机械基础与设计原理第十八讲-第六章带传动
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机械设计-带传动
一、设计准则和单根V带所能传递的功率
主要失效形式： 打滑、疲劳破坏 设计准则： 保证带传动不打滑的条件下，
具有一定的疲劳强度和寿命。
由：
Fe m ax
F1 (1
1 e fv
)
1 A(1
1 e fv
)
max c 1 b1 [ ]
单根V带所能传递功率
P0
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本章目录
§1. 带传动概述 §2. 带传动工作情况分析 §3. V带传动的设计计算 §4. V带轮设计 §5. V带传动的张紧装置
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教学要求
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§1. 带传动概述
一、带传动的工作原理及特点
特点： 1、结构简单、
带
z
Pca
10
(P0 P0 )K K L
的 根
K——包角系数。
考虑包角不同对带传动能力的影响。
数 的 确
KL——长度系数。
考虑带的长度不同对带传动能力的影响。
定
P0——单根V带的基本额定功率。
P0——单根V带额定功率的增量。
考虑实际传动比大于1时，由于带在从 动轮上弯曲应力的减小使其传动能力的提高。
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高职《机械设计基础》带传动(带目录)
高职《机械设计基础》带传动一、引言随着我国经济的快速发展，机械制造业在国民经济中的地位日益重要。
机械设计作为机械制造业的基础，其重要性不言而喻。
在机械设计中，带传动作为一种常见的传动方式，具有结构简单、成本低廉、维护方便等优点，因此在各种机械装置中得到了广泛应用。
本文将重点介绍高职《机械设计基础》课程中带传动的基本原理、类型及其设计计算方法。
二、带传动的基本原理1.结构简单，安装方便，成本较低。
2.传动平稳，噪音小，能吸收和减缓冲击载荷。
3.适用于两轴中心距较大、传动比要求不高的场合。
4.传动效率相对较低，带的寿命受磨损、拉伸等因素影响。
三、带传动的类型及特点1.平带传动：平带传动是应用最广泛的带传动形式，其特点是带轮两侧工作面为平面，带与带轮之间靠摩擦力传递运动和动力。
平带传动适用于中心距较小、传动比要求不高的场合。
2.V带传动：V带传动具有传动功率大、结构紧凑、传动效率高等优点，广泛应用于各种机械装置。
V带传动的带轮两侧工作面为V 形，带与带轮之间靠摩擦力传递运动和动力。
V带传动适用于中心距较大、传动比要求较高的场合。
3.圆带传动：圆带传动是一种特殊的带传动形式，其带轮两侧工作面为圆形，带与带轮之间靠摩擦力传递运动和动力。
圆带传动适用于中心距较小、传动比要求较高的场合。
4.多楔带传动：多楔带传动是一种具有多个楔形工作面的带传动形式，其特点是传动功率大、结构紧凑、传动效率高。
多楔带传动适用于中心距较大、传动比要求较高的场合。
四、带传动的设计计算1.带传动的设计步骤（1）确定传动功率和转速：根据机械装置的工作要求，确定主动轴和从动轴的传动功率及转速。
（2）选择带型和带轮直径：根据传动功率和转速，选择合适的带型和带轮直径。
（3）计算带速和传动比：根据带轮直径和转速，计算带速和传动比。
（4）确定带的长度和数量：根据中心距和带轮直径，确定带的长度和数量。
（5）校核带的寿命和安全性：根据带的磨损、拉伸等性能，校核带的寿命和安全性。
机械设计基础带传动
带传动的张紧、安装与调试 了解带传动的张紧方法、安装步骤和 调试技巧，确保带传动的正常运行。
学生自我评价报告
知识掌握情况
团队协作与沟通能力
通过课程学习，我对带传动的类型、 特点、工作原理和设计计算有了深入 的理解，能够独立完成相关设计任务。
在课程设计和实验中，我与同学积极 协作，共同解决问题，提高了自己的 团队协作和沟通能力。
摩擦系数
摩擦系数越小，越容易发生打 滑。
带的类型与材料
不同类型和材料的带具有不同 的抗滑性能。
参数计算方法及实例
计算方法
根据给定的设计条件和要求，选择合适的带型、带轮直径、中心距等参数，并进行必要的校核计算。
实例分析
以某型号V带传动为例，介绍参数计算过程。首先根据传递功率和转速选择合适的V带型号和带轮直径， 然后根据中心距和张紧力要求进行设计计算，最后进行传动效率和滑动率的校核。通过实例分析，可以加 深对带传动性能评价和参数计算的理解。
3
关注新技术和新方法
