机械设计8第8章带传动3
机械设计基础第8章 带传动
第8章带传动带传动是一种常用的机械传动形式，它的主要作用是传递转矩和转速。
大部分带传动是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。
本章将对带传动的工作情况进行分析，并给出带传动的设计准则和计算方法。
着重讨论V带传动的设计计算，同时对同步带传动作了简介。
8.1 概述如图8.1所示，带传动一般是由主动轮1、从动轮2、紧套在两轮上的传动带3及机架4组成。
当原动机驱动带轮1（即主动轮）转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮2一起转动，从而实现运动和动力的传递。
图8.1 带传动8.1.1 带传动的类型1．按传动原理分（1）摩擦带传动靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带传动、平带传动等；（2）啮合带传动靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。
2．按用途分（1）传动带传递动力用；（2）输送带输送物品用。
本章仅讨论传动带。
3．按传动带的截面形状分（1）平带如图8.2 a）所示，平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。
常用的平带有胶带、编织带和强力锦纶带等。
（2）V带V带的截面形状为梯形，两侧面为工作表面，如图8.2 b）所示。
传动时，V带与轮槽两侧面接触，在同样压紧力F Q的作用下，V带的摩擦力比平带大，传递功率也较大，且结构紧凑。
（3）多楔带如图8.3所示，它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。
多楔带结构紧凑，可传递很大的功率。
（4）圆形带如图8.4所示，横截面为圆形，只适用于小功率传动。
（5）同步带带的截面为齿形，如图8.5所示。
同步带传动是靠传动带与带轮上的齿互相啮合来传递运动和动力，除保持了摩擦带传动的优点外，还具有传递功率大，传动比准确等优点，多用于要求传动平稳、传动精度较高的场合。
图8.2 平带和V带图8.3 多楔带图8.4 圆形带图8.5 同步带8.1.2 带传动的特点和应用带传动属于挠性传动，传动平稳，噪声小，可缓冲吸振。
过载时，带会在带轮上打滑，从而起到保护其他传动件免受损坏的作用。
机械设计 第八章 带传动
17.带传动的速度不应过高或过低 推荐v=5~25m/s传动比同理 推荐传动比2~5
18.带传动的设计内容：确定计算功率（合理选择工况系数）----选择带型----初选小带轮直径----验算带速----计算大带轮直径并加以圆整----计算带长并从表中选取相近的带长----计算中心距及变动范围----验算小带轮包角----确定带的根数----确定带的初拉力----确定带的压轴力
第八章 带传动
1.带传动的类型: 摩擦型带传动 啮合型带传动
2.带传动是一种挠性传动
3.带传动最大有效拉力的影响因素：初拉力、包角、摩擦因数 成正比
4.P=（有效拉力F*速度v）/1000 因此 速度一定下 带传动传递的功率取决于有效拉力
5.带传动瞬时最大应力发生在紧边绕上小带轮处
6.带的弹性滑动与打滑：小带轮上紧边拉力降至松边拉力 大带轮上松边拉力升为紧边拉力 带的弹性变形量变化 这种由于带的弹
12.带传动的有效拉力等于带传动的总摩擦力等于F1-F2（紧边拉力与松边拉力的差值）
13.带传动的失效形式：带传动的打滑与疲劳破坏
14.普通v带的设计计算：单根普通v带的基本额定功率 由实验得出 查表：带型、小带轮的基准直径、小带轮转速
15.普通v带的设计计算：单根普通v带的基本额定功率增量 查表：带型、传动比、小带轮转速
19.V带的张紧：一般张紧轮放在松边的内侧 使带只受单向弯曲 张紧轮靠近大带轮 直径小于小带轮的直径
7.带的应力分析：拉应力 、弯曲应力 )（小带轮上弯曲应力大于大带轮上弯曲应力）、离心拉应力
8.带每巡行一周 相当于应力变化一个周期
9.带的瞬时传动比不是恒定的 平均传动比是恒定的
机械设计第8章带传动
设带的总长不变，则紧边拉力的增量应等于松边拉力的减量：
F1 + F2 = 2 F0
①取绕在主动轮一侧的带为分离体：
F2 Ff
O1
T=0
D1 D1 D1 Ff F2 F1 0 2 2 2
n1
Ff F1 F2
上式表明：摩擦力Ff 提供了松边、紧边的拉力差。
主动轮
F1
②取主动轮及绕于其上的带为分离体：
2）V带
应用最广的带传动，在同样的张紧力下， V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。
普通V带
窄V带
宽V带
FQ
FN FQ
/2
平带传动----平面摩擦
FN= FQ
摩擦力: F f = FN f = f FQ
Ｖ带传动----槽面摩擦
FN sin /2 FQ= 2 2
/2
FN=
FQ
sin /2
三、带传动的特点(主要针对摩擦型）
优点：
☻ 缓冲，吸振，平稳无噪音。
用于高速轴：★电机→带传动→齿轮传动→工作机 ☻ 适宜远距离传动。
☻ 过载时打滑可防止其它零件损坏。
☻结构简单、成本低廉。
缺点：
☻有弹性滑动，传动比不稳定。 ☻带的寿命较短，传动效率较低。 ☻需要张紧装臵。
☻ 不宜用于高温、易燃、易爆场合。
中性层
bp 节宽bp：节面的宽度。
节面
dd
带轮槽宽尺寸等于带的节宽bp处的直径---基准直径dd
