《机械设计基础》第九章-带传动与链传动解析上课讲义
《机械设计基础》第九章 带传动与链传动
F1/F2=e fα
带轮上的包角 自然对数的底,e ≈ 2.718
联立上式,得
F Fe f F2 f F1 f e 1 e 1
1 F F1 F2 F1 (1 f ) e
由此可知,增大包角或增大摩擦因数,都可以提高带传动所 能传递的功率,因小带轮包角α1小于大带轮包角α2 ,故计算带圆 周力时应取α1 。
第九章 带传动与链传动
(belt drive and chain drive)
带传动和链传动都是通过中间挠性件(带或链)传 递运动和力的,适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮 传动相比,具有结构简单、成本低廉、传动中心距较大 等优点。
§9-1 带传动的类型、特点
带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两带轮上的封闭环形带 组成。由于张紧,静止时带已受到预拉力,在带与带轮的接触面间 产生压力。当原动机驱动主动轮回转时,依靠带和带轮间的摩擦力 拖动从动轮一起回转,从而传递一定的运动和力。
2、缺点:
通常,带传动适用于中小功率的传动,以V带传动应用最广,带速 v=5~25 m/s,传动比i≤7 效率η≈ 0.90~0.95
§9-2 带传动的受力分析和运动特性
一、带传动的受力分析
为使带和带轮接触面上产生足够的摩擦力,带必须以一定的 张紧力套在两带轮上。
F0
F0
n1 主动轮
F2
F2 n2
其降低率可用滑动率ε 来表示,即
v1 v2 d1n1 d 2 n2 d1n1 v1
因而得带传动的实际传动比 i=n1/n2=d2/d1(1-ε ) 一般ε =1%~2%,其值甚小,在一般传动计算中可不考虑。 例9-1 一平带传动,传递功率P=15kW,v=15m/s;带在小轮上的 包角α1=170 °,带的厚度δ=4.8mm、宽度b=100mm;带的密度ρ =1×10-3kg/cm3,带与轮面间的摩擦系数f=0.3。 求:(1)传递的圆周力; (2)紧边、松边拉力; (3)由于离心力在带中引起的拉力; (4)所需的预拉力; (5)作用在轴上的压力。
《机械设计》讲义(第八版)濮良贵(第9章)
§9—2 传动链的结构特点: 一.滚子链: 1.结构: 1——滚子: 2——套筒: 3——销轴: 4——内链板 5——外链板
44
p
与 2 间隙配合。 与 3 间隙配合, 与 4 过盈配合。 与 5 过盈配合。
图9-2 滚子链的结构
b1
5 4 3 2 1
d2 d1
h2
《机械设计》 (第八版)濮良贵主编
《机械设计》 (第八版)濮良贵主编
第九章 链传动
第九章 链传动
§9—1 链传动的特点及应用: 1.组成: 3.特点: 优: 链条,主、从动链轮,机架。 与带传动相比 1)平均传动比准确(∵无弹性滑动和打滑) ,效率较高(97~98%) 。 2)结构紧凑,压轴力 FP 小(∵无需张得很紧) 。 3)易安装,成本低,可远距传动。 (相对于齿轮) 4)可在高温、低速、多尘、润滑差的恶劣条件下工作。 缺: 4.适用: 5.分类: 1)只能用于平行轴间的同向传动。 2)瞬时传动比不恒定,冲击、噪音较大。 要求工作可靠,两轴相距较远,及其它不宜用齿轮传动处。 如: 农业、矿山、运输等机械中。 按用途不同可分三类: 又分: ①滚子链(主要介绍) ②齿形链 等几种。 2)输送链: 主要用于传送装置等(如:自动生产线的输送装置) 3)起重链: 主要用于起重机械中。 1)传动链: 使用最广,适用于: P<100kw. v<15m/s. i<imax=8 的埸合。 P.165. 图 9-1. 2.工作原理: 靠链轮轮齿与链节的啮合传动。
50
p d sin(180 z)
(载荷平稳时,可达: i=10)
《机械设计》 (第八版)濮良贵主编
第九章 链传动
尽量选较小节距的单排链. ① 高速大功率:
并推荐:
机械设计基础之带传动和链传动详解资料教案
表 13-3 单 根 普 通 V带 的基 本额定 功率
小带 型 轮基
准直 号径
d1/ mm
50
Z
56
…
90
75
90
A
…
180