随着科技的不断进步，新的设计方法和制造技术 不断涌现，建议关注和学习这些新技术和新方法， 提高自己的竞争力。
感谢您的观看
THANKS
寿命与可靠性
通过合理的设计和材料选择，提 高带传动的寿命和可靠性。
维护与保养
设计时应考虑方便维护和保养的 因素，如易于更换传动带和张紧
装置等。
03
带传动性能评价与参数计 算
传动效率及影响因素
传动效率定义
带传动中，输入功率与输出功率之比，反映 了传动的能量损失情况。
张紧力
适当的张紧力可以提高传动效率，但过大的 张紧力会导致带的磨损和能量损失。
滑，起到保护其他零件的作用。常用于两轴平行且旋转方向相同的场合。
学生自我评价报告
知识掌握情况
团队协作与沟通能力
通过课程学习，我对带传动的类型、 特点、工作原理和设计计算有了深入 的理解，能够独立完成相关设计任务。
在课程设计和实验中，我与同学积极 协作，共同解决问题，提高了自己的 团队协作和沟通能力。
摩擦系数
摩擦系数越小，越容易发生打 滑。
带的类型与材料
不同类型和材料的带具有不同 的抗滑性能。
参数计算方法及实例
计算方法
根据给定的设计条件和要求，选择合适的带型、带轮直径、中心距等参数，并进行必要的校核计算。
实例分析
以某型号V带传动为例，介绍参数计算过程。首先根据传递功率和转速选择合适的V带型号和带轮直径， 然后根据中心距和张紧力要求进行设计计算，最后进行传动效率和滑动率的校核。通过实例分析，可以加 深对带传动性能评价和参数计算的理解。
3
关注新技术和新方法
随着科技的不断进步，新的设计方法和制造技术 不断涌现，建议关注和学习这些新技术和新方法， 提高自己的竞争力。
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寿命与可靠性
通过合理的设计和材料选择，提 高带传动的寿命和可靠性。
维护与保养
设计时应考虑方便维护和保养的 因素，如易于更换传动带和张紧
装置等。
03
带传动性能评价与参数计 算
传动效率及影响因素
传动效率定义
带传动中，输入功率与输出功率之比，反映 了传动的能量损失情况。
张紧力
适当的张紧力可以提高传动效率，但过大的 张紧力会导致带的磨损和能量损失。
滑，起到保护其他零件的作用。常用于两轴平行且旋转方向相同的场合。
机械设计-带传动
机械设计-带传动简介在机械领域中，传动是一种将动力从一处转移至另一处的技术。
其中，带传动是一种常见且广泛应用的传动方式。
带传动通过将带子绕过驱动轮和被动轮之间拉紧，使得驱动轮的转动带动被动轮从而实现转动的传递。
本文将介绍带传动的原理、构造以及在机械设计中的应用。
带传动的原理带传动的基本原理是利用带子的摩擦力将动力传递给另一处。
带子通常是由橡胶或聚氯乙烯等材料制成的柔软物体，其具有较好的摩擦特性。
带子通常绕过驱动轮和被动轮，并通过一个张紧装置使得带子保持紧绷状态。
当驱动轮转动时，带子因受到摩擦力的作用而产生转动，从而带动被动轮一同转动。
带传动的原理可以通过以下几个要点来总结：1.带子与驱动轮之间存在摩擦力，通过摩擦力传递动力。
2.带子绕过驱动轮和被动轮，可以通过一个张紧装置保持紧绷状态。
3.被动轮的转动是由驱动轮的转动通过带子传递而来。
带传动的构造带传动的构造包括以下几个基本组成部分：1.驱动轮：驱动轮通常是一个具有凸出齿轮或凸出圆环的轮子，用于提供转动动力。
2.被动轮：被动轮通常是一个平滑的轮子，其用途是接受来自驱动轮的动力并产生转动。
3.带子：带子是连接驱动轮和被动轮的柔软物体，通常由橡胶或聚氯乙烯等材料制成。
4.张紧装置：张紧装置用于使带子保持紧绷状态，以确保传动的可靠性和效率。
根据实际应用和设计需求，带传动还可能包括其他附件，如轴承和导轨等来增强传动的稳定性和准确性。
带传动在机械设计中的应用带传动在机械设计中有广泛的应用，特别是在需要传递动力和实现转动的场合。
以下是带传动在机械设计中的几个常见应用：1.汽车：带传动在汽车中起到了至关重要的作用，用于传递发动机的动力给轮胎，从而实现汽车的前进和转向。
2.工业机械：带传动广泛用于各种工业机械中，如输送带、风扇、泵等，用于传递动力和实现转动。
3.家用电器：带传动也常见于家用电器中，如洗衣机、空调等，用于传递电机的动力以实现相应的功能。
4.模具设备：在模具设备中，带传动用于实现模具的开合以及料板的进给，从而实现模具的操作。
6机械传动-带传动
1、V形带的截面结构及尺寸
图3－4所示为V形带 的截面结构。其包 布层是由胶帆布构 成的保护层；伸张 层和压缩层由橡胶 构成，带弯曲时分 别承受拉伸和压缩； 强力层承受基本拉 力，由帘布或粗绳 构成，粗绳结构较 柔软，有利于提高 带的寿命。