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度---带的基准长度Ld
表8-2 V带的基准长度系列及长度系数KL 基准长度 KL 基准长度 KL Ld / mm Y Z Ａ Ｂ Ｃ Ld / mm Ｚ Ａ Ｂ Ｃ 200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88 224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91 250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93 280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07 355 0.92 3550 1.17 1.07 0.97 400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02 450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04 500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07 560 0.82 5600 1.09 630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15 800 0.90 0.85 8000 1.18 900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.23 1120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 12500 1400 1.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86
第八章 带传动
取主动轮一端的带为分离体， 其受力：F1、F2、N、Ff
TO1 0 : Ff
d p1
2 F f F1 F2 Fe
F2
d p1 2
F1
d p1 2
Ff
0
N O 1
有效拉力
Fe F1 F0 2 F2 F0 Fe 2
Fe——是由功率P（外载） 决定的， P Fe Ff ——是有限的，当F0和f 一定时， Ffmax= f N
Fc qv2 离心拉应力为： c A A
v c
3.弯曲应力：
c
2Байду номын сангаас
b2
b E
h h E dp dd
d d b
b1
b1 b 2
式中：h为带的高度
max
1
（P141表8-1）。
min
结论： 1）带是在变应力作用下工作——疲劳破坏。 2）最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，其值为：
越好吗？
四. 带传动弹性滑动：
1.弹性滑动的产生机理： 带受拉力产生弹性变形，而拉力不同弹 性变形量也不同。 1） 带的紧边在A1点绕上主动轮时： 带的受力：F1 带的速度：v = v1 当带由A1B1运动时： 带拉力：F1F2 减小 带的弹性变形量减小（带收缩）， 即带一边随带轮前进，一边又向后收 缩，带的速度：v v1 2）从动轮上：正好相反，即： v v2 即有： v1 B
§8-1
概
述
一.带传动的组成及工作原理：
1.组成：主动轮1、从动轮2、传动带3
2.工作原理：靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。
工作前：带已受到预拉力的作用，使带与带轮接触面间产生压力， 工作时：主动轮通过摩擦力使带运动，带通过摩擦力使从动轮转动。
《机械设计基础》(贾磊)课件 第8章 带传动
8.2.2 V带轮的材料、结构及轮槽 尺寸
V带轮的结构尺寸可以查设计手册，也可以按下面的经验公式确定。 d1＝（1.8～2）d，D0＝0.5（D1＋d1）
d0＝（0.2～0.3）（D1－d1），C΄＝（1/7－1/4B）S h2＝0.8h1，b1＝0.4h1，b2＝0.8b1，f＝0.2h1，f1＝0.2h2
在带传动中，起传递作用的拉力是紧边与松边的拉力之差，称为有效 拉力，用F表示。其表达式为
F＝F1－F2 有效拉力的值等于带与带轮之间接触面上摩擦力的总和，于是可得带 传动所传递的功率为
P Fv 1000
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8.3.1 带传动的工作情况分析
带传动的紧边拉力与松边拉力的关系可以用欧拉公式表示为
L＝（1.5～2）d（当B＜1.5d时，L＝B）
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8.2.2 V带轮的材料、结构及轮槽 尺寸
3．V带轮的轮槽尺寸
V带轮轮槽的横截面及其各部分尺寸如表8-4所示。
注意： V带两侧间的夹角（楔角）为40°，但V带弯曲时，V带的下部会膨胀
，使得弯曲的V带的楔角小于槽轮的轮槽角。为了使皮带与槽轮侧面保持 接触良好，应使轮槽角小于楔角，国标规定V带轮的轮槽角为32°、34°、 36°、38°。
在工程实际中，带的实际工作条件与上述特定条件不同，所以应对P0 加以修正。因此，实际工作条件下单根V带的基本额定功率[P0]为
[P0]＝（P0＋ΔP0）KαKL
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8.3.2 V带的设计计算
2．带传动的设计步骤与参数的选择