( 包 角 α=π 、 特 定 基准长 度、载 荷平稳 时) 小 带 轮 转 速 n1/( r/ min)
设计:潘存云
200 400 800 950 1200 1450 1600 1800 2000 2400 2800 3200 3600 4000 5000 6000
件的损坏; 4. 结构简单、成本低廉。
带传动的缺点:
1. 传动的外廓尺寸较大; 2. 需要张紧装置; 3. 由于带的滑动,不能保证固定不变的传动比; 4. 带的寿命较短; 5. 传动效率较低。
第7页/共75页
应用:两轴平行、且同向转动的场合(称为开口传动 ),中小功率电机与工作机之间的动力传递。 V带传动应用最广,带速: v=5~25 m/s
N
离心力只发生在带作圆周运动的部分 ,但由此引起的拉力确作用在带的全 长。
dl
r
dFNc
设计:潘存云
dα
离心拉应力: c
Fc A
qv2 A
MPa
dα
F1
2
Fc
第15页/共75页
3.弯曲应力当带绕过带轮时,因为弯曲而产生弯曲应力 V带 的 节 线
设y为带的中心层到最外层的垂直距离; y
E为带的弹性模量;d为带轮直径。
F1 ≠ F2
F1↑ ,紧边 F2 ↓松边
设带的总长不变,则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等:
F1 – F0 = F0 – F2
F0 = (F1 + F2 )/2
机械设计基础09第九章 带传动和链传动 (课件)
课件制作官德娟等机械工业出版社第九章带传动和链传动本章主要内容带传动的类型和特点带传动的工作情况分析V带传动的设计链传动的类型和特点链传动的工作情况分析滚子链传动的设计带传动链传动本章基本要求1、了解带传动的工作原理、类型、特点及应用范围。
2、掌握带传动的受力分析、应力分布、弹性滑动和打滑的基本理论。
3、掌握带传动的失效形式、设计准则、V带传动的设计计算方法和参数选择原则。
4、熟悉V带的标准及带轮结构,带传动、链传动的张紧方法和张紧装置。
5、了解链传动的类型和特点;链传动的工作情况分析。
6、掌握滚子链传动的设计。
本章重点及难点本章重点1、带传动的工作情况分析;2、带传动的失效形式与设计计算准则;3、普通V带传动的设计计算及参数选择;4、链传动的运动特性;5、链传动的失效形式、额定功率曲线图的意义;6、滚子链传动的设计计算及参数选择。
本章难点1、带的弹性滑动和打滑的区别;2、保证带传动不打滑的条件和影响因素;3、保证带具有一定疲劳寿命的条件和影响因素;4、链传动的多边形效应;5、合理选择链传动的主要参数。
第一节 带传动的类型和特点一、带传动的组成及特点主动轮带传动的组成:带 从动轮特点:1、缓冲吸振、传动平稳、噪声小;过载时会打滑,能起保护作用;适用于中心距较大的场合;结构简单,成本低廉,对加工精度要求低。
2、瞬时传动比不恒定;传动效率较低、带寿命短;外廓尺寸较大;需张紧,轴和轴承受力较大;不宜用于高温、易燃易爆的场合。
主动轮从动轮带1n 2n 工作原理:啮合型带传动靠啮合第一节 带传动的类型和特点二、带传动的类型及适用范围平带传动 V 带传动 多楔带传动 同步齿形带传动按传动带的截面分为:V 带传动是应用最广的带传动一般用于 的场合。
7 m/s,25~5 kW,40≤=≤i vP第一节 带传动的类型和特点三、V 带的结构与规格(标准化)绳芯结构的V带柔韧性好,抗弯强度高。
但抗拉 强度较弱,主要用于带轮直径和载荷较小的场合。
《机械设计基础》电子教案 第9 章 链传动
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9.3 链传动的设计
• 此传动比显然为定值, 但必须指出, 以上两式中的链速和传动比都 是按链轮的周数来计算的, 因此都是平均值。实际上由于链传动的 多边形效应, 其瞬时速度和瞬时传动比都不是定值。
• 9.3.2 套筒滚子链传动的失效形式和设计准 则
• 1.套筒滚子链传动的失效形式 • 由于链条的强度不如链轮高, 所以链传动的失效主要是链条的失效
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9.3 链传动的设计
• 9.3.1 链传动的传动比和运动特性
