机械设计基础 精品课程 带传动

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带传动机械设计基础教学PPT课件

带传动机械设计基础教学PPT课件
案例分析
该案例说明了带传动机械设计的重要性,合理的设计可以提高 传动效率、降低噪音、延长使用寿命等。同时,也展示了通过 实验和数据分析来解决问题的方法和过程。
经验教训总结及未来发展趋势预测
经验教训总结
1. 带传动机械设计需要考虑多种因素,如带的材料、张紧力、带轮结构等, 需要进行综合分析和优化。
2. 实验是验证和改进设计的重要手段,通过实验可以发现问题并寻找解决 方案。
02 | 序号 | 张紧力(N) | 负载(N) | 转速(r/min) | 滑动率(%) | 传动效率(%) |
03
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
数据记录表格和结果分析方法
|1||||||
|2||||||
|3||||||
数据记录表格和结果分析方法
| ... | ... | ... | ... | ... | ... |
经验教训总结及未来发展趋势预测
3. 数据分析和处理是实验的重要环节,需要掌握相关的方法和 工具。
未来发展趋势预测:随着科技的不断进步和市场需求的变化, 带传动机械设计将朝着更高效率、更低噪音、更长寿命的方向 发展。同时,新材料、新工艺的应用也将为带传动机械设计带 来更多的可能性和挑战。
THANKS
通过调整预紧力来改变带的张紧程 度,以优化传动效率和带的寿命。
02
优化带轮设计
采用合理的带轮结构和制造工艺, 减小带轮的质量和转动惯量,以降
低能量损失。
04
加强维护和保养
定期检查和维护带传动系统,保持 带的清洁和良好润滑状态,以延长
使用寿命和提高传动效率。
06
实验与案例分析
实验目的、原理及操作步骤介绍

2024版机械设计基础带传动优秀课件

2024版机械设计基础带传动优秀课件
在带传动中的应用
通过建立带传动的有限元模型,可以分析其在不同工况下的应力、应变和位移等响应,为带 传动的优化设计提供理论支持。
案例分析
以某型汽车发动机正时带传动为例,采用有限元法对其进行分析,得到了带传动的应力分布、 变形情况和疲劳寿命等关键参数,为改进设计提供了依据。
优化设计理论在带传动中实践成果分享
根据使用情况适时调整带的张紧度,以保证 合适的摩擦力,避免打滑和过度磨损。
06
带传动系统动力学特性研究
系统动力学模型建立及求解过程展示
建立带传动系统动力学模型 根据带传动系统的结构特点和工作原理,建立合理的动力 学模型,包括带的弹性变形、带与带轮之间的摩擦、带的 阻尼等关键因素。
模型求解方法
采用数值计算方法对模型进行求解,如有限元法、有限差 分法等,得到带传动系统的动态响应。
优化设计理论概述
优化设计是一种寻找最优设计方案的方法,通过建立目标函数和约束条件,利用数学规 划等方法求解最优解。
在带传动中的应用
将优化设计理论应用于带传动设计,可以实现在满足性能要求的前提下,降低制造成本、 提高传动效率等目标。
实践成果分享
以某型工业用带传动为例,采用优化设计理论对其进行改进,通过优化带轮结构、改进 制造工艺等措施,实现了传动效率的提高和制造成本的降低。
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。

机械设计基础之带传动培训课件(ppt 55页)