表3-1 V形带截面尺寸 （GB/T13575.1-92）/ mm
2.有效拉力 带两边的拉力之差F称为带传动的有效拉力。实 际上F是带与带轮之间摩擦力的总和，在最大静摩擦 力范围内，带传动的有效拉力F与总摩擦力相等，F同 时也是带传动所传递的圆周力，即 F=F1-F2 带传动所传递的功率为 P=Fv/1000 式中, P为带传递功率, 单位为kW； v为带速, 单位为 m/s。 当带速一定时, 传递功率P愈大, 则有效拉力F愈 大, 所需带与轮面间的摩擦力也愈大。 当功率一定时, 转速愈高, 带的有效拉力就愈小。
考虑弹性滑动影响而得出的传动比公式表示如下：
n1 d2 i= = n2 d1 (1 )
式中, n1、 n2为主、 从动轮转速, 单位为r/min； d1、 d2为主、 从动轮基准直径, 单位为mm。
= (1 ~ 2)%
五、带传动的失效形式和设计准则 带传动的失效形式是：打滑和疲劳破坏 带传动的设计准则是在保证带工作时不打 滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命
d2 1
d1
2 a
d 2 d1 1 180 57.3 a
三 带传动的应力分析
带传动工作时, 带中的应力由以下三部分组成 1. 带的拉力产生的紧边拉应力σ1和松边拉应力σ2为
F1 1 = A F2 2 = A
式中, A为带的横截面面积, 单位为mm2。
主要内容：
了解V形带传动的特点，适用场合。了解带传 动中的一些国家标准，必要时会查找。
2024版《机械设计基础》第六章齿轮传动
安全系数
在强度计算中引入安全系数，以保证齿轮 在极端工况下仍能安全可靠地工作。
齿轮疲劳寿命预测方法
疲劳寿命概念
齿轮在循环载荷作用下，经过一定次 数的应力循环后发生疲劳破坏的寿命。
影响因素
齿轮的疲劳寿命受多种因素影响，如 材料性能、制造工艺、润滑条件和使 用环境等。
预测方法
基于疲劳累积损伤理论，结合齿轮的 受力分析和材料特性，采用试验或数 值模拟等方法预测齿轮的疲劳寿命。
确定合理的齿轮参数
包括模数、齿数、压力角、螺旋角等， 以满足传动比、承载能力和传动平稳 性等要求。
保证齿轮的精度和强度
通过合理的制造工艺和材料选择，确 保齿轮具有足够的精度和强度，以承 受传动过程中的载荷和冲击。
考虑润滑和冷却
为齿轮传动装置提供适当的润滑和冷 却，以减少磨损、降低温度和防止腐 蚀。
典型齿轮传动装置实例分析
齿轮热处理工艺选择及优化
退火
消除齿轮内部应力，降低硬度，便 于加工。
正火
提高齿轮硬度和强度，改善切削性 能。
淬火
使齿轮获得高硬度和高耐磨性，提 高齿轮使用寿命。
回火
消除淬火产生的内应力，稳定齿轮 尺寸，提高韧性。
齿轮制造工艺流程简介
01
02
齿轮毛坯加工
包括锻造、铸造、焊接等工艺， 获得齿轮的基本形状。
齿轮传动具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等 优点。同时，齿轮传动也具有制造和安装精度要求高、成本较高等缺 点。
齿轮传动分类及应用
分类
根据齿轮的轴线相对位置，齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、 相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动。根据齿轮的齿形，齿轮传 动又可分为直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿等。
机械设计-第六章 带传动
d1n1
60 1000
d 2 id1
m/s
普通V带 v 5 ~ 25m/s
③ 确定d2，并按照基准直径系列进行圆整
§6.3 普通V带传动的设计计算
普通V带轮的基准直径系列
§6.3 普通V带传动的设计计算
2. V带传动的设计过程:
(1) 根据工作情况确定工况系数KA后，确定计算功率 (2) 根据Pc和小带轮转速n1从选型图中确定V带的型号； (3) 根据V带型号选小带轮的基准直径d1，检验带速v后确定大带轮的基 准直径d2=id1； (4) 确定中心距a，带长Ld，验算包角α1； ① 初定中心距a0
弹性滑动与打滑的区别： A.现象：弹性滑动发生在带绕出带轮前与轮的部分接触长度上 打滑发生在带与轮的全部接触长度 B.原因：弹性滑动：带两边的拉力不同，带的弹性变形不同 打滑：过载 C.结论：弹性滑动不可避免 打滑可避免
§6.3 普通V带传动的设计计算
一、失效形式和设计准则
1. 失效形式：打滑和疲劳破坏。 2. 设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
