机械设计基础第5章挠性传动
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《挠性传动设计》课件
材料应具有良好的耐腐蚀性和 耐高温性，以适应恶劣的工作 环境
材料应具有良好的加工性能和 焊接性能，以方便制造和维修
挠性传动的结构设计
挠性传动的基 本结构：包括 挠性元件、固 定元件和运动
元件
挠性元件的设 计：考虑挠性 元件的材质、
形状和尺寸
固定元件的设 计：考虑固定 元件的材质、
形状和尺寸
运动元件的设 计：考虑运动 元件的材质、
挠性传动的应用场景
航空航天领域：用于卫星、航天器等设备的挠性传动设计 医疗器械领域：用于医疗设备、手术器械等设备的挠性传动设计 汽车工业领域：用于汽车传动系统、悬挂系统等设备的挠性传动设计 电子设备领域：用于电子设备、通信设备等设备的挠性传动设计
挠性传动的设计原则
挠性传动的设计要求
挠性传动应满足强度、刚度和稳定性要求
挠性传动设计
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单击输入目录标题 挠性传动的定义和分类 挠性传动的设计原则 挠性传动的主要部件 挠性传动的优化设计 挠性传动的未来发展
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挠性传动的定义和分类
挠性传动的定义
挠性传动具有结构简单、制 造成本低、易于安装和维护 等优点。
挠性传动是一种通过挠性元 件（如皮带、链条等）传递 动力和运动的传动方式。
提高生产效率
挠性传动的未来发展
挠性传动的技术发展趋势
材料创新：开发新型挠性材料，提高传动效率和寿命 结构优化：改进挠性传动结构，提高稳定性和可靠性 智能化：引入智能控制技术，实现挠性传动的自动化、智能化 环保节能：提高挠性传动的环保性能，降低能耗和污染
挠性传动在各领域的应用前景
航空航天领域： 挠性传动在航 天器中的广泛 应用，如太阳 能帆板、天线
挠性链条：用于传递动力和 改变运动方向
Ch05课件
机械设计基础Fundamentals of Mechanical Design Ch05 挠性传动单元开篇挠性传动借助于挠性链传动元件（带、链、绳等）在两个或多个传动轮之间传递运动和动力，其中最常用的是带传动和链传动。
带传动☐概述☐工作情况☐设计准则匠心，力行，卓越带传动概述5.1.1 带传动的结构原理主动轮从动轮传动带依靠带与带轮间的摩擦力工作依靠带齿与轮齿间的啮合工作摩擦带传动啮合带传动平带传动V带、多楔带传动圆带传动滑动同步不滑动汽车发动机特点：传动比准确，但制造与安装精度要求高特点：结构简单、加工方便，适用于中心距较大的场合平带特点：功率小，常用于仪器和家用电器圆带特点：摩擦力大、承载能力强，适用于大功率、结构紧凑的场合V 带多楔带5.1.3 带传动的特点优点（1）适用于远距离传输或中心距较大的场合；（2）带是弹性体，可减小振动和噪声，传动平稳；（3）有过载安全保护作用；（4）结构简单，制造、安装和维护方便。
（1）带寿命短；（2）传动效率低，不能保证准确的传动比。
缺点——打滑——弹性滑动5.1.4 走近企业-力博重工科技股份有限公司宣传片—力博世界科技未来◆了解带式输送机的相关国家标准、相关技术、应用领域、发展现状及趋势；◆体会带式输送机带给企业和世界的精彩与骄傲。
匠心，力行，卓越带传动的打滑与弹性滑动5.2.1 带传动的打滑现象打滑：带沿主动轮表面发生全面滑动的现象。
为什么会发生打滑？带与主动轮间需要传递的有效拉力超过了极限摩擦力α11F2F1n主动轮包角工作时：①紧边（绕入主动轮的一边）F 0＜F 1②松边（绕出主动轮的一边）F 0＞F 2紧边松边工作前：带有初拉力F 0有效拉力F ＝F 1-F 2=摩擦力F f主动轮从动轮打滑：F >F fmax过载优点过载安全保护使带磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至停止转动，失去正常工作能力。
缺点不打滑：F ≤F max =F f max=P F v式中：P —带传递的功率；v —带速。
机械设计基础带传动
s
b1
s
C
)(1
1 e f
)
Av
1000
➢ 基本额定功率可查表5-3、表5-4