机械设计基础之带传动培训课件(ppt 55页)
打滑:当工作外载荷超过V带最大有效拉力 Ftmax(即极限摩擦力)时,带与小V带轮的整 个工作接触面间产生相对滑动,导致传动打滑 失效。
四、带传动的失效形式和设计准 则 带传动的设计准则是:具有一定的疲劳强度和寿
命,工作时不打滑
max 1 b1 c [ ]
or
1 [ ]- b1- c
V带轮类型
孔板式
二、普轮通宽 V带、带轮的结构及尺寸
相邻槽间距
参数 ①基准直径Dd 节宽bp相对应的带轮直径Dd 系列化 见表17-3
基准宽度
小带轮直径不能太小见表17-2
Dd1 ≥Dd1min
Dd1min---小带轮的最小基准直径
Dd
•材料
② 带轮楔角小于40°。32/34/36/38
轮槽的楔角小于v带楔角,保持V带受 弯与槽良好接触
❖ 动弧并非恒定不变而是随着工作外载荷的变化而自 动地呈正比变化,工作外载荷越大,V带紧、松两 边的拉力差值越大,应力差值越大,动弧也就相应 扩大,以增大抗衡外载荷所需的摩擦力。当工作外 载荷增大到使带传动即将过载时,动弧扩大到带与 带轮的整个接触弧段,带与带轮的整个接触面全部 产生弹性滑动。这时,摩擦力达极限值,即有效拉 力达到Ftmax,如外载荷一经超过Ftmax,带就在带轮 上打滑,传动失效。
二•V带、截普面通几何V参带数、带轮的结构及尺寸 参数 b——顶宽。(带的节面宽度)
h ——高度
q ——楔角均为40° 节面——当V带受弯曲时,
长度不变的中性层。
bp——节宽/基准宽度
bp=h/0.7
Ld——带的基准长度
定义1:V带在带轮上张紧后位于带轮基准直径上的周线长度
定义2:沿着节线的长度。
带传动的最大有效圆周力(临界值(不打滑时))

机械设计基础带传动及其设计资料PPT课件-2024鲜版

机械设计基础带传动及其设计资料PPT课件-2024鲜版

带轮强度校核与寿命预测
强度校核
对带轮的弯曲应力、接触应力和剪切应力等进 行校核,确保带轮在传动过程中的安全性。
2024/3/28
寿命预测
基于疲劳损伤理论,结合带轮的材料性能、结构特点 和使用条件等因素,对带轮的寿命进行预测。
提高寿命措施
优化带轮结构、选用高性能材料、提高制造工 艺水平和改善润滑条件等,以延长带轮的使用 寿命。
03
优化带轮结构,提高带轮刚度和制造精度。
22
传动带疲劳寿命影响因素及改进措施
采用合适的张紧装置和张紧力控制系统,确保传动带的稳定运行。
加强传动带的维护和保养,定期检查和更换磨损严重的传动带。
2024/3/28
23
05 带传动系统性能分析
2024/3/28
24
动力学建模与仿真分析
仿真分析
利用仿真软件对带传动系统进行动力学仿真, 分析其在不同工况下的动态响应。
2024/3/28
11
带的张紧与调整方法
张紧方式
介绍常见的张紧方式,如定期张紧、自动张 紧等。
调整方法
探讨带的松紧度调整方法,如调整中心距、 增加张紧轮等。
2024/3/28
维护保养
阐述带的定期检查和更换标准,以及日常维 护保养注意事项。
12
03 带轮设计
2024/3/28
13
带轮材料选择与制造工艺
2024/3/28
建立带传动系统动力学模型
考虑带的弹性、阻尼、刚度等因素,建立准 确的动力学模型。
参数优化
通过仿真结果,对带传动系统参数进行优化, 提高其动态性能。
25
振动噪声产生机理及控制策略
振动噪声产生机理
分析带传动系统中振动和噪声产生的原因,如带的振动、轴承的 噪声等。