• 如图9.7 所示, 链传动工作时, 链呈折线绕过链轮, 这相当于链 轮绕到以节距p 为边长, 以链轮齿数z 为边数的正多边形上, 链轮 每转一周, 相应绕过的链长为zp。
• 设n1、n2 和z1、z2 分别为主、从动链轮转速和链轮齿数, 则 链的平均速度为
• 9.1.2 链传动的类型
• 按用途的不同, 链可分为传动链、起重链和曳引链三种。传动链用 于一般机械中传递运动和动力; 起重链用于在起重机械中提升重物 ; 曳引链用于在运输机械中移动重物。
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9.1 链传动的组成、 类型及特点
• 按结构的不同, 传动链有滚子链(见图9.2)、齿形链(见图9.3 ) 两种。滚子链用于轻载高速传动; 齿形链传动平稳、噪声小, 但 重量大、价格较贵, 适用于高速重载传动。本章主要介绍滚子链。
第9 章 链传动
• 9.1 链传动的组成、 类型及特点 • 9.2 套筒滚子链及链轮 • 9.3 链传动的设计 • 9.4 链传动的布置、 张紧及润滑
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9.1 链传动的组成、 类型及特点
• 9.1.1 链传动的组成
• 链传动是在两个链轮之间用链作为中间挠性件, 通过链条与链轮的 啮合等传递运动和动力的一种挠性传动形式, 兼有带传动和齿轮传 动的一些特点。它由主动链轮1、从动链轮2和链条3 组成, 如图 9.1 所示。
机械设计基础带传动和链传动课件pptx(2024)
20
05
带传动性能分析
2024/1/28
21
带的应力与变形分析
2024/1/28
带的布是不均匀的,主要受到拉力
、弯曲应力和接触应力的影响。
带的变形
02
带的变形主要包括弹性变形和塑性变形。弹性变形是可逆的,
而塑性变形则会导致带的永久变形和失效。
影响因素
03
带的材料、截面形状、带轮直径、张紧力等因素都会影响带的
自行车和摩托车的链条传动
38
案例分析:带传动和链传动的应用实例
01
02
工业机械中的滚子链和齿形链传动 2024/1/28
石油钻井设备中的链条传动 39
THANKS
2024/1/28
40
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链传动设计基础
2024/1/28
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链条材料与结构选择
01
链条材料
常用材料包括碳钢、合金钢、 不锈钢等,选择时需考虑强度 、耐磨性、耐腐蚀性等因素。
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02
链条结构
03
链条规格
根据传动需求和空间限制,选 择合适的链条结构,如滚子链
、套筒链等。
根据传递功率和转速等参数, 选择合适的链条规格,确保传
应力和变形。
22
带的疲劳寿命预测方法
疲劳寿命概念
疲劳寿命是指带在交变应力作用下,经过一定次数的应力循环后 发生疲劳破坏的寿命。
预测方法
通过试验测定带的疲劳极限和应力循环次数,结合带的实际应力 状态,可以预测带的疲劳寿命。
影响因素
带的材料、制造工艺、工作条件等都会影响带的疲劳寿命。
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机械设计基础 第2版 第9章 链传动
1.优点 1)能保证准确的平均传动比。 2)传动功率大。 3)传动效率高,一般可达0.95~0.98。 4)可用于两轴中心距较大的场合。 5)能在低速、重载、高温和有腐蚀等恶劣条件下工作。 6)作用在轴和轴承上的力小。
《机械设计基础》 第2版
第9章 链传动
四、链传动的应用特点
2.缺点 1)由于链节的多边形运动,瞬时传动比是变化的,瞬时链 速度不是常数,传动中会产生动载荷和冲击,因此不宜用 于要求精密传动的机械。 2)链条的铰链磨损后,使链条节距变大,传动中链条容易 脱落。 3)工作时有噪声。 4)对安装和维护要求较高。 5)无过载保护作用。
《机械设计基础》 第2版
第9章 链传动
二、链传动的张紧