（1）确定计算功率
计算功率是指根据传递的额定功率，并考虑载荷性质以及每天工作运 转时间的长短等因素的影响而确定的，即
08 机械设计作业参考答案带传动要点
因此，为避免紧边过大的拉应力 ，带速不宜太低。
3、带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的？对带传动有何影响？
【答】
带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同，导致带的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的，是带传动固有的物理现象。
带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时，带与带轮间将产生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当避免。
5）验算小带轮上的包角
包角合适。
6）计算带的根数
⑴计算单根V带的额定计算功率
由 和 ，查表8-4a得 kW
查表8-4b得 kW
查表8-5得 ，查表8-2得 ，根据式8-26
取4根。
7）计算单根V带的最小初拉力
由表8-3得B型带的单位长度质量 kg/m
N
8）计算压轴力 压轴力的最小值为
9）带轮结构Leabharlann 计（略）【解】由 ，得
由 ，又 ，得
由 ，得
7、计算题
【解】
1）确定计算功率由表8-7查得 ，计算功率为
kW
2）选取V带型号根据 ，由图8-11选用B型带。
3）确定带轮的基准直径，并验算带速
⑴确定小带轮基准直径由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径
⑵验算带速按式8-13
由于 ，故带速合适。
⑶确定大带轮基准直径
带传动
1、影响带传动工作能力的因素有哪些？
【答】由公式（8-7）
影响带传动工作能力的因素有：
（1）预紧力：预紧力越大，工作能力越强，但应适度，以避免过大拉应力；
（2）包角：包角越大越好，一般不小于120度；
机械设计第八章-带传动-思考题-答案
《带传动》课堂练习题一、填空题1普通V带传动中，已知预紧力F o=25OO N,传递圆周力为800 N,若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F i为2900 ，松边拉力F2为2100 。
2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大，而带传动的最大有效拉力决定于__ 0 _________ 、__________ 、 f 三个因素。
3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命。
4、在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。
5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。
6、皮带传动中，带横截面内的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处：皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。
7、皮带传动中，预紧力F0过小，则带与带轮间的摩擦力减小,皮带传动易出现_________打滑现象而导致传动失效。
&在V带传动中，选取小带轮直径D1 > D llim。
的主要目的是防止带的弯曲应力过大。
9、在设计V带传动时，V带的型号可根据计算功率Pea和小带轮转速n1查选型图确定。
10、带传动中，打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动_______ ，多发生在小带轮上。
刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为—F1=F2e f。
11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同________ 产生的，可引起速度损失________，传动效率下降、带磨损等后果,可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。
12、带传动设计中，应使小带轮直径d> d rnin，这是因为______；应使传动比i <7,这是因为中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传动性能。
13、带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心应力。
最大应力等于1+ b1+c ,它发生在紧边开始绕上小带轮处处，若带的许用应力小于它，将导致带的疲劳失效。
14、皮带传动应设置在机械传动系统的高速级，否则容易产生打滑。
机械设计08-带传动
PC K A P 1.2 9 10.8KW
（2）选V带型号
根据Pc=10，8KW和n1=1460r/min，查图8-11。 位于A、B型交界处，选用B型。
（3）求大小轮基准直径d1、d2 查表8-6，B型带的最小直径为125。现取d1=140。
分析：1 仅发生于紧边全长 2仅发生于松边全长
(2) 离心拉应力 c
c Fc / A qv2 / A
分析：在带全长处处相等
(2) 由离心力所产生的拉力