➢ 基本额定功率拟定条件：i =1,特定带长，工作平稳
➢ 实际工作中单根带所能传递旳许用功率：
[P0 ] (P0 P0 )K K L
长度系数 包角系数
i 1 时旳功率增量
机械设计基础——带传动
三、设计环节
❖ 已知条件及设计内容：
带1基 1准d整z8d0长成20YPP=8c度原di、，则dd2dPa拟表值10(d1z5d定–1-≥2εPP)初0c5，77K.拉？圆3NLK0 力1270F0 0
N 6、验算主动轮旳包角α1
7、计算带旳根数 z
机械设计基础——带传动
拟定中心距
初定中心距 a0 0.7(dd1+dd2) < a0 < 2(dd1+dd2)
根据图5-9 高速级还是低速级？
2、根据n1、 Pc 选择带旳型号带 大F轮 ，0 愈 所50小 以01Fd，Q0d2、弯1.52≥K曲带zdFKz应m0v轮sin力iPn构c 愈21造qv2设计
3、拟定带轮基准直径dd1、dd2
9、计算压轴力 FQ
N
4、验算带速v (v＝5～25m/s)
5、拟定中心距 a 及带长 Ld
紧松边判断： 绕进主动轮旳一边→紧边
机械设计基础——带传动
F0F2
F0
松边
紧边由F0→F1
Ff 拉F力0 增长F1F，0带增长紧边
松边由F0→F2 拉力降低，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 即带所传递旳圆周力F 圆周力F：F = F1 - F2 = Ff 打滑：
机械设计基础习题(西北工业大学版)5
第九章9-1.带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？对传动有何影响？影响打滑的因素有哪些？如何避免打滑？解：由于紧边和松边的力不一样导致带在两边的弹性变形不同而引起的带在带轮上的滑动，称为带的弹性滑动，是不可避免的。
打滑是由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动，是可以避免的。
由于弹性滑动的存在，使得从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使得传动效率降低。
影响打滑的因素有：预紧力大小、小轮包角、当量摩擦因素。
避免打滑：及时调整预紧力，尽量使用摩擦因素大的、伸缩率小的皮带，对皮带打蜡。
9-3.试分析参数1112D i α、、的大小对带传动的工作能力有何影响？ 解：1D 越小，带的弯曲应力就越大。
1α 的大小影响带与带轮的摩擦力的大小，包角太小容易打滑（一般取1α≥0120）12i 越大，单根V 带的基本额定功率的增量就越大。
9-4.带和带轮的摩擦因数、包角与有效拉力有何关系？解：ec 01F =2F F 1f e f e e αα-≥+，最大有效拉力ec F 与张紧力0F 、包角α和摩擦系数f 有关，增大0F 、α和f 均能增大最大有效拉力ec F 。
9-9.设计一由电动机驱动的普通V 带减速传动，已知电动机功率P=7KW ，转速1=1440/min n r ，传动比123i =，传动比允许偏差为±5%，双班工作，载荷平稳。
解：1.计算功率ca P查表得，A K =1.2，则A =K P=1.278.4ca P kW ⨯= 2.选择带的截型根据18.41440/min 9-9A ca P kW n r ==和查图选定型带。
3.确定带轮的基准直径12D D 和参考图9-9和表9-3取小带轮的基准直径1D =100mm ，大带轮的基准直径2121(1)3100(10.01)297D i D mm ε=-=⨯⨯-=。
查表取标准值2315D mm =。
12 3.15i =满足条件。
4．验算带的速度v111001440/7.54/601000601000D n v m s m s ππ⨯⨯===⨯⨯带速介于5~25m/s 之间，合适。
第5章 挠性传动
5.4.2设计步骤和参数的选择
⑴ 选择带的型号 V带的型号可根据计算功率Pc及小轮转速n1，由图5-17选取。
5.4.2设计步骤和参数的选择
⑴ 选择带的型号17选取。
5.4.2设计步骤和参数的选择
⑵ 确定带轮的基准直径 确定带轮的基准直径d1和d2，并验算带速，d1应大于或等于表5-8中