Ld Ld0 a a0 (mm) 2 d d 1 180 57.3 2 1 120 a
§6.3 普通V带传动的设计计算
2. V带传动的设计过程:
(1) 根据工作情况确定工况系数KA后，确定计算功率 (2) 根据Pc和小带轮转速n1从选型图中确定V带的型号； (3) 根据V带型号选小带轮的基准直径d1，检验带速v后确定大带轮的基 准直径d2=id1； (4) 确定中心距a，带长Ld，验算包角α1； (5) 计算V带根数Z并圆整成整数；
§6.3 普通V带传动的设计计算
三、普通Ｖ带传动设计
1.已知条件和设计内容
高职《机械设计基础》带传动
多楔带传动的结构相对复 杂，制造和安装精度要求 较高。
同步带传动
同步性好
同步带传动通过齿形带与 齿形带轮的啮合实现传动 ，具有精确的同步性。
适用于高精度场合
同步带传动适用于需要高 精度传动的场合，如数控 机床、自动化生产线等。
成本高
同步带传动的制造精度和 安装精度要求较高，因此 成本相对较高。
03
检查传动带
传动带应无老化、裂纹、断丝等现象 ，其规格和型号应符合设计要求。
正确安装和调整方法
安装传动带
将传动带套在带轮上，确保传动带的运行方向与带轮旋转方向一 致。
调整中心距
通过调整两带轮的中心距，使传动带张紧适度，避免过紧或过松。
检查并调整传动带的张紧度
在安装完成后，应检查传动带的张紧度，确保其符合设计要求。如 需调整，可通过改变中心距或添加张紧轮等方式实现。
带传动设计基础
Chapter
失效形式与设计准则
失效形式
打滑、疲劳破坏、带的工作面磨损、瞬时过载断裂。
设计准则
在不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。
带的选型与计算
带的选型
根据传递的功率和小带轮的转速，选择合适的型号。
带的计算
确定中心距、验算小带轮包角、计算带的初拉力、选择带的根数。
张紧装置与调整方法
传动方式
01
采用同步带或V带将电机动力传递给关节，实现关节的旋转运动
。
优点
02
带传动具有较大的传动比和较高的传动效率，适用于高速、重
载的关节驱动；同时结构紧凑，便于安装和调试。
缺点
03
由于带传动的弹性滑动和打滑现象，可能导致关节定位精度降
低；需采取张紧措施以减小带的松弛。
同步带传动
同步性好
同步带传动通过齿形带与 齿形带轮的啮合实现传动 ，具有精确的同步性。
适用于高精度场合
同步带传动适用于需要高 精度传动的场合，如数控 机床、自动化生产线等。
成本高
同步带传动的制造精度和 安装精度要求较高，因此 成本相对较高。
03
检查传动带
传动带应无老化、裂纹、断丝等现象 ，其规格和型号应符合设计要求。
正确安装和调整方法
安装传动带
将传动带套在带轮上，确保传动带的运行方向与带轮旋转方向一 致。
调整中心距
通过调整两带轮的中心距，使传动带张紧适度，避免过紧或过松。
检查并调整传动带的张紧度
在安装完成后，应检查传动带的张紧度，确保其符合设计要求。如 需调整，可通过改变中心距或添加张紧轮等方式实现。
带传动设计基础
Chapter
失效形式与设计准则
失效形式
打滑、疲劳破坏、带的工作面磨损、瞬时过载断裂。
设计准则
在不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。
带的选型与计算
带的选型
根据传递的功率和小带轮的转速，选择合适的型号。
带的计算
确定中心距、验算小带轮包角、计算带的初拉力、选择带的根数。
张紧装置与调整方法
传动方式
01
采用同步带或V带将电机动力传递给关节，实现关节的旋转运动
。
优点
02
带传动具有较大的传动比和较高的传动效率，适用于高速、重
载的关节驱动；同时结构紧凑，便于安装和调试。
缺点
03
由于带传动的弹性滑动和打滑现象，可能导致关节定位精度降
低；需采取张紧措施以减小带的松弛。
机械设计基础课件第六章带传动
带传动的安装、使用和维护
讲解了带传动的安装步骤和注意事项，以及使用和维护过程中的常见问题及解决方法。
31
2024/1/28
新型带传动材料的研发
随着材料科学的不断进步，新型高强度、高耐磨、高弹性的带传动材料不断涌现，为带传动的发展提供了更多的可能性。
结合现代控制技术，研发具有自适应、自调节功能的智能化带传动系统，提高传动的效率和可靠性。
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2024/1/28
04
CHAPTER
带传动受力分析与计算
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2024/1/28
1
2
3