微弧段dl上产生的离心力
dFNc
(rd )q v2
r
qv2d
法向上微弧段dl上各力的平衡得:
qv2d
2Fc
sin
d
2
sin d d
2
2
切记：欧拉公式不可用于非极限状态下的受力分析！
3. V带传动和平带传动的比较
FN
FN FQ
2FN sin 2 FQ
平带：Ff fFQ
V带 : Ff f
FQ
f F Q
sin
2
f f V带可传递较大功率
5 带的应力分析
(1) 紧边应力 1 ，松边应力 2
1 F1 / A
2 F2 / A
轿车发动机 机器人关节
第8章 带传动
§8.1 概述 §8.2 带传动工作情况的分析 §8.3 V带传动的设计计算 §8.4 V带轮设计 §8.5 V带传动的张紧装置
§8.1 概述
带传动的组成：主动轮 从动轮 紧套在两轮上的传动带 带的传动过程：
原动机转动
驱动主动轮
主动轮转动
带与轮的摩擦
从动轮转动
d2
机械设计_第8章-带传动_(1)
第八章 带传动
8-3、V带传动的设计计算
（一）设计准则和单根V带的基本额定功率 • 带传动的主要失效形式：打滑、传动带的疲劳破坏。 • 设计准则： 在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
Fec = F1 (1 −
1 e
) fV α
σ max = σ 1 + σ b1 + σ c ≤ [σ ]
弯曲应力与带轮直径成反比，为了避免弯曲应力过大，带轮 直径不得小于最小值（表8-6）。
11
第八章 带传动
带的应力分布及最大应力值 2 离心拉应力 σ c = Fc / A = qv / A （MPa）
拉应力 弯曲应力 σc σ1 σ2 σb1 σb2
σ 1 = F1 / A （MPa） σ 2 = F2 / A （MPa）
F2 = F0 − Fe / 2
过大初始拉力的危害
P一定时，Fe一定。故增加F0导致F1及F2增加 ——带张得过紧，将因过度磨损而很快松弛
第八章 带传动
（二）带传动的初拉力和临界摩擦力 在一定的初拉力作用下，带与带轮之间最多能传递多大摩擦力 呢？ 当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最大（临界状 态Ffc），从而有效拉力也达到最大（临界状态Fec ）。 • 临界状态下，紧松边拉力的关系（欧拉公式）：
F1 = e fV α F2
α 包角 α1 = 180o − fV 当量摩擦系数
d d 2 − d d1 × 57.3o a
α2 α1
8
第八章 带传动
联解： 得：
F1 = F2 e
fV α
Fec = F1 − F2
e fV α F1 = Fec fV α e −1 1 F2 = Fec f α e −1
陈立德版机械设计基础第8、9章课后题答案
、第8章 带传动带传动的主要类型有哪些各有何特点试分析摩擦带传动的工作原理。
答：按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。
前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。
摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
什么是有效拉力什么是初拉力它们之间有何关系答：当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力0F 。
当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。
紧边拉力为1F ，松边拉力为2F 。
带两边的拉力之差称为带传动的有效拉力F 。
设环形带的总长度不变，可推出()01212F F F =+ 小带轮包角对带传动有何影响为什么只给出小带轮包角1α的公式【答：1α角增大说明了整个接触弧上的摩擦力的总和增加，从而提高传动能力。
由于大带轮的包角2α大于小带轮的包角1α，打滑首先发在小带轮，因此，只要考虑小带轮的包角1α值。
带传动工作时，带截面上产生哪些应力应力沿带全长是如何分布的最大应力在何处答：带传动时，带中的应力有三个：（1）由拉力产生的拉应力，带全长上分布的，紧边上为1δ、松边上为2δ、1δ> 2δ。
（2）由离心力产生和离心拉应力c δ，作用于带的全长的。
（3）带绕过带轮时发生弯曲，产生的弯曲后应力b δ，发生在带上包角所对的圆孤部分，12b b δδ>。
最大应力发生在带左紧边进入小带轮处。
带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的它们对传动有何影响是否可以避免答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。
打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。
而弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是一种不可避免的物理现象。
一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么 答：因为12αα<，故打滑总是先发生在小轮上。
带传动
d b 2 d b1 1 180 2 180 2 ( ) 2 a
O
180O 2
a
1
d b1
db2
2
d b 2 d b1 sin ( )/a 2
普通V带和窄V带的标记