• ⒉ 打滑 带传动工作时，当传动功率过大（带速υ一定）或过载，带将在 轮面上发生全面滑动，这种现象称为打滑。打滑使传动失效，应 当避免。
5.4 V带传动的设计计算
设计准则及额定功率 设计步骤和参数选择
教学指导
习题解答
5.4.1 设计准则及额定功率
• 带传动的失效形式为打滑、疲劳破坏和 磨损。因此，V带传动的设计准则是： ⑴ 保证带与带轮间不发生打滑， ⑵ 带在一定时限内不发生疲劳损坏。
5.4.1 设计准则及额定功率
• 满足不打滑条件，带传动传递的功率为
• 满足疲劳强度条件应有
5.4.1 设计准则及额定功率
• 因此单根V带所能传递的功率为
5.4.1 设计准则及额定功率
• 在载荷平稳，带长为特定长度的条件下， 可求得的单根V带的额定功率列于表5-6。
5.4.1 设计准则及额定功率
5.2.4 V带轮的材料和结构
5.3摩擦带传动的基本理论
受力分析 应力分析 弹性滑动和打滑
教学指导
习题解答
5.3.1 带传动的受力分析
5.3.1 带传动的受力分析
• 工作前，带是紧套在两轮上，故带两边具有相 同的初拉力F0，带与轮接触弧上产生压紧力。
• 工作时，依靠轮与带接触弧上的摩擦力，主动 轮带动带运动，运动的带通过带与从动轮之间 的摩擦力，将动力和运动传递给从动轮。摩擦 力使进入主动轮一边的带被拉紧，带拉力增加, 退出主动轮一边的带被放松，带拉力由F0减小. 这样就形成紧边和松边。带的紧边拉力与松边 拉力之差，为带所能传递的圆周力，称为带的 有效拉力Ft，即 Ft ＝F1 －F2＝Ff
机械设计基础 第2版 教学课件 ppt 第5章带挠传动 5[1].3带传动的基本知识
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5.3.2 V带的结构和标准
• 常用的V带按其截面结构可分为帘布 结构和线绳结构两类。新标准中只 有线绳结构.
• V带已标准化，我国国家标准规定 普通V带有Y、Z、A、B、C、D、E 七种型号,其剖面的基本尺寸见表5-3.5.3.3 V带传动 Nhomakorabea主要参数
• ⒈ 传动比 • 传动比的计算方法与摩擦轮的计算方法相同，即带轮
橡胶帆布带。平带传动的形式一般有三种：最常用的是两轴平行，转向 相同的开口传动；还有两轴平行，转向相反的交叉传动和两轴在空间交 错呈90º的半交叉传动。 • 2）V带（三角带） V带的横截面为梯形，其工作面为两侧面。V带传动 由一根或数根V带和带轮组成。V带与平带相比，由于正压力作用在楔形 截面上，其摩擦力较大，能传递较大的功率，故V带传动在机械中得到 广泛的应用。 • 3）圆带 圆带的横截面为圆形，一般用皮革或棉绳制成。圆带传动只能 传递较小的功率，如缝纫机、真空吸尘器、磁带盘的机械传动等。 • 4）多楔带 多楔带是在平带基体下有若干纵向楔的传动带，其工作面为 楔的侧面。多楔带可以取代若干根V带，柔性好、摩擦力大、能传递较 大的功率，用于要求传动平稳、结构紧凑的场合。
5.3.1 带传动的类型、特点和应用
• ⑵ 啮合带传动 • 1）同步带传动 工作时，带上的齿与轮上的齿
相互啮合，以传递运动和动力。同步带传动可 避免带与轮之间产生滑动，以保证两轮圆周速 度同步。它常用于数控机床、纺织机械、收录 机、打印机、缝纫机等需要速度同步的场合。
• 2）齿孔带传动 工作时，带上的孔与轮上的齿 相互啮合，以传递运动。这种传动同样可保证 同步运动。如放映机、打印机采用的是齿孔带 传动，被输送的胶带和纸张也就是齿孔带。
的转速与基准直径成反比 。 • i= • ⒉ 小带轮包角 • 带轮的包角α，就是带与带轮接触面的弧长所对应的中
第5章-挠性传动
dd2 = i dd1 (1- ε) dd1和dd2都需取标准值(表5-9)。
滑动率的影响在一般的带传动中可忽略，重要传 动时需考虑
4、验算带速
带速v=dd1n1/60000 (m/s)
一般应使v在5～25m/s的范围内。
v↑，离心力↑，带轮间摩擦力↓ ，容易打滑；
单位时间内绕过带轮的次数↑，带的工作寿命↓
PC
P' ( P1 P1 )Ka K L
8、确定初拉力
保持适当初拉力是带传动正常工作的首要条件。初拉 力不足，会出现打滑；初拉力过大将增大轴和轴承上的压力， 并降低带的寿命。单根普通V带合宜的初拉力：
