武汉理工大学机械设计上

农民常常只装一根或两根，在空车或轻载时似乎可以， 但在满载时就会打滑而造成事故，这就是因为传递有效 圆周力F>Fflim。
带传动的几何计算及基本理论
三、带传动的应力分析
带传动工作时，带内将产生下列几种应力。
1、拉应力
紧边 1=F1/A 松边 2=F2/A
MPa MPa
2、离心拉应力
c Fc / A qv2/ A MPa
第八章 挠性传动设计
第八章 挠性传动
§8-1 带传动概述 一、类型 1.组成
主动轮 带传动 传动带
从动轮
2. 类型 摩擦带传动（平带、V带、多楔带、圆带） 啮合带传动（同步齿形带）
平带是分析的基础，主要学习V带传动的设计计算 交叉带传动
带传动概述
平带和V带传动能力的比较： 平带的工作面是底面，V带的工作面是两侧面。 若平带和V带受到同样的压紧力FN，带和带轮间摩擦系数亦同为f。
带传动的几何计算及基本理论
F1与F2 有什么关系呢？欧拉 研究了打滑时紧边拉力F1与松
边拉力F2的关系，即欧拉 公式：
e——自然对数的底。
F1 F2 e f
f——摩擦系数，对V带为f′。
α——包角，带传动为α1。 最大摩擦力 Fflim= F1- F2 = F1（1- 1/ef)
近似认为带的总长不变，有 F1-F0=F0-F2
180
d2 d1 a
57.3
带传动的几何计算及基本理论
二、带传动受力分析
工作前：带两边受相同初拉力F。 工作时：主动轮对带的摩擦力Ff与带的运动方向一致，从动轮 对带的摩擦力Ff与带的运动方向相反。产生紧边拉力F1，松边 拉力F2。 对带取受力体，∑M=0 Ff dd1/2 +F2 dd1/2 – F1 dd1/2 = 0 则摩擦力总合力 ： Ff = F1 – F2= F 称为有效拉力
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：
1、不打滑条件
F≤Fflim
F 1000 P V
F f lim
F1 F2
F1
F1
e f1
F1 (1
1 e f1
)
得：
1000P
1
F V
F1 (1 e f1 )
带传动的几何计算及基本理论
2、疲劳强度条件
max 1 b1 c [ ]
三、带传动的特点
带传动概述
优点： （1）传动平稳、噪声小。 （2）过载保护。 （3）适于中心距大场合。 （4）结构简单，成本低。 缺点：
（1）传动比不恒定。 （2）效率低、寿命短。 （3）外廓尺寸大。 （4）支承带轮的轴和轴承受力较大。 （5）不宜用于高温、易燃场合。 带传动常用于第一级传动，功率p≤80kw，带速 V=5~25m/s，传动比=2-4，效率η=0.91~0.96。
四、带传动运动分析。 带是弹性体，受力会产生弹性变形。由于紧、松边上所受拉力 不等，因而产生弹性变形也不相同。对其运动有何影响？
（演示→
）
我们把这种微量的滑动现象称为弹性滑动。弹性滑动是不可 避免的，它造成功率损失，增加带的磨损，还会使传动比不 准确。其原因是带为弹性体 + 拉力差
引入滑动率ε来表达滑动的大小： = （v1 - v2 ）/v1 注意：弹性滑动不可避免，打滑可以避免。
在所有横剖面上都是相等的。q——带单位长度的质量kg/m
3、弯曲应力 E—弹性模量
b
2EY dd
MPa
b1 b2
Y—中性层到最外层的距离 dd—带轮的基准直径
动画分析
带传动的几何计算及基本理论
传动带应力分布情况
最大应力发生在紧边绕上小带轮处。
动态
max 1 c b1
带传动的几何计算及基本理论
2
2
=
2a cos
2
(d1
d2
)
(d2
d1)
很小
cos
2
1 2sin
1 12
22
带传动的几何计算及基本理论
又 sin d2 d1
2a
L
2a
2
(d1
d2
)
(d2
d1)2 4a
a
1 8
2L
(d1
d2)
[2L (d1 d2)]2 8(d2 d1)2
1
2
d2 d1 a
rad或1
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。
（2）疲劳破坏。传动带在变应力的长期作用下，因疲劳而 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。
§8-2 带传动的几何计算及基本理论
一、带传动中的几何计算
主要几何参数有中心距a，带 轮直径d，带长L， 包角α等
带轮直径 d1、d2— 对V带为带轮的基准直径。
带长L — 对V带是基准长度Ld。 包角α1、α2—小带轮和大带轮与带接触弧所对中心角。
L = 2a cos ( 2 ) d1 ( 2 ) d2
平带 Ff=N ·f=FN ·f V带 Ff=2Nf
=
FN f
sin（ /
2） =
FN ·f′
当量摩擦系数 f′>f，
V带传动能力更大。 注意：V带楔角为40° 带轮槽角小于40°。
二、带传动的结构（阅读）
带传动概述
机构传动中应用最广的是普通V带传动。（窄V带、宽V带、大 楔角V带、汽车V带） 普通V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： 节宽bp、节径dp和基准直径dd，基准长度Ld。1Fra bibliotekF1 A
[ ] b1
c
带传动的许用功率为
即F1 ([ ] b1 c ) A
FV
1
Po
1000
F1(1 e f1 )V /1000
([
]
b1
c
)(1
e
1
f1
)VA/1000
kw
§8-3 普通V带传动设计
一、单根普通V带基本额定功率
由上式可求单根V带在特定的试验条件下(载荷平稳, α1=α2=180°，特定的带长Ld，应力循环次数108~109， 一定张紧力等）的许用功率，该许用功率称为基本额定功率P1， 见表8-3。
联立求解上式，则最大摩擦力可表示为： Ff
讨论：
lim
2F
0
ef ef
1 1
1）F0↑ Fflim↑,但F0↑↑ 轴、轴承受力大，F0↓↓易打滑、 传动能力不能充分发挥。
2）α1↑ Fflim↑,但α1↑受传动比、中心距等因素限制。 3）f↑ Fflim↑,但f↑受材料等因素限制。
带传动实例
带打滑实例： 农用拖拉机带传动应当用三根A型V带传动，但有些