常用的张紧方法有:移动链轮以增大两轮的中心距。但中心 距不可调时,也可以采用张紧轮张紧,张紧轮应装在靠近主动链 轮的松边上。不论是带齿的还是不带齿的张紧轮,其分度圆直径 最好与》 第2版
《机械设计基础》 第2版
第9章 链传动 一、链传动的布置原则
1.两链轮的回转平面应在同一垂直平面内,否则易使链条脱 落和产生不正常的磨损。
2.两链轮中心连线最好是水平的,或者与水平面成60°以下 的倾角。
3.尽量避免垂直布置,以免与下方链轮啮合不良或脱离啮合; 必须成垂直布置时,应采取中心距可调、设张紧装置或上、下两 轮偏置等措施。
一、滚子链
1.滚子链的标 记 滚子链是标准件,其标记为:链号一排数一链节数
标准编号
标记示例 :
《机械设计基础》 第2版
二、齿形链
第9章 链传动
齿形链又称无声链,也属于传动链中的一种形式。它由一组带有 齿的内、外链板左右交错排列,用铰链连接而成,如图9-7所示。与 滚子链相比,其传动平稳性好、传动速度快、噪声较小、承受冲击 性能较好,但结构复杂、装拆困难、质量较大、易磨损、成本较高。
【精品 机械 培训讲义】第九章 带传动及链传动
本章主要内容: 1.掌握带传动的基本理论:带传动的工
作原理,传动类型;受力分析,应力 分析与应力分布图;弹性滑动和打滑 的基本理论;失效形式和设计准则; 2.掌握V带传动的设计计算方法和步骤; 3.重点:V型带的工作应力分析,带的打 滑和弹性滑动,带传动的设计。
第九章 带传动和链传动
带传动的设计准则: 在满足不打滑的条件下有一定
疲劳强度和使用寿命。
CME
§9-3 V带的标准和传动设计
一、V带的标准 二、单根普通V带的许用功率 三、V带的传动设计
§9-1 带传动的类型和特点
一、带传动的工作原理
➢组成:
➢主动轮
➢从动轮
1
➢传动带
➢工作原理
➢ 传动原理:以张紧在至少两轮上的带作为中间
➢
挠性件,靠带与带轮接触面间产
生
➢
摩擦力来传递运动与动力。
二、带传动的类型
1)根据带的形状
❖ 平型带(矩形) 注意带
工作面
❖ 三角带(梯形) ❖ 圆形带(圆形) ❖ 同步齿形带
Ff
D1 2
F1
D1 2
F2
D1 2
0 Ff
F1 F2 Fe
紧边拉力: F1=F0 + Fe/2 松边拉力: F2=F0 - Fe/2
有效拉力 Fe=Ff=F1F2
带传动能传递的功率
P Fe v 1000
打滑?
F1=F0 + Fe/2 F2=F0 - Fe/2
§9-2 带传动的工作情况分析
❖弹性滑动的结果
V小带轮 V带速 V大带轮
你能谈谈弹性滑动与打滑的区别吗?
CME
❖弹性滑动与打滑的区别
机械设计带传动和链传动教学PPT教案
一、定期张紧装置
第52页/共86页
二、自动张紧装置
三、采用张紧轮张紧带传动的装张紧2置
张紧轮一般应放在松边的内侧,使带只受单向弯曲。同时 张紧轮应尽量靠近大轮,以免过分影响在小带轮上的包角。张 紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。
第53页/共86页
带传动的优点: (1)可用于两轴中心距离较大的传动; (2)带具有弹性,可缓和冲击和振动载荷,运转平稳,无噪
声; (3)当过载时,带即在轮上打滑,可防止其他零件损坏; (4)结构简单,设备费用低,维护方便。 带传动的缺点是: (1)传动的外廓尺寸较大; (2)由于带的弹性滑动,不能保证固定不变的传动比; (3)轴及轴承上受力较大; (4)效率较低; (5)带的寿命较短,约为3000~5000h,不宜用于易燃、易
第48页/共86页
3.结构与尺寸
带轮结构设计
V带轮的典型结构有:实心式、 腹板式、 孔板式和
轮辐式。
带轮的结构设计,主要是根据带轮的基准直径选择 结构形式。 根据带的截型确定轮槽尺寸。
带轮的其它结构尺寸通常按经验公式计算确定。
第49页/共86页
第50页/共86页
§8-8 张紧力 张紧装置和带传动的维护
Fn
FV 2 sin
2
Ff 2 fFn
f
Fv
fv Fv
sin
2
fv
f
sin
2
第27页/共86页
V带的组成
V带由顶胶,抗拉体,底胶,包布四部 分组成。
第28页/共86页
二、普通V带标准
普通V带是标准件,无接头的环行带。截 面形状为楔角40°的梯形。