F0
500 (2.5 Ka )PC Ka zv
38
节宽bp/mm 高度h/mm
5.3 8.5
11
14
19
27
32
4.0 6.0 8.0
11
14
19
25
楔角a
40˚
每米质量q/(kg/m) 0.04 0.06 0.10 0.17 0.30 0.6 0.87
§5-2带传动的几何计算及基本理论
一、带传动的几何计算
B
L=2AB+AD+BC
A
=
2a cos
带轮直径越小， 弯曲应力越大，
2．离心拉应力
当带绕过带轮时，在微弧段上产生的离心力
所以基准直径 不能过小
σc＝Fc/A ＝qv2/A
式中：q为带每米长的质量(kg/m)；v为带速(m/s)。
离心拉(应)力作用于带的整个周长，且处处相等
3．弯曲应力
σb1＝Eh/dd1 σb2＝Eh/dd2
式中：h为带的高度(mm)；E为带的弹性模量(MPa)；dd为带轮基准直径。
滑动率的影响在一般的带传动中可忽略，重要传 动时需考虑
4、验算带速
带速v=dd1n1/60000 (m/s)
一般应使v在5～25m/s的范围内。
v↑，离心力↑，带轮间摩擦力↓ ，容易打滑；
单位时间内绕过带轮的次数↑，带的工作寿命↓
PC
P' ( P1 P1 )Ka K L
8、确定初拉力
保持适当初拉力是带传动正常工作的首要条件。初拉 力不足，会出现打滑；初拉力过大将增大轴和轴承上的压力， 并降低带的寿命。单根普通V带合宜的初拉力：
F0
500 (2.5 Ka )PC Ka zv
38
节宽bp/mm 高度h/mm
5.3 8.5
11
14
19
27
32
4.0 6.0 8.0
11
14
19
25
楔角a
40˚
每米质量q/(kg/m) 0.04 0.06 0.10 0.17 0.30 0.6 0.87
§5-2带传动的几何计算及基本理论
一、带传动的几何计算
B
L=2AB+AD+BC
A
=
2a cos
带轮直径越小， 弯曲应力越大，
2．离心拉应力
当带绕过带轮时，在微弧段上产生的离心力
所以基准直径 不能过小
σc＝Fc/A ＝qv2/A
式中：q为带每米长的质量(kg/m)；v为带速(m/s)。
离心拉(应)力作用于带的整个周长，且处处相等
3．弯曲应力
σb1＝Eh/dd1 σb2＝Eh/dd2
式中：h为带的高度(mm)；E为带的弹性模量(MPa)；dd为带轮基准直径。
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
朱明zhubob机械设计基础第五章挠性件传动习题答案
第五章1．带传动有哪些主要类型？各有什么特点？摩擦型带传动，依靠摩擦力使传动带运动而驱动从动轮转动。
啮合型带传动，主要靠传动带与带轮上的齿相互啮合来传递运动和动力，啮合带除保持了摩擦带传动的优点外，还具有传递功率大、传动比准确等优点，多用于如录音机、数控机床等要求传动平稳、传动精度较高的场合。
2．与平带传动相比，V带传动有何优缺点？在同样张紧力下，V带比平带传动能产生更大的摩擦力、更高的承载能力、更大的传动功率，除此以外V带传动还具有标准化程度高、传动比大、结构紧凑等优点。
3．带传动中，紧边和松边是如何产生的？怎样理解紧边和松边的拉力差即为带传动的有效拉力？带绕入主动轮一边的拉力由F0增大到F1，称为紧边，F1为紧边拉力；另一边拉力由F0减少到F2，称为松边，F2为松边拉力。
4．带的工作速度一般为5～25 m/s，带速为什么不宜过高又不宜过低？带速太高，则离心力大，带与带轮间的正压力减小，传动能力下降；带速太低，会使传递的圆周力增大，带的根数增多。
5．为什么说弹性滑动是带传动的固有特性？弹性滑动对传动有什么影响？是什么原因引起的？带是弹性带，受拉后会产生弹性变形。
造成传动比不稳定。
弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是不可以避免的。
6．带传动的打滑是怎样产生的？打滑多发生在大轮上还是小轮上？为什么？刚开始打滑前，紧边拉力与松边拉力有什么关系？打滑是由于带传动的工作载荷超过了带与带轮之间摩擦力的极限值所引起的。
对于开式传动，由于小带轮上的包角α1小于大带轮的包角α2，所以打滑总是先发生在小带轮上。
7．一磨床的电动机和主轴箱之间采用垂直布置的普通V带传动。