假设带是理想挠性体，即带在传动中只承受拉力作用，不承受弯曲应力。
假设带在紧边和松边上的拉力是均匀分布的。
假设带在传动过程中没有滑动，即带与带轮之间保持纯滚动。
19
2024/1/28
紧边拉力
带在紧边上的拉力，记为$F_1$，其大小与带的初拉力$F_0$和带的弹性伸长量有关。
负载调试
在调试过程中，如发现带打滑或跳动等现象，可适当调整张紧力，以保证传动的稳定性和可靠性。
张紧力调整
定期对带传动进行维护保养，如清洗、润滑和更换磨损严重的带等，以延长使用寿命和提高传动效率。
维护保养
29
2024/1/28
07
CHAPTER
总结与展望
30
2024/1/28
带传动的类型、特点和应用
介绍了平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等不同类型的带传动，以及它们各自的特点和应用场景。
带传动的工作原理
详细阐述了带传动的工作原理，包括带的张紧、摩擦力的产生和传递动力的过程。
带传动的参数设计和选用
介绍了带传动的参数设计，包括带的型号、根数、张紧力等参数的选择和计算，以及带轮的直径、宽度和材料等参数的设计。
机械设计基础课件 第六章 带传动
有效拉力 F= F1- F2 F1＝F0＋F/2 F2＝F0－F/2
O1 n1
F0 F1 O2
30/115
工作中
第三节 带传动工作情况分析
有效拉力 F 由工作条件确定
31/115
1000P F v
带轮之间的产生的摩擦力也越大 有效拉力可否无限大？
功率 圆周速度
带速一定时，传递的功率越大，有效拉力越大，要求带与
带 传 动
摩擦型 传动
带剖面
V 带
多楔带 圆形带
具体应用
窄形V带、
汽车V带、
宽V带等
啮合型 传动
同步带
第二节 带传动类型及工作原理
二、摩擦型带传动 传动带张紧在主、从动轮上产生张紧力 带与两轮的接触面间产生摩擦力 主动轮旋转时，正压力产生摩擦力拖拽带 运动，同样带拖拽从动轮旋转
14/115
d1
d2
第二节 带传动类型及工作原理
类型： 按带的截面形状，分为 平带传动 V带传动 多楔带传动 圆形带传动等具体型式。
15/115
第二节 带传动类型及工作原理
截面为矩形 内表面为工作面 带挠性好 带轮制造方便 适合于两轴平行，转向相同的
平带传动
16/115
远距离传动 轻质薄型的平带广泛用于高速 传动，中心距较大等场合
许多工作机的转速需要能根据工作要求进行调整， 而依靠原动机调速往往不经济，甚至不可能，而用 传动装臵很容易达到调整速度的目的
传动装置
（3） 改变运动形式
5/115
原动机的输出轴常为等速回转运动,而工作机要求的 运动形式则是多种多样的,如直线运动, 螺旋运动,间 歇运动等,靠传动装臵可实现运动形式的改变 （4） 增大转矩 工作机需要的转矩往往是原动机输出转矩的几倍或 几十倍，减速传动装臵可实现增大转矩的要求 （5） 动力和运动的传递和分配 一台原动机常要带动若干个不同速度,不同负载的工 作机,这时传动装臵还起到分配动力和运动的作用。
O1 n1
F0 F1 O2
30/115
工作中
第三节 带传动工作情况分析
有效拉力 F 由工作条件确定
31/115
1000P F v
带轮之间的产生的摩擦力也越大 有效拉力可否无限大？
功率 圆周速度
带速一定时，传递的功率越大，有效拉力越大，要求带与
带 传 动
摩擦型 传动
带剖面
V 带
多楔带 圆形带
具体应用
窄形V带、
汽车V带、
宽V带等
啮合型 传动
同步带
第二节 带传动类型及工作原理
二、摩擦型带传动 传动带张紧在主、从动轮上产生张紧力 带与两轮的接触面间产生摩擦力 主动轮旋转时，正压力产生摩擦力拖拽带 运动，同样带拖拽从动轮旋转
14/115
d1
d2
第二节 带传动类型及工作原理
类型： 按带的截面形状，分为 平带传动 V带传动 多楔带传动 圆形带传动等具体型式。
15/115
第二节 带传动类型及工作原理
截面为矩形 内表面为工作面 带挠性好 带轮制造方便 适合于两轴平行，转向相同的
平带传动
16/115
远距离传动 轻质薄型的平带广泛用于高速 传动，中心距较大等场合
许多工作机的转速需要能根据工作要求进行调整， 而依靠原动机调速往往不经济，甚至不可能，而用 传动装臵很容易达到调整速度的目的
传动装置
（3） 改变运动形式
5/115
原动机的输出轴常为等速回转运动,而工作机要求的 运动形式则是多种多样的,如直线运动, 螺旋运动,间 歇运动等,靠传动装臵可实现运动形式的改变 （4） 增大转矩 工作机需要的转矩往往是原动机输出转矩的几倍或 几十倍，减速传动装臵可实现增大转矩的要求 （5） 动力和运动的传递和分配 一台原动机常要带动若干个不同速度,不同负载的工 作机,这时传动装臵还起到分配动力和运动的作用。