机械设计基础第9章
9.1.2 链传动的特点和应用
与带传动相比,链传动的主要优点如下。 (1) 链传动无打滑及弹性滑动现象,故能获得准确的平均 传动比。 (2) 链传动所需的张紧力小,作用在轴和轴承上的压力小, 减小了轴承的磨损。 (3) 功率损失小,传动效率高,可达98%。 (4) 对环境的适应性较强,能在高温、油污或粉尘多、湿 度大等恶劣场合工作,耐用,易维护。 链传动的主要缺点如下。 (1) 工作时不能保证恒定的瞬时传动比,故传动平稳性差, 有一定的冲击和噪声,不宜在高速或载荷变化大的场合中 工作。 (2) 与带传动相比,无过载保护作用,安装精度要求高。 (3) 只能用于两平行轴间的传动。
第9章 链传动
链传动是一种应用十分广泛的机械传动 形式,兼有带传动和齿传动的一些特点。 本章主要以滚子链传动为对象,重点分析 讨论链传动和设计方法、运动特点及使用 与维护的基本知识。
9.1 链传动的组成、工作原理、类 型和特点
9.1.1链传动的组成、工作原理和类型
链传动是由主动链轮1、从动链轮3和绕在链轮上的环 形链条2组成的,如图9.1所示。链传动通过中间挠性元件, 靠链条与链轮轮齿相互啮合传递运动和动力,它属于啮合 传动。 按用途不同,链条主要分为传动链、起重链和拽引链 3大类。传动链主要用于一般机械中;起重链和拽引链常 用于起重机械和运输机械中,如链斗式提升机(如图9.2 所示)及链式运输机(如图9.3所示)等。 传递动力的传动链主要有滚子链和齿形链等类型,齿 形链如图9.4所示。
9.2 滚子链和链轮
9.2.1 套筒滚子链的结构和标准
1. 套筒滚子链的结构 套筒滚子链的结构如图9.5所示,它是由内链板1、外 链板2、套筒3、销轴4、滚子5组成。零件之间的配合关系 是:内链板与套筒之间、外链板与销轴之间采用过盈配合; 滚子与套筒之间、套筒与销轴之间采用间隙配合,这样构 成了一个铰链,使内、外链板可相对转动。滚子活套在套 筒上可以减少链条与链轮间的摩擦和磨损,提高使用寿命。 为了减少轮齿的磨损,内、外链板之间应留有少量的间隙, 以便润滑油渗入套筒与销轴的摩擦面间。为了减轻链条重 量并使链条各横面的抗拉强度近似相等,内、外链板通常 制成“8”字形。
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
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V带传动与平带传动的预拉力相等时(即带压向带轮的压力同 为Q),他们的法向力N却不同。
平带的极限摩擦力为 Nf=Qf
V带的极限摩擦力为
Nf
Q
sin
f
Q
f sin
Qf
2
2
V带轮轮槽的楔角
当量摩擦系数
显然,f ′>f,故在相同条件下,V带能传递较大的功率。
2、缺点:
1)传动的外廓尺寸较大; 2)需要张紧装置; 3)由于带的滑动,不能保证固定不变的传动比; 4)带的寿命较短; 5)传动效率较低,平带传动0.96,V带传动0.95; 6)有静电效应,不适宜高温、易燃、易爆的场合。
通常,带传动适用于中小功率的传动,以V带传动应用最广,带速 v=5~25 m/s,传动比i≤7 效率η≈ 0.90~0.95
由于带传动中的传动带不是完全的弹性体,工作一段时 间后,会因伸长变形而产生松弛现象,张紧力减小,带的传 动能力随之下降。故带传动必须具有将带再度张紧的装置。
带传动常用的张紧方法是:调节中心距、张紧轮
四、带传动的特点
1、优点:
1)适用于中心距较大的传动; 2)具有良好的弹性,可缓和冲击、吸收振动; 3)过载时带与带轮间会出现打滑,防止零件损坏; 4)结构简单、成本低廉。
d d
fdN F (Fd)F co2sFco2s
因 d 很小 si, d nd 可 ,co d 取 s 1来自dα 2FF2
22 2
dN FFd
f dNFdF
积分得 F1 dF fd
F F2
0
dF fd
dl
F
dFN
ln F1 f
F2
设计:潘存云
f dFN α
dα
紧边和松边的拉力之比为 F1 e f F2
存在于带与带轮相接触的部分。
带的弹性模量,MPa
σb=2YE/d
带截面的中性层到最外层的距离,mm
带轮直径,mm