电动机功率P = 7.5 kW，转速n1 = 1450 r/min，传动比i = 2.1，试设计此普通V带传动。
8．与带传动和齿轮传动相比，链传动有哪些优缺点？它主要适用何种场合？（1）链传动是啮合传动，无弹性滑动和打滑现象。
挠性传动设计上PPT课件
2)使从动轮的圆周速度v2低于主动轮的圆周速 度v1，即： v2< v1 。
从动轮圆周速度相对降低量称为滑动率ε。
滑动率ε： v1 v2 100 % v1
F↑则ε↑，正常工 作时， ε=1% ～ 2%
3) 传动比不为常数即：
i n1 n2
d2
d11
≠常数
二）带传动打滑
打滑——当传递的有效拉力达到极限值Fflim时，过载引起
0.30 0.33
80
0.22 0.26 0.30 0.35
0.35 0.39
75
0.45 0.51 0.60
0.68 0.73
90
0.68 0.77 0.93
1.07 1.15
AA
110000 0.83 0.95 1.14
1.31 1.32 1.42
112
1.00 1.15 1.39
1.61 1.74
打滑
是带传动的失效形式，设计时必须避免； 发生在带和带轮的全部接触弧上。
B αβ11
n1
A
C
n2
α2
β2
D
弹性滑动
B n1
βα1 1
A
C
α2
β2
D
打滑
三. 带传动的失效形式和计算准则
一）带传动 的失效形式
1）过载打滑——由F实传＞Flim引起的失效
2）疲劳破坏（脱层和疲劳断裂）—σmax ＞[σ] 引 起失效
B
C
0.85
0.87
0.82
0.89
0.84
0.91
0.86
m/s v≦
∆P1kW
0.01
0.02
0.03
6、挠性传动
1、了解带传动的类型、特点与应用。
2、掌握带传动的受力分析、应力分析及 弹性滑动的概念。 3、掌握V带传动的设计计算方法。 4、熟悉带传动的张紧与维护。 5、了解套筒滚子链结构、掌握链运动的 不均匀性 6、掌握链传动失效形式和设计计算方法
（二）教学的重点与难点
1、带传动的受力分析、应力分析及弹性滑动。 2、V带传动的设计计算。 3、链传动的失效形式和设计方法
同样，当带由松边绕过从动轮进入紧边时，拉力增 加，带逐渐被拉长，沿轮面产生向前的弹性滑动，使 带的速度逐渐大于从动轮的圆周速度。
带的弹性滑动：
由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。
由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为带传动的滑 动系数。
1 2 d d 1n1 d d 2n2 d d 1n1 d d 2n2 1 d d 1n1 d d 1n1
第6章 挠性传动
§6.1 带传动概述 § 6.2 V带和V带轮的结构 § 6.3 带传动的工作能力分析 § 6.4 V带传动的设计 § 6.5 V带传动的张紧、安装和维护 §6.6 链传动概述 §6.7 滚子链和链轮 §6.8 链传动的运动特性 §6.9 滚子链传动的设计计算 §6.10 链传动的布置、张紧及润滑
b1 b 2
带工作时的应力分布情况 ： 带中最大应力 发生在紧边刚绕上 主动轮处(A点)， 其值为
max 1 b1 C
为保证带具有足够的疲劳强度, 应满足：
σmax=σ1+σc+σb1≤［σ］
6.3.3 带传动的弹性滑动和传动比 传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸 长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进 入松边时，带的拉力由F1减小为F2，其弹性伸长量也减 小。这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收 缩，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度 逐步小于主动轮的圆周速度。
五.挠性传动汇总
平带的摩擦力为：
Ff Nf FN f
V带的摩擦力为：
Ff 2Nf
FN
sin
f /
2
FN
fv
f v — 当量摩擦系数，显然 f v > f
相同条件下，V带的摩擦力大于平带，传动能力更大