机械设计基础(陈立德第二版)带传动课件

机械设计基础(陈立德第二版)带传动课件

机械设计基础(陈立德第二版)带传动课件一、教学内容本节课的教学内容来自于《机械设计基础》这本教材,主要讲述带传动的相关知识。

具体章节为第四章第一节,内容包括带传动的类型、特点、基本原理以及带轮的设计和选择。

二、教学目标1. 让学生了解并掌握带传动的类型和特点,能够分辨不同的带传动系统。

2. 使学生理解带传动的基本原理,能够分析带传动的工作过程。

3. 培养学生掌握带轮的设计和选择方法,能够根据实际需求进行设计。

三、教学难点与重点重点:带传动的类型和特点,基本原理,带轮的设计和选择方法。

难点:带传动的工作过程,带轮的设计和选择方法的运用。

四、教具与学具准备教具:多媒体课件,带传动模型,图纸。

学具:笔记本,尺子,计算器。

五、教学过程1. 实践情景引入:展示一辆汽车的发动机传动系统,让学生观察并分析其采用的传动方式。

2. 教材内容讲解:介绍带传动的类型,如V带、平带、圆带等,以及各自的特点。

讲解带传动的基本原理,包括摩擦原理和拉力原理。

3. 例题讲解:以一个具体的带轮设计为例,讲解设计步骤和方法。

4. 随堂练习:让学生根据给定的数据,运用所学知识进行带轮的选择。

5. 课堂讨论:让学生探讨带传动在实际应用中可能遇到的问题,以及解决方法。

6. 课后作业:布置一道关于带传动设计和选择的题目,要求学生在课后完成。

六、板书设计板书内容主要包括带传动的类型、特点、基本原理,以及带轮的设计和选择方法。

板书要清晰、简洁,便于学生理解和记忆。

七、作业设计作业题目:某工厂的一台设备需要采用带传动,设备的工作功率为10kW,工作速度为1000r/min。

请根据这些数据,选择合适的带轮直径和带型。

答案:根据设备的工作功率和工作速度,可以计算出所需带轮的直径和带型。

具体计算过程如下:1. 计算带轮的直径:设备的工作功率 P = 10kW = 10000W工作速度 n = 1000r/min带轮的圆周力F = P / (2 π n) = 10000 / (2 π 1000) ≈ 1.5915N带轮的直径D = F / (π T) = 1.5915 / (π 0.5) ≈ 1.047m2. 计算带型:根据带轮的直径 D 和工作条件,可以选择合适的带型。

2024版《机械设计基础》第十章带传动精品PPT课件

2024版《机械设计基础》第十章带传动精品PPT课件

《机械设计基础》第十章带传动精品PPT课件$number{01}目录•带传动概述•带传动的类型与结构•带传动的受力分析与强度计算•带传动的张紧、安装与调试•带传动的失效形式与寿命计算•带传动的设计计算与选型01带传动概述带传动的定义与分类定义带传动是一种通过传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的机械传动方式。

分类根据传动带的截面形状和工作原理,带传动可分为平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。

带传动的工作原理摩擦原理带传动依靠传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。

当主动轮旋转时,通过摩擦力带动从动轮旋转,从而实现动力的传递。

带的张紧为了保证足够的摩擦力,需要对传动带进行张紧。

张紧力的大小直接影响带传动的性能和使用寿命。

0302优点01传动平稳,噪音小;结构简单,制造成本低;具有一定的过载保护能力;适用于中心距较大的场合。

缺点传动效率低,一般不适合大功率传动;带的寿命相对较短,需要定期更换;01对张紧力和轴线平行度要求较高;02在高速、高温或腐蚀性环境下性能较差。

02带传动的类型与结构结构简单,适用于中心距较大的情况010203但由于结构简单,容易打滑,传动效率相对较低传动平稳,噪音小,适合高速传动截面为梯形,能更好地贴合带轮槽,传递较大的扭矩传动效率高,适用于大功率传动但由于V带与带轮槽的摩擦,会产生一定的热量和磨损带内周制成齿状,与带轮齿槽相啮合,实现同步传动传动准确,不打滑,适用于高精度、高速度、高负载的场合但制造成本较高,且安装和维护要求较高同步带传动特殊类型带传动包括多楔带、圆带、活络带等各自具有独特的结构和特点,适用于特定的场合和需求例如多楔带具有较高的传动效率和较大的扭矩传递能力,活络带则具有方便安装和调节的优点03带传动的受力分析与强度计算带传动的受力分析紧边拉力$F_1$和松边拉力$F_2$带传动工作时,紧边拉力大于松边拉力,二者之差即为带的有效拉力$F$。

