10-5 V带和带轮的结构和标准
二、普通V带轮的结构
带轮的结构：带轮由轮缘、腹 板（轮辐）和轮毂三部分组成。 V带轮按腹板结构的不同分为以 下几种型式：实心带轮、腹板 带轮 、孔板带轮、轮辐带轮。
带传动的受力分析及运动特性
带传动的受力分析及运动特性newmaker一、带传动的受力分析带传动安装时，带必须张紧，即以一定的初拉力紧套在两个带轮上，这时传动带中的拉力相等，都为初拉力F0（见图7–8a）。
图7-8 带传动的受力情况a)不工作时 b)工作时当带传动工作时，由于带和带轮接触面上的摩擦力的作用，带绕入主动轮的一边被进一步拉紧，拉力由F0增大到F1，这一边称为紧边；另一边则被放松，拉力由F0降到F2，这一边称为松边（见图7–8b）。
两边拉力之差称为有效拉力，以F表示，即F＝F1–F2 （7–4）有效拉力就是带传动所能传递的有效圆周力。
它不是作用在某一固定点的集中力，而是带和带轮接触面上所产生的摩擦力的总和。
带传动工作时，从动轮上工作阻力矩T¢2所产生的圆周阻力F¢为F¢＝2 T'2 /d2正常工作时，有效拉力F和圆周阻力F¢相等，在一定条件下，带和带轮接触面上所能产生的摩擦力有一极限值，即最大摩擦力（最大有效圆周力）Fmax，当Fmax≥F¢时，带传动才能正常运转。
如所需传递的圆周阻力超过这一极限值时，传动带将在带轮上打滑。
刚要开始打滑时，紧边拉力F1和松边拉力F2之间存在下列关系，即F1＝F2∙e f∙a（7–5）式中 e–––自然对数的底（e≈2.718）；f–––带和轮缘间的摩擦系数；a–––传动带在带轮上的包角（rad）。
上式即为柔韧体摩擦的欧拉公式。
（7-5）式的推导：下面以平型带为例研究带在主动轮上即将打滑时紧边拉力和松边拉力之间的关系。
假设带在工作中无弹性伸长，并忽略弯曲、离心力及带的质量的影响。
如图7–9所示，取一微段传动带dl，以dN表示带轮对该微段传动带的正压力。
微段传动带一端的拉力为F，另一端的拉力为F＋dF，摩擦力为f·dN，f为传动带与带轮间的摩擦系数（对于V带，用当量摩擦系数fv，，f为带轮轮槽角）。
则因da很小，所以sin(da/2)»da/2，且略去二阶微量dF∙sin(da/2)，得dN=F∙da又取cos(da/2)»1，得f∙dN=dF或dN=dF/f，于是可得F∙da=dF/f 或dF/F=f∙da两边积分即F1＝F2∙e f∙a如果近似地认为，传动带在工作时的总长度不变，则其紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即F1-F0=F0-F2或F1+F2=2F0 (7-6)将式（7–4）代入式（7–6）得（7–7）将式（7–7）代入式（7–5）整理后，可得到带传动所能传递的最大有效圆周力（7–8）由式（7–8）可知，带传动最大有效圆周力与F0、a及带和带轮材质等因素有关。
带传动的受力分析和传动时的应力分析
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。