标记组成：带型、基准长度、标准号。 例如：A型普通V带、基准长度1400mm. 标记：A—1400 GB/T11544—1997 又如：SPA型窄V带、基准长度1250mm. 标记：SPA—1250 GB/T12730—2002
机 械 设计
第八章 带传动
陆宁编制
上海工程技术大学机械设计教研室
第八章 带传动 §8-1 概 述
§8-2 带传动的工作状况分析 §8-3 V带传动的设计计算 §8-4 带轮的结构设计
§8-5 V带传动的张紧装置
§8-1 概
二．工作特点
1· 缓冲、吸振
述
一．工作原理：靠摩擦传动
2· 瞬时传动比不稳定 3· 压轴力大 4· 结构简单、维护方便 5· 适于远距离传动
带上的作用力
F1 F2 2F0
Fe F f F1 F2
F ev 带传动所传递的功率 P 1000
Fe F1 F0 2 Fe F2 F0 2
KW
结论
∵ ΣFf = F1 - F2 = Fe
带轮接触面上摩擦力之总和等于所传 递的有效拉力
分析
∵
Fe V P 1000
带张紧轮的三角带传动
三角带工作一段时间后会因为塑性伸长而松弛，致使张紧力降低，张紧轮 可以保证足够的张紧力。张紧轮应放在松边内侧靠大带轮处，以免小带轮 包角减小过多，影响传动能力。
2 ． V带
第八章带传动
第八章 带传动一 选择题(1) 带传动不能保证精确的传动比，其原因是 C 。
A. 带容易变形和磨损B. 带在带轮上打滑C. 带的弹性滑动D. 带的材料不遵守胡克定律(2) 带传动的设计准则为 C 。
A. 保证带传动时，带不被拉断B. 保证带传动在不打滑的条件下，带不磨损C. 保证带在不打滑的条件下，具有足够的疲劳强度(4) V 带轮槽楔角ϕ与V 带楔角θ间的关系是 C 。
A. θϕ=B. θϕ>C. θϕ<(5) 设计V 带传动时发现V 带根数过多，最有效的解决方法是 C 。
A. 增大传动比B. 加大传动中心距C. 选用更大截面型号的V 带(6) 带传动中紧边拉力为1F ，松边拉力为2F ，则其传递的有效圆周力为 D 。
A. 21F F +B. ()221F F −C. ()221F F +D. 21F F −(7) 要求单根V 带所传递的功率不超过该单根V 带允许传递的功率P ，这样，带传动就不会产生 C 失效。
A. 弹性滑动B. 疲劳断裂C. 打滑和疲劳断裂D. 打滑E. 弹性滑动和疲劳断裂(9) 设计V 带传动时，如小带轮包角1α过小 (1α<120°)最有效的解决方法是 A 。
A. 增大中心距B. 减小中心距C. 减小带轮直径(10) V 带轮轮槽与带的三种安装情况如图8-1所示，其中 A 种情况是正确的。
图8-1(11) V 带的楔角等于 A 。
A. 40oB. 35oC. 30oD. 20o(12) V 带带轮的轮槽角 D 40o 。
A. 大于B. 等于C. 小于D. 小于或等于(13) 带传动采用张紧轮的目的是 D 。
A. 减轻带的弹性滑动B. 提高带的寿命C. 改变带的运动方向D. 调节带的初拉力(14) V 带的参数中， D 尚未标准化。
A. 截面尺寸B. 长度C. 楔角D. 带厚度与小带轮直径的比值(15) 在各种带传动中， B 应用最广泛。
A. 平带传动B. V 带(三角带)传动C. 多楔带传动D. 圆带传动(17) 为使V 带(三角带)传动中各根带受载均匀些，带的根数z 一般不宜超过 C 根。
机械设计基础第八章
， 当量摩擦系数 f′>f， V带传动能力更大。 带传动能力更大。 带传动能力更大 注意： 带楔角为 带楔角为40° 注意：V带楔角为 ° 带轮槽角小于40° 带轮槽角小于 °。
带传动概述
二、带传动的结构（阅读） 带传动的结构（阅读） 机构传动中应用最广的是普通V带传动。（窄 带 机构传动中应用最广的是普通 带传动。（窄V带、宽V带、大 带传动。（ 带 楔角V带 汽车V带 楔角 带、汽车 带） 普通V带是标准件 制成无接头的环形， 带是标准件， 普通 带是标准件，制成无接头的环形，按剖面尺寸大小分为 Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，剖面尺寸由小到大。注意： 七种型号， 、 、 、 、 、 、 七种型号 剖面尺寸由小到大。注意： 节宽b 节径d 和基准直径d 基准长度L 节宽 p、节径 p和基准直径 d，基准长度 d。
带传动的几何计算及基本理论
五、带传动的主要失效形式及设计准则 1、主要失效形式 、 （1）打滑。当传递的圆周力 超过了带与带轮之间摩擦力 ）打滑。当传递的圆周力F超过了带与带轮之间摩擦力 总和的极限时，发生过载打滑，使传动失效。 总和的极限时，发生过载打滑，使传动失效。 （2）疲劳破坏。传动带在变应力的长期作用下，因疲劳而 ）疲劳破坏。传动带在变应力的长期作用下， 发生裂纹、脱层、松散、直到断裂。 发生裂纹、脱层、松散、直到断裂。 2、设计准则 、 在不打滑的前提下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。 在不打滑的前提下， 六、带传动的设计条件和传动功率 根据设计准则，带传动应满足以下两个条件： 根据设计准则，带传动应满足以下两个条件： 1、不打滑条件 、 1000 P 1 F1 ) F= F f lim = F1 F2 = F1 = F1 (1 F≤Fflim fα 1 e fα 1 V
第八章带传动
FN
1
附件2 带传动主要几何参数的计算
2
附件3 柔韧体的欧拉公式的推导
3
4
附件4 离心拉应力公式的推导
5
附件5 带上弯曲应力公式的推导678910
11
12
13
14
15
第三篇 机械传动
一、机器的组成
机器通常由动力机、传动装置和工作机组成