第六章-带传动ppt课件(全)
打滑：
外载荷引起的圆周力大于全部 Ff
摩擦力，带将沿轮面发生滑 动
柔韧体的欧拉公式： F1 F2ef
F2 松边
紧边
F1
影响因素：
F0越大越好吗？ 越小呢？
• 初拉力F0↑→Fmax↑
• 包角α↑→Fmax↑，α↑→带与带轮接触弧越长→总摩擦力越大
• 摩擦系数 f↑→ Fmax↑
摩擦力分析： • 比较平带与V带
aa0
Ld
Ld0 2
（圆整）
二、V带轮的设计
带轮的结构设计包括： 根据带轮的基准直径选择结构形式； 根据带的型号确定轮槽尺寸； 根据经验公式确定带轮的腹板、轮毂等结
构 尺寸； 绘出带轮工作图，并注出技术要求等。
6-5 V带传动的张紧、安装和维护
一、V带传动的张紧装置
• 为什么要张紧？ • Ｐ＝Fecv/100 →调整F0 →增大Fec • 但安装制造误差、塑性变形 F0不保证 设张紧装
1、紧松边拉力关系
紧边由F0→F1拉力增加，带增长 松边由F0→F2 拉力减少，带缩短 总长不变 带增长量＝带缩短量
F1－F0＝F0－F2 ;
F1＋F2＝2F0
有效拉力: F1 - F2 即带所传递的圆周力F
圆周力F：F = F1 - F2 = Ff 功率：
P Fv 1000
2、最大有效拉力
❖ 由带弯曲产生的弯曲应力: σb1,σb2
s b1
2 yE dd1
s b2
2 yE dd2
变应力→疲劳破坏
最大应力: smax=s1+sb1+sc 发生位置: 小带轮与紧边接触处
四、带传动失效形式及设计准则
• 失效形式：打滑、带的疲劳损坏 • 设计准则：F≤Ffmax、 smax=s1+sb1+sc≤[s] • 设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有一定的
外载荷引起的圆周力大于全部 Ff
摩擦力，带将沿轮面发生滑 动
柔韧体的欧拉公式： F1 F2ef
F2 松边
紧边
F1
影响因素：
F0越大越好吗？ 越小呢？
• 初拉力F0↑→Fmax↑
• 包角α↑→Fmax↑，α↑→带与带轮接触弧越长→总摩擦力越大
• 摩擦系数 f↑→ Fmax↑
摩擦力分析： • 比较平带与V带
aa0
Ld
Ld0 2
（圆整）
二、V带轮的设计
带轮的结构设计包括： 根据带轮的基准直径选择结构形式； 根据带的型号确定轮槽尺寸； 根据经验公式确定带轮的腹板、轮毂等结
构 尺寸； 绘出带轮工作图，并注出技术要求等。
6-5 V带传动的张紧、安装和维护
一、V带传动的张紧装置
• 为什么要张紧？ • Ｐ＝Fecv/100 →调整F0 →增大Fec • 但安装制造误差、塑性变形 F0不保证 设张紧装
1、紧松边拉力关系
紧边由F0→F1拉力增加，带增长 松边由F0→F2 拉力减少，带缩短 总长不变 带增长量＝带缩短量
F1－F0＝F0－F2 ;
F1＋F2＝2F0
有效拉力: F1 - F2 即带所传递的圆周力F
圆周力F：F = F1 - F2 = Ff 功率：
P Fv 1000
2、最大有效拉力
❖ 由带弯曲产生的弯曲应力: σb1,σb2
s b1
2 yE dd1
s b2
2 yE dd2
变应力→疲劳破坏
最大应力: smax=s1+sb1+sc 发生位置: 小带轮与紧边接触处
四、带传动失效形式及设计准则
• 失效形式：打滑、带的疲劳损坏 • 设计准则：F≤Ffmax、 smax=s1+sb1+sc≤[s] • 设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有一定的
机械设计基础课件-带传动和链传动
链传动中的常见元件和结构
链条
链条是链传动的核心组件，由一 系列链环组成，具有高强度和耐 磨性。
链轮
链轮由链条传动力矩，具有不同 齿数和齿形以适应不同的传动要 求。
链条张紧器
链条张紧器用于调整链条的紧绷 程度，保持适当的张力。
如何计算链传动的传动比和转速
1
传动比计算
链传动的传动比等于从动轮的齿数除以驱
带紧轮
带紧轮用于调整带的紧绷程度， 保持正常的传动效果。
传动带
传动带是带传动的核心组件，具 有高拉伸强度和良好的抗磨性能。
如何计算带传动的传动比和转速
1 传动比计算
2 转速计算
3 实际应用
带传动的传动比等于从动 轮的直径除以驱动轮的直 径。传动比 = 从动轮直径 / 驱动轮直径。
带传动的转速计算公式为 驱动轮转速 = 从动轮转速 / 传动比。
带传动的工作原理
1
松紧程度
通过调整带的紧绷程度，传动效果可以进行控制，如松稳传动和紧急传动。
2
滑移现象
带传动可能出现滑移现象，导致传动效率下降。因此，合适的张紧力和摩擦系数 很重要。
3
传动比与转速