带的初拉力$F_0$带传动预紧后,带在带轮上产生的预紧力。

机械设计基础带传动

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。

《机械设计基础》第十章带传动精品PPT课件

《机械设计基础》第十章带传动精品PPT课件

10.2.2 带传动工作时的应力分析
带是在变应力下工作,当应力较大,应力变化频率较高时,带将很快产生疲劳 断裂而失效,从而限制了带的使用寿命。带传动工作时,带所受应力有如下几种:
机械设计基础
1.由紧边拉力和松边产生的拉应力
紧边拉应力 松边拉应力
2.由离心力产生的拉应力
∵F1> F2 ∴ σ 1>σ 2
一般情况下,带传动传动的功率P≤100 kW,带速5 ~ 25m/s,平均传动比 i≤ 5,传动效率为94% ~ 97%。目前带传动所能传递的最大功率为700kW, 高速带的带速可达60m/s。
机械设计基础
10.1.3 V带的结构和型号 标准普通V带都制成无接头的环形。其构造如图所示。当V
带受弯曲时,带中保持其原长度不变的周线称为节线,由全部 节线构成节面。带的节面宽度称为节宽(bd),V带受纵向弯曲 时,该宽度保持不变。
带时的初拉力应为上述初拉力的1.5倍。
机械设计基础
9、计算轴压力 V带作用在轴上的压力FQ一般可近似按两边的初拉力F0的合 力来计算。
机械设计基础
FQ=2ZFo
10.带轮结构的设计
带轮结构的设计根据带轮槽型、槽数、基准直径和轴的尺寸确定。参 见本章10.4节部分或有关机械设计手册。
【例 10-1】 设计一带式输送机的普通 V 带传动。原动机为 Y112M-4 异步电动机, 其额定功率 P =4kW,满载转速 n1 =1440 r/min,从动轮转速 n2 =470 r/min,单班制工作,
机械设计基础
2.按传动带的截面形状分 (1)平带 平带的截面形状为矩形,内表面为工作面 (2)V带 V带的截面形状为梯形,两侧面为工作面 (3)圆形带 横截面为圆形, (4)多楔带 它是在平带的基体上由多根V带组成的传动带 (5)同步带 纵截面为齿形

《机械设计基础》(贾磊)课件 第8章 带传动

《机械设计基础》(贾磊)课件 第8章 带传动
:::::《机械设计基础》:::::
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
:::::《机械设计基础》:::::
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)
:::::《机械设计基础》:::::
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
:::::《机械设计基础》:::::
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

机械设计基础——带传动

机械设计基础——带传动
F F1 F2 b)
带传动所传递的功率: P F F------有效拉力 N
1000 带的速度 m / s
P------功率 Kw
当带和带轮间有全面滑动趋势时,摩擦力达到最大
值,即有效圆周力达到最大值。此时,紧边拉力F1和松 边拉力F2之间的关系可用欧拉公式表示:
F1 e f c) F2
用 P0表示 查表8.7~8.17
试验条件:包角 =1800、i 1、特定带长、工作平稳。
2.额定功率-------单根普通v带在设计所给定的实际条件下
允许传递的功率。
用 [P0] 表示
[P0]=(P0+⊿P0)KαKL
P0
Kb n1 (1
1 Ki
)
功率增量
Kw
Kb 弯曲影响系数(当i 1时), 查表8.18
1000
若带速超过范围,应重新选小带轮直径dd1。
5.确定中心距a和V带基准长度Ld
a太小,结构紧凑,但带短,使绕转次数增多,降 低带的寿命,同时包角α 减小,降低传动能力。
a太大,传动结构尺寸增大,高速时带容易颤动。
①初步确定中心距a0 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
②带的基准长度计算公式
设计的主要内容: 1.选择v带的型号、带长和根数; 2.传动中心距; 3.确定带轮的基准直径; 4.绘制带轮的零件图。
设计步骤:
1.确定计算功率Pc
Pc=KAP ( kw) P-----传递的额定功率 Kw
(如电动机的额定功率 )
KA-----工况系数 查表8.21
2.选择V带的型号
计算功率Pc
查图8.12(P131)
结构紧凑
特点 传递很大功率