二、传动装置
1=1800－
0.5(d d 2 d d 1 ) sin 2 a
0 0
0.5(d d 2 d d 1 ) 2 a
d d 2 d d 1 180 1 180 180 a
d d 2 d d 1 180 2 180 180 a
38
④求中心距a和带的基准长度Ld
a) 初选a0
0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
b) 由a0定计算长度（开口传动） Ld 0
(dd 2 dd1 ) 2 2a0 (dd1 dd 2 ) 2 4a0
c) 按表8-2定相近的基准长度（节线长度）：Ld d) 由基准长度Ld求实际中心距
弹性滑动是带传动 中不 可避免的现象，是正常 工作时固有特性 弹性滑动会引起下列后果： （1）从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆 周速度 （2）损失一部分能量，降低了传动效率，会使 带的温度升高；并引起传动带磨损
30
打滑造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定 状态
带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以 打滑总是在小轮上先开始的 打滑是由于过载引起的，避免过载就可以避 免打滑
表8-4a，
机械设计第八._带传动_思考题_答案解析
《带传动》课堂练习题一、填空题1、普通V带传动中，已知预紧力F=2500 N，传递圆周力为800 N，若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F1为 2900 ，松边拉力F2为 2100 。
2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大，而带传动的最大有效拉力决定于 F、α、 f 三个因素。
3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命。
4、在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。
5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。
6、皮带传动中，带横截面内的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处；皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。
7、皮带传动中，预紧力F过小，则带与带轮间的摩擦力减小，皮带传动易出现打滑现象而导致传动失效。
8、在V带传动中，选取小带轮直径D1≥D1lim。
的主要目的是防止带的弯曲应力过大。
9、在设计V带传动时，V带的型号可根据计算功率Pca 和小带轮转速n1 查选型图确定。
10、带传动中，打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动，多发生在小带轮上。
刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为 F1=F2e fα。
11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同产生的，可引起速度损失，传动效率下降、带磨损等后果，可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。
12、带传动设计中，应使小带轮直径d≥drnin，这是因为直径越小，带的弯曲应力越大；应使传动比i ≤7，这是因为中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传动性能。
13、带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心应力。
最大应力等于σ1+σb1+σc ，它发生在紧边开始绕上小带轮处处，若带的许用应力小于它，将导致带的疲劳失效。
14、皮带传动应设置在机械传动系统的高速级，否则容易产生打滑。
二、选择题1、带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力F满足关系 B22、带传动中，选择V带的型号是根据 C 。
第8章 带传动
§8-2 带传动的工作情况分析
§8-2 带传动的工作情况分析
一、受力分析 带传动尚未工作时， 带传动尚未工作时，带所受的 拉力称为初拉力 初拉力， 表示。 拉力称为初拉力，用 F0 表示。 带传动工作时，一边拉紧， 带传动工作时，一边拉紧，称 为紧边；另一边放松，称为松边。 紧边；另一边放松，称为松边。 松边 变形 紧边 松边 变形量 ∆l1 ∆l2 力 力变化量 ∆F1=F1-F0 ∆F2=F0-F2
普通Ｖ §8-3 普通Ｖ带传动设计
概 述
类型：V带有普通V带、窄V带、宽V带、联组V带等多种类型，其 类型： 带有普通V 联组V带等多种类型， 中普通V带应用最广，本节主要介绍普通V带传动。 中普通V带应用最广，本节主要介绍普通V带传动。 bp 包布 （1）标准普通 带 ）标准普通V带 带已经标准化， ♦ 普通 V 带已经标准化 ， 是 无接头的环形带。 无接头的环形带。 ♦主要参数
带传动概述4 带传动概述4
概 述