三、带传动的几何尺寸
带受纵向弯曲时，在带中 保持原长度不变的任一条周线 称为节线；由全部节线构成的 面称为节面。
弹性滑动
打滑
弹性滑动引起的不良后果：
● 使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，即 v2 < v1； ● 产生摩擦功率损失，降低了传动效率 ；
● 引起带的磨损，并使带温度升高 ；
2、传动比
滑动率ε— 弹性滑动引起的从动轮圆周速度的相对降低量
v1 v2 dd1n1 dd 2n2 1 dd 2 n2
b
2 yE dd
MPa 显然：dd↓ →σb ↑ 故：σb 1 > σb 2
带横截面的应力为三部分应力之和。 各剖面的应力分布为： 应力分析
最大应力发生在 紧边开始进入小带轮处:
max 1 c b1
由此可知，带受变应力作用，这将使带产生疲劳破坏。
(四)、带传动的弹性滑动和传动比
紧边拉伸增量 ＝ 松边拉伸减量
紧边拉力增量 ＝ 松边拉力减量＝ △F
因此：
F1 ＝ F0 ＋△F F2 ＝ F0 －△F
F0 ＝(F1 ＋F 2) / 2
由F = F1 – F2，得：
F1 ＝ F0 ＋F/2 F2 ＝ F0 －F/2
带所传递的功率为： P ＝ F v /1000 kW v 为带速
P 增大时， 所需的F (即Ff )加大。但Ff 不可能无限增大。
《挠性传动》PPT课件
6.0 挠性传动概述
挠性传动主要包括带传动和链传动。它们都是通过挠性 曳引元件，在两个或多个传动轮之间传递运动和动力。
带传动中所用的挠性曳引元件为各种型式的传动带，按 其工作原理分为摩擦型带传动和啮合型带传动。
链传动中所用的曳引元件为各种型式的传动链。链传动 通过链条的各个链节与链轮轮齿相互啮合实现传动。
带所受最大应力：
数值 m பைடு நூலகம் x1cb1
位置 带的紧边开场 绕上小轮处
通过分析可知，带传动时，皮带中存在着三种应力 由拉力产生的拉应力s
由离心力产生的离心拉应力sC
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当带传动的功率增加时，有效圆周力F也相应增大。对于
一定的初拉力F0 来说，当传递的有效圆周力F超过摩擦力时，
带就开场在带轮上全面滑动，即打滑，这说明带传动所传递
的圆周力F有极限值。当传动带和带轮间有全面滑动的趋势时，
摩擦力就会到达最大值，即有效圆周力到达最大值。此时，
紧变拉力
和松边F 1拉力 符合弹性F 体2 的欧拉公式：
3〕传动的外廓尺寸大； 4〕需要张紧，支撑带轮的轴和轴承受力较大； 5〕不宜用于高温、易燃等场合。
因此，带传动适用于要求 传动平稳，但传动比要求不严 格且中心距较大的场合。一般带速v=5-25m/s，传动比 i≤7，传递功率P＜100kW。
6.2 带传动的受力分析和应力分析
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②滚子链的标准
滚子链已标准化,分为A、B两种系列，常用A系列 滚子链的标记:链 号—排数-链节数国家标 准编号 例如:标记为 08A—1 -88 GB/T 1243—1997， 表示A系列、齿距为 12.70 mm、单排、88节 的滚子链
（2）滚子链的链轮
链轮的端面齿槽形状
链轮的结构
直径小的链轮制成实心式,直径大的链轮制成 孔板式,直径很大的制成组合式，可将齿圈焊 接到轮毂上，或采用螺栓连接
5.4.2 单根普通 V带的基本额定功率 通过实验和理论分析，可求得单根 普通V带的基本额定功率P1 在实际使用条件与实验条件不相符时， 应对P1值进行修正，单根普通V带在实 际工作条件下所允许传递的功率为
5.4.3 设计计算
已知条件:传动的用途和工作情况；传递的功 率；主动轮的转速n1和从动轮的转速n2（或传动 比）；原动机的类型以及对外廓尺寸的要求 设计内容:带的型号、长度和根数；带轮的尺 寸、结构和材料；传动的中心距；带的初拉力和 压轴力、张紧及防护和带轮设计
V带的结构和标准 2. V带的结构和标准
普通 V带为无接头的环形结构，由顶胶、抗拉 体、底胶、包布组成 抗拉体有帘芯和线芯两种结构 普通V带的规 格、尺寸、性能、 使用要求都已标 准化.按截面尺寸 分为七种型号Y、 Z、A、B、C、D、 E，其中Y型截面 最小，E型截面最 大