如图所示为带的应力分布情况,各个截面应力的大小用该处引出的 径向线的长短来表示。最大应力发生在紧边与小轮的接触处,其值为
σmax=σ1+σc+σb1
疲劳曲线方程也适用于经受变应力的带,即
多楔带:在平带基体上有若干纵向楔形凸起,其工作面是楔形的侧面。
它兼有平带的弯曲应力小和V带的摩擦力大等优点,常用于结构 紧凑、传递功率大及速度较高的场合。
平圆带:截面为圆形,主要用于小功率传动,如家用器械。
二、带传动的几何尺寸
带传动主要用 于两轴平行、且回 转方向相同的场 合——开口传动。
如图所示,当带处于规定的张紧力时,两带轮轴线间的距 离——中心距a。
以 co s1 si2n 1 12 及 d 2 d 1代入上
2
2 a
L2 a2(d 1 d 2)d 24 a d 12
已知带长时,由上式可得中心距
a 2 L ( d 1 d 2 ) [ 2 L ( d 1 d 2 )2 ] 8 d 2 d 1 2 8
三、带传动的张紧
在一定初拉力下,若带所传递的圆周力超过带与带轮间的极限摩 擦力总和时,带与带轮将发生显著的相对滑动,这种现象称为打滑。
打滑使带磨损加剧、传动效率降低,以致传动失效。
取一小段弧进行分析:
正压力:dFN
摩擦力: f dFN
两端的拉力:F 和F+dF
力平衡条件:忽略离心力,水平力、垂直力分别平衡
d
d
dN F Fsin 2(Fd)F sin 2
N m max
C
带的应力循环总次数为 N360k0Tv L
带轮数,一般k=2,即带每绕转一整周完成两个应力循环
三、带传动的弹性滑动和传动比
带为弹性体,受力后会产生弹性伸长。带传动工作时,紧边和 松边的拉力不等,因而产生的弹性伸长也不同。
带与带轮接触弧所对的中心角称为包角α。 相同条件下,包角越大,带的摩擦力和传递的功率也越大。 包角是带传动的一个重要参数。
设d1、d2分别为小轮、大轮的直径,L
为带长,则小轮包角 1 2
因θ角较小,以θ≈sinθ=(d2-d1 )/2a
1(d2d 1)/a
带长
L 2 a co s 2 (d 1 d 2 )d 2 d 1
dα
2 F+dF
F1
带在出现打滑趋势而未打滑的临界状态时,带的紧边拉力F1与 松边拉力F2之间的关系满足欧拉公式,即
带与带轮间的摩擦因数
F1/F2=e fα
带轮上的包角
自然对数的底,e ≈ 2.718
联立上式,得
F1
Fe f e f 1
F2
F e f 1
1 FF 1F2F 1(1ef)
由此可知,增大包角或增大摩擦因数,都可以提高带传动所
《机械设计基础》第九章-带传 动与链传动解析
一、带传动的类型
根据传动原理不同,带传动可分为摩擦型和啮合型。最常 用的是摩擦型。摩擦型带传动根据带的截面形状分为平带、V带、 圆带、多楔带等。
平带:截面形状为扁平型,内表面为工作面。
V带:截面形状为等腰梯形,两侧面为工作面,V带与轮槽槽底不接触。
V带利用了锲形摩擦原理,在张紧力相同的情况下,V带的摩擦力 比平带大,具有较大的牵引力,最为常用。
设带的总长度不变,则紧边拉力的增加量(F1-F0)应等于松边
拉力的减少量(F0-F2),即 F1-F0=F0-F2
F1+F2=2F0
紧边拉力F1与松边拉力F2之差称为带传动的有效拉力F,也就是 所传递的圆周力,即 F =F1-F2
圆周力F(N)、带速v(m/s)和传递功率P(kW)之间的关系为
P =Fv/1000
二、带传动的应力分析
带传动工作时,会产生拉应力、离心拉应力和弯曲拉应力。
1、拉应力
紧边拉应力 σ1=F1/A 松边拉应力 σ2=F2/A
2、离心拉应力 σc=Fc/A=qv2/A
MPa MPa
带的横截面积 MPa
带每米长的质量,kg/m
带速,m/s
3、弯曲拉应力 带绕过带轮时,因弯曲而产生弯曲应力σb ,只
§9-2 带传动的受力分析和运动特性
一、带传动的受力分析
为使带和带轮接触面上产生足够的摩擦力,带必须以一定的 张紧力套在两带轮上。
F0 F0
F2 F2
n1
n2
F0 F0
主动轮
F1 F1
从动轮
静止时,带两边的拉力都等于预拉力F0。 传动时,带与带轮之间产生摩擦,带两边的拉力就不再相等。
绕进主动轮一边的带被进一步拉紧,称为紧边,由F0增大到F1; 绕进从动轮一边的带则相应被放松,称为松边,由F0减小为F2;