带传动的传动比取决于驱动轮和从动轮的直径比，从而控制输出的转速。
带传动中的常见元件和结构
带轮
带轮用于传递动力和控制带的移 动。具有不同材质和结构，可适 应不同的工作环境。
机械设计基础课件-带传 动和链传动
欢迎来到机械设计基础课件。本课程将带您深入了解机械传动的基础知识， 包括传动类型、传动比与转速关系等内容。
机械传动的定义和作用
定义
机械传动是指将发动机或电机的功率传递到其他零件、设备或机器的过程。
作用
机械基础课件：带传动
皮带传动的原理和应用
工作原理
皮带传动利用密封的橡胶带将 动力从驱动轮传递到从动轮， 常用于机械设备中的速度传递 和功率传递。
应用领域
皮带传动广泛应用于汽车、发 电机组、风力发电机、工厂生 产线等领域，具有可调速、减 震和噪音低等特点。
维护和保养
定期检查带传动系统的张紧度、 带轮的磨损和带的损坏。及时 更换和调整可以延长带传动的 使用寿命。
液力传动的原理和应用
工作原理 应用领域 优点和注意事项
液力传动通过液体的流动来传递动力和调节转 速，适用于需要变速和扭矩增大的机械系统。
液力传动广泛应用于液压系统、汽车自动变速 器、离合器以及许多其他工业和农业设备。
液力传动具有无级变速、起动平稳和双向传动 能力等优点。需要定期检查液压油的质量和替 换。
皮带传动
皮带传动通过橡胶带的转动将动力传递到其 他部件，常用于汽车发动机、机床以及其他 机械设备。
链条传动
链条传动通过链条的转动传递动力，适用于 自行车、摩托车、以及许多其他机械设备。
齿轮传动
齿轮传动利用齿轮间的啮合来传递动力和调 整转速，常见于汽车传动系统、工程机械和 工厂生产线中。
液力传动
液力传动通过液体的流动来传递动力，常见 于液压系统、汽车自动变速器等领域。
齿轮传动的原理和应用
1 工作原理
齿轮传动通过啮合的齿轮将动力从一个轴传递到另一个轴，常用于需要精确转速和扭矩 转移的机械系统。
2 应用领域
齿轮传动广泛应用于汽车变速器、机械工具、工程机械、机床以及许多其他工业设备。
3 优点和注意事项
齿轮传动具有高效率、可靠性强以及传动比可调等优点。需要定期润滑和检查齿轮的磨 损情况。
机械基础课件：带传动
机械设计基础带传动优秀课件
06
但传动效率低，带的寿命较短。
应用领域与发展趋势
应用领域
带传动广泛应用于各种机械设备中，如机床、汽车、拖拉机、农业机械、纺织 机械、轻工机械等。
发展趋势
随着科技的不断进步和机械制造业的不断发展，带传动的性能将不断提高，应 用领域也将不断扩大。未来，带传动将向高速、重载、高效率、长寿命等方向 发展，同时还将注重环保、节能等方面的研究。
参数优化
在满足设计要求的条件下，通过合理调整关键参数，使带传动的性能达到最优。 例如，适当增大中心距可以降低带的弯曲应力，提高传动效率；合理调整张紧力 可以保证带传动的稳定性和可靠性。
03
带传动材料选择与性能要求
常用材料类型及特性分析
01
02
03
橡胶材料
具有良好的弹性、耐磨性 和耐油性，适用于多种工 作环境。
机械设计基础带传动优 秀课件
目录
• 带传动概述 • 带传动基本结构与设计 • 带传动材料选择与性能要求 • 带传动受力分析与强度计算 • 带传动摩擦磨损机理与防护措施 • 带传动系统动力学特性研究 • 现代设计方法在带传动中应用前景展望
01
带传动概述
定义与分类
定义
带传动是一种通过带作为中间挠 性件，依靠带与带轮之间的摩擦 力或啮合来传递运动和动力的机 械传动。
对疲劳寿命预测的结果进行分析和讨论，总结预测方法的准确性和 可靠性。同时，探讨提高带传动疲劳寿命的途径和措施。
05
带传动摩擦磨损机理与防护措施
摩擦磨损机理阐述
摩擦产生原因
带传动中，由于带与带轮之间存 在压力，使得两者在相对运动时 产生摩擦力，从而导致能量损失
和磨损。
磨损类型
根据磨损机理不同，带传动的磨 损可分为粘着磨损、磨粒磨损、
但传动效率低，带的寿命较短。
应用领域与发展趋势
应用领域
带传动广泛应用于各种机械设备中，如机床、汽车、拖拉机、农业机械、纺织 机械、轻工机械等。
发展趋势
随着科技的不断进步和机械制造业的不断发展，带传动的性能将不断提高，应 用领域也将不断扩大。未来，带传动将向高速、重载、高效率、长寿命等方向 发展，同时还将注重环保、节能等方面的研究。
参数优化
在满足设计要求的条件下，通过合理调整关键参数，使带传动的性能达到最优。 例如，适当增大中心距可以降低带的弯曲应力，提高传动效率；合理调整张紧力 可以保证带传动的稳定性和可靠性。
03
带传动材料选择与性能要求
常用材料类型及特性分析
01
02
03
橡胶材料
具有良好的弹性、耐磨性 和耐油性，适用于多种工 作环境。
机械设计基础带传动优 秀课件