机械设计基础--带传动

机械设计基础--带传动

当主动轮1回转时,接触面间产生摩擦力,主动轮靠摩擦力使传动带3与其
一起运动。同时,传动带靠摩擦力驱使从动轮2与其一起转动,从而主动轴 上的运动和动力通过传动带传递给了从动轴。在相同张紧力和相同摩擦系
数的条件下,V带产生的摩擦力要比平带的摩擦力要大,所以V带传动能力
强,结构更紧凑, 在机械传动中应用最广泛。V带按其宽度和高度相对尺 寸的不同, 又分为普通V带、窄V带、宽V带、 汽车V带、齿形V带、大楔
a a0 Ld L0 2
(7-21)
考虑到安装调整和带松弛后张紧的需要,应给中心距留出
一定的调整余量。中心距的变动范围为
a min a 0 . 015 L d a max a 0 . 03 L d
(7-22)
第7章 带传动

5. 验算小带轮包角α1
小带轮包角可按下式计算
n1 n2
n1 n2 d d1
计算后也应按表7-8直径系列值圆整。当要求传动比精确时,
dd2
d d 1 (1 )
(7-18)
通常取ε=0.02。
第7章 带传动
4. 确定中心距和带长
当中心距较小时,传动较为紧凑,但带长也减小,在单位 时间内带绕过带轮的次数增多,即带内应力循环次数增加,会 降低带的寿命。而中心距过大时则传动的外廓尺寸大,且高速 时容易引起带的颤动, 影响正常工作。 一般推荐按下式初步确定中心距a0,即
第7章 带传动 2. 选择带型 V带的带型可根据设计功率PC和小带轮转速n1由图7-9选取。
第7章 带传动 3. 确定带轮的基准直径dd1。dd2 (1) 选取小带轮基准直径dd1 。如前所述,带轮直径越小, 则带的弯曲应力越大,易于疲劳破坏。V带轮的最小直径ddmin 见表7-8。选择较小直径的带轮,传动装置外廓尺寸小、重量轻;

机械设计基础第5章带传动(包含动画)

机械设计基础第5章带传动(包含动画)

环境下的传动。
03
带传动工作原理与性能分析
Chapter
摩擦力与张力关系
1 2 3
带的紧边和松边张力
紧边张力大于松边张力,是带传动的基本条件。
摩擦力与张力关系
带与带轮之间的摩擦力是带传动的动力来源,摩 擦力的大小取决于张紧力、摩擦系数和包角等因 素。
带的弹性变形
在带传动过程中,由于带的弹性变形,会产生弹 性滑动现象,影响传动效率和带的疲劳寿命。
高效率
同步带传动的传动效率高 ,可达98%以上。
特殊类型带传动
多楔带传动
01
多楔带由多个楔形截面组成,与带轮槽紧密配合,适用于大功
率、高转速的场合。
圆形带传动
02
圆形带截面呈圆形,与带轮槽配合紧密,适用于小功率、低转
速的场合。
复合材料带传动
03
采用复合材料制成的带具有较高的强度和耐磨性,适用于恶劣
施来提高传动效率。
疲劳寿命预测方法
疲劳寿命定义
疲劳寿命是指带在交变应力作用下发生疲劳破坏前所能承受的总应力循环次数或总工作时 间。
预测方法
疲劳寿命预测方法主要有试验法、理论计算法和经验公式法等。其中,试验法是最直接的 方法,但成本较高;理论计算法基于材料的疲劳性能和应力分析进行预测;经验公式法则 是根据大量试验数据得出的经验公式进行预测。
Chapter
平带传动
结构简单
平带由平面带和带轮组成,结构相对简单,易于制造和安装。
传动平稳
由于平带与带轮接触面积大,传动过程中受力均匀,因此传动平 稳,噪音小。
适用于低速重载
平带传动适用于低速重载的场合,如输送机、提升机等。
V带传动
结构紧凑