4．带传动的特点 ．带传动的特点 优点： 适用于中心距较大的传动， 优点： 1. 适用于中心距较大的传动， 2. 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小； 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小； 3. 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。 4. 结构简单，成本低； 结构简单，成本低； 缺点：1. 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短； 缺点： 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短； 2. 对摩擦带传动，传动比不恒定； 对摩擦带传动，传动比不恒定； 3. 效率较低。 效率较低。 5．带传动的应用 ．带传动的应用 在各类机械中应用广泛， 在各类机械中应用广泛，但摩擦带传动不适用于对传动比有精确 要求的场合。 要求的场合。
机械设计基础课后习题答案第三版课后答案（1-18章全）完整版（可编辑）
机械设计基础课后习题答案第三版课后答案(1-18章全) 完整版机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第1章机械设计概述1第2章摩擦、磨损及润滑概述 3第3章平面机构的结构分析12第4章平面连杆机构16第5章凸轮机构 36第6章间歇运动机构46第7章螺纹连接与螺旋传动48第8章带传动60第9章链传动73第10章齿轮传动80第11章蜗杆传动112第12章齿轮系124第13章机械传动设计131第14章轴和轴毂连接133第15章轴承138第16章其他常用零、部件152第17章机械的平衡与调速156第18章机械设计CAD简介163机械设计概述机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
常见的失效形式有哪几种?答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。
什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。
对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
标准化的重要意义是什么?答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。
液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。
机械设计题
第八章 带传动一、单项选择题1、摩擦型带传动是依靠___B__________来传递运动和动力的。
A ．带和带轮接触面之间的正压力B ．带与带轮之间的摩擦力C ．带的紧边拉力2、带张紧的目的是______C______。
A ．减轻带的弹性滑动B ．提高带的寿命C ．使带具有一定的初拉力3、与同样传动尺寸的平带传动相比，V 带传动的优点是_____C______。
A ．传动效率高B ．带的寿命长C ．带的价格便宜D ．承载能力大4、选取V 带型号，主要取决于___D_______。
A ．带的线速度B ．带的紧边拉力C ．带的有效拉力 D.带传递的功率和小带轮转速5、普通V 带两侧面的夹角为40o ，所以带轮轮槽角 Φo____C___。
A ．＞ 40oB ．＝ 40oC ．＜ 40o6、与链传动相比较，带传动的优点是________C______。
A ．传动效率高B ．承载能力大C ．工作平稳，噪声小D ．使用寿命长7、带传动正常工作时，紧边拉力Fl 和松边拉力F2满足关系_____B__。
A ．F 1＝F 2B ．F 1一F 2＝FeC ．F l ／F 2＝e f α1D ．F 1十F 2＝F 08、即将打滑时，传动带所能传递的最大有效拉力Fmax 和初拉力F0之间的关系为____C_______。
A ． ()1/2110m a x -=ααf f e eF F B ．()()1/12110max -+=ααf f e e F F C ． ()()1/12110max +-=ααf f e e F F D ．()1/12110max --=ααf f e e F F 9、带传动在工作中产生打滑的原因是 __B_________A ．带的弹性较大B ．传递的外载荷超过带的带轮间的极限摩擦力C ．带和带轮间摩擦系数较小D ．带传动中心距过大10、带传动在工作中产生弹性滑动的原因是____C_______A ．带与带轮间摩擦系数较小B ．所带的外载荷过大C ．带的弹性与紧边和松边有拉力差D ．初拉力过小11、带传动不能保证准确传动比，是因为_____C_________A ．带在带轮上出现打滑B ．带出现了磨损C ．带传动工作时发生弹性滑动D ．带的松弛12、与V 带传动比，同步带传动最突出的优点是____B_______。
贵州大学机械设计课程教案 第8章 带传动
贵州大学机械设计课程教案第8章带传动贵州大学机械设计课程教案第8章-带传动一第十一章带传动一、多项选择题11－1平带、v带传动主要依靠___________传递运动和动力。
（1）皮带张紧张力（2）皮带与皮带轮接触面之间的摩擦（3）皮带预紧力11-2在一般的动力传动机械中，主要用于__________________。
（1）平带（2）同步带（3）V带（4）多楔带11－3平带传动要实现两平行轴同方向回转，可采用___________传动。