目录
• 带传动概述 • 带传动基本结构与设计 • 带传动材料选择与性能要求 • 带传动受力分析与强度计算 • 带传动摩擦磨损机理与防护措施 • 带传动系统动力学特性研究 • 现代设计方法在带传动中应用前景展望
01
带传动概述
定义与分类
定义
带传动是一种通过带作为中间挠 性件，依靠带与带轮之间的摩擦 力或啮合来传递运动和动力的机 械传动。
对疲劳寿命预测的结果进行分析和讨论，总结预测方法的准确性和 可靠性。同时，探讨提高带传动疲劳寿命的途径和措施。
05
带传动摩擦磨损机理与防护措施
摩擦磨损机理阐述
摩擦产生原因
带传动中，由于带与带轮之间存 在压力，使得两者在相对运动时 产生摩擦力，从而导致能量损失
和磨损。
磨损类型
根据磨损机理不同，带传动的磨 损可分为粘着磨损、磨粒磨损、
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见表6.4 P75
带轮轮辐结构 （一）实心式
带轮的结构形式与基准直径有关 1）当带轮的基准直径dd≤2.5d(d为 轴径)，可采用实心结构。
带轮轮辐结构 （二）腹板式 当2.5d≤dd≤300mm时 采用腹板式结构
带轮轮辐结构 （三）孔板式
D1-d1≥100mm时 带轮采用孔板式结构
带轮轮辐结构 （四）轮辐式
机械基础与设计原理 第十八讲
第六章-带传动
教学目标
➢ 带传动的类型、结构特点和应用场合
➢ 熟悉V带的结构及其标准，带传动的张紧方法
➢ 带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动打滑
知识目标
➢ 带传动的失效形式及设计准则 ➢ 柔韧体欧拉公式，带的应力分析及变化规律
➢ 带传动设计方法和步骤
➢ 链传动的工作原理、特点和应用哦
当dd＞300mm时， 常用轮辐式结构
见表6.3 P74
V带轮的结构
V带轮的材料
➢ 常用材料灰铸铁 ➢ 带速≤25m/s时 可用HT150 ➢ 带速在25~30m/s之间，可用HT200 ➢ 速度＞30m/s时，可用铸钢 ➢ 传递功率较小时，可用铸铝或者工程塑料
V带轮的结构
轮毂（与轴相配的位置） 轮辐（连接轮毂和轮缘） 轮缘（制有轮槽的部分）
➢ 带传动的类型
带传动的类型、结构和特点 ➢ V带类型与结构
➢ 带传动的特点
生活中带传动
带传动的概念
挠性件：在运动过程中只承受拉 力的柔性构件，如带、绳等。
带传动是通过环形挠性件，在两个或多个传动轮之 间传递运动和动力的机械传动装置，称之为挠性件 传动。
挠性：物体受力变形，作用力 失去之后不能恢复原状的性质
带传动的工作过程
带传动的分类
平带（矩形截面）
摩擦型带传动
V带（梯形截面）
多锲带（多锲性截面） 圆带（圆形截面）
带传动的分类
截面形状
摩擦类型
特点
应用场合
Hale Waihona Puke 带轮与带底面接触， 平面摩擦
平带厚度小，挠性好，带轮 高速工况，
容易制造，带的磨损较轻， 传动中心距
效率高。
较大的情况。
带侧面与带轮轮槽侧 面摩擦，锲面摩擦
最常用的传 动装置
带侧面与带轮轮槽侧 面摩擦，锲面摩擦
柔性好，摩擦力大，解决V带 长短不一的受力不均问题。
功率较大， 结构紧凑的
场合
带与带轮轮槽相切面 摩擦
低速小功率
带传动的分类
V形带组成
包布 顶胶
带芯
图1 帘布芯结构
底胶
图2 绳芯结构
带芯（抗拉体）结构：
1）普通带芯：线绳带芯，少部分采用帘布带芯； 2）特种带芯：高分子聚酯钢化棕丝整体实芯棒。
V带的类型、结构和特点
➢ V带结构组成 ➢ V带的标准化系列
普通V带截面尺寸
不同带芯特点
柔软易弯 寿命较长 转速较高 带轮直径较小的场合
抗拉强度高； 制造方便；
节面概念
节面概念
专业术语
普通V带的表示方法： 若V带基准长度为1100mm，B型带，则表示为： B1100 GB/T 13575.1
同步带传动机构
结构特点： 1）带的内周有齿 2）带轮面上存在齿槽 运动形式： 1）带内齿和带轮齿槽啮合，然后在主动 件的带动下，实现了运动传递； 2）传动无滑动、能保持主、从动带轮圆 周速度相等，故称之为同步带传动。 优缺点： 1）传动比准确 2）制造和安装要求高
带传动的特点
优点： 1)具有良好的弹性，可以缓和冲击，吸收振动，传动平稳，噪声小。 2）过载时，带在带路上打滑，可防止其他零件损坏，起安全保护 作用。 3）使用于两轴中心距较大的场合。 4）结构简单，制造、安装和维护方便，成本低。 缺点： 1）带在带路相对滑动，不能保证正确的传动比 2）传动效率低，寿命短 3）传动的外廓尺寸大 4）带传动需要张紧，支承带轮的轴和轴承受力较大 5）带传动的摩擦会产生电火花，不宜用于易燃、易爆的场合