机械设计基础课件第03章 带传动

机械设计基础课件第03章 带传动

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
FQ
FQ
FN FN/2 FN/2
FFN Nf fssinifFnQFfQ f ' FQ
22
FN=FQ FN=FQ/sin(/2) f ’-----当量摩擦系数, f ’ >f
浙江大学专用
在相同条件下 ,V带能传递较大的功率。 或在传递功率相同时,V带传动的结构更为紧凑。 用 f ’ 代替 f 后,得以下计算公式:
F2
Fc qv2
N
离心拉应力: c
Fc A
qv2 A
dl dFNc
r

MPa dα
2 Fc
F1
浙江大学专用
3.弯曲应力当带绕过带轮时,因为弯曲而产生弯曲应力
设y为带的中心层到最外层的垂直距离;
E为带的弹性模量;d为带轮直径。
由材料力学公式得
弯曲应力为:
b
2 yE d
MPa
V带的节线 y
d
4. 应力分布及最大应力
F=F1 - F2
F1 e f F2
e f F1 F e f 1
F2
F
e
1 f 1

机械设计基础课件 第六章 带传动

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
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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。
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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
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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
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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。
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§5 Belt drives 带传动§5-1 General considerations 概述§5-2 Belt drive theoretical basis 带传动理论基础§5-3 V-Belt drive design 带传动设计(V带)§5-4 Tension device of the belt drive 张紧装置Belt drive design example 带传动设计实例§5-1 General considerations ★特点和应用Characteristics and applications of the belt drive ★分类Types of the belt drive★带的结构、型号和长度Composition、section and length of the V-belt一、特点和应用1 、优点2 、缺点3、Applications二、TypesStandard V-beltFlat belt Multiple V belt Toothed-belt drive三、Composition、section and length of the belt带的结构、型号和长度1.普通V带Standard V-belt2.平形带Flat-belt3.多楔带Multiple V belt drive4.同步齿形带Toothed belt drive1. Standard V-belt 普通V带2、Flat-belt 平形带3、多楔带Multiple V belt drive4、toothed belt drive 同步齿形带§2-2Belt drive theoretical basis 带传动理论基础★受力分析Forces in belts★应力分析Stresses in belts★带的滑动现象Creep and slipping of the belt ★失效形式和计算准则Types of failure & design criteria ★承载能力确定Load-carrying capacity一、Forces in belts In no-load operation In load operationLoose sides Tight sides1、带传递的力2、有效拉力F e 由带和轮之间接触弧上摩擦力的总和F f 承受P1000F F F F 21e e =-==两边拉力差有效拉力fe F F =3、F e ↑→ F f ↑,始终保证F e =F f 。

然而,在一定条件下,F f 有一极限值F f max 。

当F e > F f max 时,导致打滑失效。

4.F emax calculation (开始打滑时,F 1、F 2之间关系)()2μemax emax 022μμemax emax 01αα20emax μ2emax 02emax 0q υ1F 2F F F q υ1F 2F F F 11q υF 2F q υ2F F q υ2F F 3+-+-++--=⇓⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+αααμμαe e e e e e =-===此时:)打滑时:(二、应力分析Stresses in belts⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧→=→→=→)1σ2σ(22σ2)2σ1σ(11σ1.1由带绕过大轮时,拉应力由带绕过小轮时,拉应力拉应力A F F A F F Tensile stress As the belt runs over the driven pulley, tensile stress changes from σ2to σ1.As the belt runs over the driving pulley, tensile stress changes from σ1to σ22. 离心应力Centrifugal stress)/kg q (d αq υR υ)q(Rd αdC 22m :==①带沿弧面运动,微段d l 产生离心力dC :As the belt runs over arc of the pulley, centrifugal force dC is acting on an elementary arc d l .。