普通V 普通V带的结构
5.2 带传动的运动分析
由于带的弹性变形引起的局部相对滑动现象称为弹性 滑动 带的弹性滑动使从动轮圆周速度小于主动轮的圆周速 度，其速度的降低率称为带传动的滑动率 滑动率表示。 滑动率
传动比为 传动比
打滑
带与带轮之间的摩擦力总和有一个极限值，当传递 的有效拉力F的值超过极限值时，带将在带轮上发生相 对滑动，这种现象称为打滑
第5章 挠性传动
A 挠性传动的类型、特点及应用 挠性传动的类型、
XK 50 32 型 铣 床 传 动 系 统
问题
电动机的运动是如何传至主轴，并使主轴
转速分为两挡的?带传动在该传动系统中起什么作 用?它属于什么类型的传动?有何特点?如何进行设 计? 带传动用于原动机与工作机之间的传 分析问题 动；主轴转速分为两挡，通过更换带轮的方法实现 换挡，调整工作部分与原动机部分的速度关系，实 现减速、增速和变速要求。带传动和链传动都属于 挠性传动，挠性传动是通过中间挠性件传递运动和 动力的传动形式，其主要作用就是传递转矩和改变 转速
影响带所传递的圆周力的因素有
（1）初拉力F0 ： F与F0成正比，初拉力F0越大，F就越 初拉力F 大。但F0过大会加剧带的磨损，致使带过快松弛，缩短 其工作寿命。 摩擦系数f （2）摩擦系数f： f越大，摩擦力也越大，F就越大。 V带因用当量摩擦系数fv取代平带的摩擦系数f（fv >f）， 所以V带传递能力远高于平带。 包角α （3）包角α： F随α的增大而增大。由于大带轮的包角 α2 大于小带轮的包角α1 ，故打滑首先发生在小带轮上。 一般要求α1 ，可得带传动在不打滑条件下所能传递的最 大圆周力为 Fmax=F1（1-1/efvα ）
链 轮 的 结 构
链轮的材料
链轮轮齿应具有足够的接触强度和耐磨性，常用材 料为中碳钢（35、45钢），不重要的场合用Q235钢、 Q275钢，高速重载时采用合金钢，低速时大链轮可采用 铸铁。由于小链轮的啮合次数多，其材料要优于大链轮， 并要进行热处理
4.链传动的布置、 4.链传动的布置、张紧及润滑 链传动的布置
设计方法和步骤
1.确定计算功率 1.确定计算功率PC
PC =KA P
P:为传递的额定功率，一般为原动机的额定功率，kW KA:为工况系数
2.选择V 2.选择V带型号 选择
根据计算功率PC和小带轮转速n1，由图选 择普通V带型号
普 通 V 带 选 型 图
3.确定带轮基准直径 3.确定带轮基准直径 一般取d 一般取 d1≥ddmin，再按传动比计算大带 轮的基准直径: 轮的基准直径 dd2=i d d1 4.验算带速 4.验算带速 5.确定传动中心距 5.确定传动中心距a和带的基准长度Ld 6.验算小带轮包角 验算小带轮包角α 6.验算小带轮包角α1 7.确定V带根数z 7.确定V 确定 8.计算张紧力 8.计算张紧力F0 9.计算带传动作用于轴上的压力 9.计算带传动作用于轴上的压力FQ 10.V带轮的设计 10.V带轮的设计
链传动的布置
（1）链传动的布置 ①在链传动中，两链轮的转动平面 应在同一平面上，两轴线必须平行， 最好成水平布置 ②如需倾斜布置时，两链轮中心连 线与水平线的夹角φ应小于 45°
B 相关理论 5.1 带传动的传动能力分析
带传动安装时，带被一定的初拉力F0张紧在两带轮 上，带传动未工作时，两边传动带各处的张紧力均等 于F 0
（3）链传动
挠性啮合传动
由主动链轮、从动链轮和绕 在链轮上的环形链条所组成 它是靠链条与轮齿之间的啮合实 现传动的，属于啮合传动
共同优点是: 共同优点是 结构简单，制造、安装和维护较方便，且成本 低廉，适用于两轴中心距较大的场合 不同的特点有: 不同的特点有 （1）带传动有良好的弹性，能缓冲吸振，传动平 稳，噪声小；过载时带在带轮上打滑，具有过载保 护作用。但带传动的传动比i不准确，传动效率较低， 带的寿命较短，外廓尺寸大 （2）链传动与带传动相比，承载能力大，两链轮 的平均传动比恒定；链条张紧力和压轴力较小，传 动效率较高；能在高温、有油或潮湿等恶劣环境下 工作。但瞬时传动比不稳定,传动平稳性差，工作噪 声大，无过载保护作用
挠性传动分类 摩擦带传动: （1）摩擦带传动
