机械设计V带传动设计及其计算资料

由于带的弹性和拉力差引起的带与带轮之间的滑动，称为 弹性滑动。
③后果：a. 效率降低；b. 带磨损；c. 带温升高； d. v2<v1 传动比不准确 ④滑动率:从动轮相对于主动轮圆周速度的降低率：
υ 1 υ ε υ1 1
2
π n1 D1 π n2 D2 π n1 D1 (一般为 1 ～2 ％）
三、带的滑动现象
1.带的弹性滑动 （固有的、不可避免的正常现象）
σ 1σ 紧边应变： εε 1 1＝ 紧边应变： ＝ 1 AA ① ε1ε ε 2 ① 1 ε 2 σ 2 松边应变：ε ＝ σ 2 2 ＝ 松边应变：ε 2 A A ε 1ε ε （逐渐缩短），沿轮面 滑动 υ带 υυ 2 ε （逐渐缩短），沿轮面 1 带绕过主动轮： 带绕过主动轮： 滑动 1 2 带 υ 1 ② υ 1 υ 2 υ 1 υ 2 ② 带绕过从动轮： ε 2ε ε（逐渐伸长），沿轮面 滑动 υ带 υυ 带绕过从动轮： 滑动 1 ε（逐渐伸长），沿轮面 2 带 υ 2 2 1
2、工作时带两边所受的力F1，F2 在带传动工作时，带两边的拉力F0发生变化，一边的拉力增 加到F1，称为紧边拉力；另一边减小到F2，称为松边拉力。带 的总长不变。因此，紧边拉力的增长量与松边拉力的减少量 也相等。则有: F1 F0 F0 F2 即：F1 F2 2F0 （1）
F2<F0 (松边) Ff α n2
3. 弯曲应力
（发生于带与带轮接触的圆弧部分）
2c σb E D D
σb
σ b1 σ b 2
E ----带的弹性模量
D ----带轮的直径
C ----带边缘到中性层距离
应力分布图
4. 最大应力： 等于拉应力（包括离心应力）与弯曲应力和;最 大应力发生于紧边进入小带轮处。
F1 σ max σ 1 σ b1 σ b1 A μα 1 Fe 2 qυ σ b1 μα A e 1 1 Feμ α σ c σ b1 μα A e 1
dC q(Rdα 2)
qυ dα
(q：kg / m)
dα dα sin 2 2
离心力dC 发生于圆周部分 离心拉力Fc 作用于整个带长 ③离心应力：
2

2 Fc＝qυ（离心拉力）
离心力dC 发生于圆周部分 离心拉力Fc 作用于整个带长 ③离心应力： Fc qυ 2 c＝ ＝ （作用于全带长， A A F1，F2中包含Fc＝qυ 2，σ 1，σ 2中包含σ c。）
Femax Ffmax
e 1 2 2(F 0 qυ ) e 1
Femax Femaxeμα F1＝F0 ＝ μα qυ2 2 e 1 此时： Femax Femax F2＝F0－ ＝ μα qυ2 2 e 1
二、应力分析
1.拉应力 F F1 σ Байду номын сангаас 1 A F 2 F σ 2 A 2 (带绕过小轮时，拉应力 由σ σ ) 1 2 (带绕过大轮时，拉应力 由σ σ ) 2 1
1. 普通V带
2、 平形带
3、多楔带
4、 同步齿形带
§ 5-2 带传动理论基础 ★ 受力分析 ★ 应力分析 ★ 带的滑动现象 ★ 失效形式和计算准则 ★ 承载能力确定
一、受力分析
1、预紧时带两边所受的力F0 在带传动预紧时，带的两边只受预紧拉力F0的作用。
F0 α
1
α
2
O1
F0
O2
预紧时
机 械 设 计
（带传动）
第五章 带传动
§5-1 概述 §5-2 带传动理论基础 §5-3 带传动设计（V带） §5-4 张紧装置 §5-5其它带传动简介 带传动设计实例
§5 -1 概述
带传动是利用张紧在带轮上的带，借助它们之 间的摩擦或啮合，进行两轴或多轴间运动和动力的 传递。
演示1、演示2
★ 特点、应用
2. 离心应力
①带沿弧面运动，微段dl产生离心力dC： ①带沿弧面运动，微弧 段dl产生离心力dC υ2 2
υ dC q(Rdα) R qυ 2 dα (q：kg / m) R ②在垂直方向建立力平衡关系： ②根据力平衡关系： dα 2Fc sin ＝qυ 2 dα 2
2 Fc＝qυ（离心拉力）
D2 n2 D2 1 1 D1 n1 D1 i
2. 打滑 （过载失效，必须避免）
分析：弹性滑动到打滑的发展过程
①不是全部接触弧均发生 相对滑动时，接触弧分为滑动弧α ′和静弧α ″ （带进入带轮一侧）两部分。 ② 接触 弧的变化： 未加载时： 加载工作时： 载荷极限时: α ′＝0 Fe ↑ Fe＝Femax α ″＝ α α′ ↑ α ′＝ α α″ ↓ α ″＝0
1
O1
n1 F1>F0 (紧边)
O2
Ff α2
F' f
工作时
3、带传递的有效工作力Fe a、带两边所受的力F1，F2之差即为有效拉力Fe（从 动轮上看）。
Fe＝F1－F2
b、有效拉力Fe由带和轮之间接触弧上摩擦力的总和 Ff承受（接触弧段看）。
Fe＝Ff
c、效拉力Fe与功率之间的关系（传递运动功率看）
★ 分类
★ 带的结构、型号和长度
一、特点和应用
1 、优点
2 、缺点
3、 应用
二、 类 型
1、按传动原理：摩擦和啮合。 2、按带的形状:如下分类
Standard V-belt
3、按传动形式分： 开口传动 交叉传动 半交叉传动 张紧轮传动
见表5-1
三、带的结构、型号和长度
1. 普通V带 2. 平形带 3. 多楔带 4. 同步齿形带
Fe＝F1－F2＝
1000 P
由（1）、（2）两式可得：

（2）
F1 F0 Fe / 2
F2 F0 Fe / 2
讨论：Fe和 Ff关系
当Fe↑→ Ff ↑，始终保证Fe＝ Ff 。然而，在 一定条件下，Ff 是有一个极限值Ff max。当Fe> Ff max 时，导致打滑，欧拉公式可描述这种极限状况。