（1）交叉（2）半交叉（3）开口（4）角度在11-4v皮带传动中，皮带轮的参考直径为。
（1）d1（2）d2（3）d3（4）d411-5在以下普通V型皮带中，皮带的截面尺寸最小。
（1）a（2）c（3） E（4）Z问题11-4图11-6图11-6皮带速度V>30m/s，传动轴速度n1=1×104~5×104R/min的皮带传动属于高速皮带传动。
除了要求皮带轮重量轻、重量均匀对称外，皮带传动还在轮辋表面上开一个环形槽，以便。
（1）为了动态平衡（2）防止皮带脱落（3）防止皮带和轮辋表面之间形成空气层，并降低摩擦系数（4）减少皮带轮的重量11－7带传动中，在预紧力相同的条件下，v带比平带能传递较大的功率，是因为v带着。
（1）强度高（2）尺寸小（3）有楔形增压作用（4）没有接头11－8v带传动中，带截面楔角为40o，带轮的轮槽角应__________40o。
（1）大于（2）等于（3）小于在11-9皮带传动中，V1是主动轮的圆周速度，V2是从动轮的圆周速度，V是皮带速度。
这些速度之间的关系是。
（1）v1=v2=v（2）v1＞v＞v2（3）v1＜v＜v2（4）v1=v＞v211－10带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为___________。
（1）带的材料不符合虎克定律（2）带容易变形和磨损（3）带在带轮上打滑（4）带的弹性滑动11－11带传动工作时产生弹性滑动是因为___________。
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Ｆec≤Ｆ1（1－1／ｅfva ） → don’t slip Ｆ1 ＝σ1A σ1≤[σ]－σb1－σc → ensure enough fatigue strength
∴ Max. power P0 of single v-belt: Ｐ0＝([σ]－σb1－σc)Ａ(1－1／ｅfva )Ｖ／1000ｋｗ （II）Basic rating powerＰ0 of single v-belt (specified cond.) 1.Ｐ0: Based on dd1, ｎ1 and types→search Table 8-4a 2. Specified cond.： ①steady load ②wrap angle α1=π（ｉ=1）; ③specified length
3. Modified coefficient in unspecific cond.
①Service factor ＫA → 非平稳载荷ＫA ＞ 1
②wrap angle factorＫα: Table 8-8 当α1＜π →承载力↓→Ｋα＜ 1→α1 ↓ →Kα↓ ③Length factorＫL : Table 8-2 When L＞specific length→rotation number N ↓→transmission power↑→ＫL ＞1 When L＜specific length→ＫL ＜ 1
Exercises
• 8-1 and 8-4 on page 164 Notice: in problem 8-4, you should design both V belt and belt wheel. (设计V带和带 轮).
Table 8-6
4. Power increment△P0 of single v-belt (Table 8-4b) Whenｉ＞1→dd2↑→σb2 ↓→bearing capacity↑→transmission power↑→ △P0 ＞0
III. Permissible power [Ｐ0] of single v-belt Permissible power：[P0]= (P0+△P0) KαKL Total power：Pca = KA P Number of v-belt： Z= Pca / [P0] IV. Design calculation of v-belt transmission 1. Design method： Known：Ｐ, ｎ, ｉ and Working condition Selection：Types, dd, Ｌd, a=(0.7~2)(dd1+dd2) Solve: 1. Ｚ＝Ｐca／[Ｐ0] 2. F (Forces acting on a shaft） Check：V , α 1≥120°（at least 90°）
计算 Pca =-11
2 . V带传动的设计步骤
选择dd
计算Ｌd 、 a
——套基准直径 表8-8
验算V 1≤15m／s
——套基准长度 表8-2
验算 α 1≥120°
带根数 Z= Pca / [P0]——取整数
计算预紧力F0，压轴力Fp
设计带轮 ——画零件工作图
§8—3 Ｖ-belt drive design
I. Failure type and design criterion ☆Failure type ★ design criterion
When Ｆe＞Ｆfmax＝Ｆec →打滑
Ｆe≤Ｆec
When σmax＞[σ] →endurance falure σmax≤[σ] σ1≤[σ]－σb1－σC
Design criterion： Prevent belt from slipping, and ensure enough fatigue strength and life. Design method： [Ｐ0] → Ｚ＝Ｐca／[Ｐ0]
II. Basic rating powerＰ0 of single V-belt