摩擦带传动由 主动轮1、从动 轮2和环形挠性 带3组成，它是 靠挠性传动带与 带轮间的摩擦力 来传递运动和动 力的，属于摩擦 传动
摩擦带传动
Байду номын сангаас （2）啮合带传动
通常由主动 同步带轮、从动 同步带轮和环形 同步带组成 它是靠带内 侧面齿与带轮齿 槽相啮合来实现 传动，属于啮合 传动
（2）链传动的张紧 链传动张紧的目的 主要是避免链条的垂 度过大而造成啮合不 良及链条的振动，同 时也是为了增大链条 与链轮的啮合包角 （3）链传动的润滑 润滑对链传动的影响 很大，良好的润滑将减轻 磨损，缓和冲击，提高承 载能力，延长链及链轮的 使用寿命 常用的润滑方式有油 壶或油刷供油、滴油润滑、 油浴或飞溅润滑及压力供 油润滑等
节宽bp:V带绕过带轮弯曲时，外层受拉伸长，内层受 压缩短，中间有一层保持长度不变，其宽度称为节宽bp 基准直径dd:在V带轮上，与bp相对应的带轮直径称为 基准直径dd. 带的公称长度:带在带轮基准直径上的周线长度称为 基准长度Ld ，并以Ld表示V带的公称长度 V带标记:类型—基准长度 国标标准编号 例如:A—1400 GB/T 11544—1997，表示A型普通V带， 基准长度为1400 mm
V带轮的材料: 带轮材料常采用灰铸铁、钢、铝合 金或工程塑料，其中灰铸铁应用最广 当带轮的圆周速度在25 m/s以下时， 用HT150或HT200;当转速较高时，可采 用铸钢或钢板冲压焊接结构 传递小功率时可用铸铝或塑料，以 减轻带轮重量
V带轮的 结构:带 轮由轮缘、 轮辐、轮 毂三部分 组成。分 为实心式、 腹板式和 轮辐式
传动链的类型
链节距
相邻两滚子 中心间的距离 称为链节距， 用 p 表示 它是链条的 主要参数，齿 距越大，链条 各零件的尺寸 也就越大，链 条所能传递的 功率就越大
滚子链的结构与接头方式
滚子链的接头方式 当链条节数为偶数时，链条连接 成环时正好是外链板与内链板相接， 可用开口销或弹簧夹锁住销轴 当链条节数为奇数时，则采用过 渡链节
1.摩擦带传动的类型 1.摩擦带传动的类型
（1）平带传动:结构最简单，传动效率较高，在传动中心距较 平带传动: 大的场合中应用较多 带传动: （2） V带传动:主要用于传动能力较大、结构要求紧凑的场合， V带传动较平带传动能力好，应用较普遍 多楔带传动: （3）多楔带传动:综合了平带和V带传动的优点，主要用于传 递较大的功率、结构要求紧凑的场合，但结构复杂、制造不便 圆带传动: （4）圆带传动:传动能力较小，一般用于轻型和小型机械
带传动的受力分析
假设带的总长近似 不变，所以紧边拉力的 增加量F1-F0应等于松边 拉力的减少量F0-F2 即 F0 =1/2（F1+F2） =1/2（ 紧边和松边的拉力之 差F称为带传动的有效 圆周力 即 F=F1-F2
带传动所传递的功率为： 带传动所传递的功率为： P=Fv/1000 当传动带有效圆周力达到最 大值时，紧边拉力F1 和松边 拉力F2 之间的关系可用欧拉 公式表示为 F1/F2=efvα 当传递的有效圆周力F超过 摩擦力时，带就开始在带轮上 全面滑动，即打滑。
带轮的结构
带轮实物
带传动的张 紧:普通 V带 传动长期在 张紧状态下 工作，会由 于塑性变形 而松弛，使 初 拉力F0 减小，导致 传动能力下 降，甚至失 效
带传动的张紧装置
3.链传动的类型
链传动按用途不同分为三类:传动链、起重链、曳 传动链、起重链、 传动链 引链 传动链中按结构不同可分为滚子链和齿形链 （1）滚子链的结构和标准 ①滚子链的结构: 滚子链由内链板1、外链板2、销 轴3、套筒4和滚子5组成
F1 紧边拉应力σ 1 = A F2 松边拉应力σ 2 = A
2.由离心力FC产生的 离心拉应力σC
3.由带弯曲变形产 生的弯曲应力σb
σC=FC/A=qv2/A
σ =Eh/dd
b
三种应力在带上的分布情况
最大应力发生在紧边刚绕入小带轮处，其值为 σmax=σ1+σc+σb1
传 动 带 的 应 力 分 析
弹性滑动
因带两边所受到的拉力差使带两边的弹性变形不等 所致，是带传动正常工作时不可避免的固有特性，不 影响带的正常工作 打滑是因过载所致，其后果是严重的， 打滑是因过载所致，其后果是严重的，使带传 动失效，同时也加剧了带的磨损， 动失效，同时也加剧了带的磨损，应尽量避免