)中包含,,=中包含,(作用于全带长,==③离心应力:作用于整个带长离心拉力发生于圆周部分离心力(离心拉力)==②根据力平衡关系::产生离心力段①带沿弧面运动,微弧c 212c 212c c c 2c 2c 22σσσq υF F F A q υA F F dC q υF 2αd 2αd s in d αq υ2αd s in F 2)/kg q (d αq υR υ)αq(Rd dC Cσ⎩⎨⎧⇓⎪⎭⎫ ⎝⎛≈==m d dl Take into account the condition of static equilibrium ②根据力平衡关系:Centrifugal tensile force . . Centrifugal tensile force F c acting on the arc parts and straight portions of the belt Centrifugal force dC acting on the arc parts on the belt。

)中包含,,=中包含,(作用于全带长,==③离心应力:作用于整个带长离心拉力发生于圆周部分离心力(离心拉力)=c 212c 212c c c 2c σσσq υF F F Aq υA F F dC q υF 222σ⎩⎨⎧⇓⎭⎝Centrifugal stressCentrifugal stress σc acts on every part of the belt.**Because F c is contained in F 1or F 2, σc is contained in σ1or σ2.Centrifugal stress σc acts on every part of the belt.F c is a part of both F 1and F 2, while σc is a part of σ1and σ22b 1b b b σσσD2c E σ>∴↑⇒↓=D 3. 弯曲应力The bending stress(发生于带与带轮接触的圆弧部分)Acting on the arc of contact on the pulley4. The total stressThe total stress in the belt is equal to the sum of the bending stress plus the tensile stress which contains the centrifugal stress .Maximum stress is at the point where the tight side of the belt runs onto the smaller driving pulley.4. 总应力:等于拉应力(包括离心应力)与弯曲应力之和;最大应力发生于紧边进入小带轮处。

b1c αμαμb12αμαμb11b11max σσ1e Fe A 1σq υ1e Fe A 1σAF σσσ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+=+=三、带的滑动现象Creep and slipping of the belt1.带的弹性滑动Creep of the belt (固有的、不可避免的正常现象)21121212211υυυυεεεεA σεA σε>⎪⎨⎧<→→>⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧带滑动(逐渐缩短),沿轮面带绕过主动轮:②=松边应变:=紧边应变:①The tight side strain The loose side strainThe operation of an elastic belt is associated with creep of the belt on the pulleys .It is inevitable.As the belt runs over the driving pulley, the belt becomes shortened and creeps along the pulley. As the belt runs over the driven pulley, the belt is elongated and creeps along the pulley.212121212122υυυυεευυεεεεA σε>⎪⎩⎪⎨⎧>→→<→→>⎪⎪⎩⎨带带滑动(逐渐伸长),沿轮面带绕过从动轮:滑动(逐渐缩短),沿轮面带绕过主动轮:②=松边应变:①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。

The creep of the belt on the pulleys is caused by elasticity of the belt and the difference between tensile forces of the tight and the loose sides. It is known as the elastic slip.Results of the creep: a. efficiency drops.b. belt wear.c. temperature of the belt grows.d. the speed ratio is not precise.③后果:a. 效率降低;b. 带磨损;c. 带温升高;d. v 2<v 1传动比不准确%)~一般为21(111πππυυυε121212112211121i D D n n D D D n D n D n -=-=-=-=从动轮相对于主动轮的圆周速度相对降低率称为滑动率:The relative creep factor is :2. 打滑Slip(过载失效,必须避免)(It is a kind of failure. And it should be avoided)带在带轮上全面滑动,导致带严重磨损、带的运动处于不稳定状态,这种现象称为打滑。

.③α1< α2打滑发生在小带轮处Slip occurs on smaller pulley四、失效形式和计算准则Types of failure & design criteria1. 失效形式Types of failure :打滑、带疲劳破坏Slip fatigue failure2. 计算准则design criteria:在不打滑前提下,具有一定的疲劳强度和寿命。

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