第七章-带传动PPT课件
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• 带传动的应用 1.用于传递功率≤50kW；2.速度适中（5~30m/s）；
3.不严格要求准确传动比；4.大中心距的场合。
多级传动常置于高速级，起过载保护作用，减小传 动尺寸和重量。
-
11
§7-2 带传动的基本理论
顺口溜：边有松紧，带有滑动，轮速不同， 可能打滑。
一、带传动的几何计算
带传动的主要几何参
5
工业机器人关节- （同步带）
6
类型、特点和应用
F0 Fe F1 F2 Fc
力 F1 F0 Fe / 2
分 F2 F0 Fe / 2
析
Fc qv2
F1 F2ef1
Fec 2F0 (e f 1 1) /(e f 1 1)
运动 弹性滑动：v2 v带 v1 分析 打滑：带运动不稳定
应力 分析
(v-ribbed belts)
• 传动形式
实例动画1 实例动画2
实例动画3
实例动画4
drive npull
ey
互动思考：带传动类型中那些能用于交叉传动？
-
8
-
9
结构简单，带轮 易制造，用于开 口、交叉、半交
叉传动
摩擦力大，结构 紧凑
兼平、V带的优点，摩擦 力和横向刚度大，用于结 构紧凑、大功率的场合
摩擦力小，用 于轻型、小型
机械
i准确，用于中、 小功率传动
-
10
• 带传动的特点 优点：1）有过载保护作用 ；2）有缓冲吸振作用 ；
3）运行平稳噪音低 ；4）适于远距离传动 （amax=15m）；5）结构简单、成本低
缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定 ；2）张紧 力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大； 3）结构 尺寸较大、不紧凑 ；4）打滑，使带寿命较短； 5） 带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、 易爆的场合。
互动1：带传动正常工作的受力条件是什么？如何提高带传动的工作能力？
-
15
互动2：正常工作时，带与小轮间摩擦力和带与大轮间摩擦力是否相等？
欧拉公式推导：
Fy 0
F sd i 2 n (F d)s F d i 2 n dN F 0
Fx 0
(F d)c F d 2 o F s cd 2 o d sN F 0
小轮包角（不小
于120度）、计算
压轴力
-
7
主动带轮1、从动带轮2、
• 组成
§7-1 带传动概述 传动带、张紧轮 带与带轮间的摩擦或 啮合来传递运动与动
belt
• 工作原理
力 Driving pulley
• 类型
按工作原理：摩擦型带传动， 啮合型带传动（同步带 cogged belts）；前者按截 面形状又分为：平带(Flat belts)，V带(V-belts)，圆 带(round belts)，多楔带
4.了解带传动的设计方法。
• 重点
带传动受力分析、弹性滑动和打滑、应力分析、计算准则及 V带传动设计参数的选择。
• 难点
弹性滑动和打滑
• 问题提出 应用
动画解析
• 顺口溜 “边有松紧，带有滑动，轮速不同，可能打滑”
-
2
汽车发动机（同- 步带）
3
大理石切割机（平带）
汽车发动机（多楔带）
-
4
拖拉机（-V带）
12
二、带传动的受力分析
F0 F0
2 1
F0 F0
工作前 :两边预紧力Fo=Fo
工作时:两边拉力变化： ①紧边 Fo→F1；②松边Fo→F2
所以:
F1-F2 =
F1—Fo = Fo—F2 摩擦力总和Ff = 有效拉力Fe
Fe
1000P v
紧边拉力 松边拉力 离心拉力
F1=Fo + Fe/2
F2=Fo—Fe/2
∵ d0 ∴ sind2 d2 coswenku.baidu.com2 1
略去高阶微量 dFsind2
dFN Fd dFN dF
F1
1 F
dF
d
F2
0
-
F1 F2e
16
四、带的应力 应力分析动画
互动问题：带中某一截面的应力是否 随工作位置变化？最大应力在什么位 置？由哪些应力组成？
max 2
1
d
c 1
从动
主动
b1
b
c a
e
b2
动，不可避免；载荷过大使拉力差 超过极限摩擦力时引起打滑，可以
且必须避免，带传动失效
理论传动比：
1 2 c b
变应力、紧边绕 上小带轮处最大
本章知识点
失效 准则
1.打滑；2.带疲劳 3.不打滑、不疲劳
[P0 ] ([ ] b1 c )(1
1 e f1
)
Av 1000
带型号、长度、
根数（10以
下）、带轮直径
计算 及参
（不小于基准直 径）、传动中心
数选 距、验算带速
择 （5~25之间）、
2 f
五、弹性滑动与打滑 滑动演示
带传动不能保 持恒定的传动
1. 弹性滑动后果
比
速度关系： V 1VV 2 V 1V 2
滑动率： V1 V2 100%
现象上：弹性滑动是局部带的微量 滑动；打滑是整个带的显著滑动
V1
本质上：带两边拉力差引起弹性滑
实际传动比： i n1 dd2 n2 dd1(1)
第七章 带传动 (belt drives)
-
1
• 教学基本要求
1.掌握带传动的工作原理，从而对带传动的特点及应用范围 有所了解，以便正确应用。
2.掌握带传动的力与应力分析、弹性滑动和打滑的原因及二 者的本质区别，从中了解影响带传动能力和疲劳寿命的各因 素，以便正确选择有关参数。
3.掌握带传动的主要失效形式和计算准则，掌握带传动参数 的选择
Fc=qv2
推导过程
-
13
离心拉力推导：
微段弧的离 心力
q(R d)vR2 2Fcsind2
∵ sind d
22
Fc qv2
-
14
三、带传动的最大有效拉力及其影响
当带有打滑趋势时：
摩擦力达到极限值， 带的有效拉力也达到最大值。
松紧边拉力 F1 和 F2 的关系:
F1 F2
ef1
F1 F2ef1
柔性体的欧拉公式
带1传—动包的角最（大r有ad效）拉一力般（为临小界轮值包（角不打滑时））
Fec
ef1 2F0(ef1
1 1)2F0(1 1 ee1 1 ff 1 1
1 )F1(1ef1)
推导过程
欧拉公式给出的是带传动在极限状态下各力之间的关系，也即给出带传动所能 提供的最大有效拉力。
注意：欧拉公式不可用于非极限状态下的受力分析。
数：中心距a；带长L；
带轮直径dd1，dd2；包 角α1；关系如下：
L(dd12dd2)(dd2dd1)2acos
co sco2ssi2n12
2a(dd1dd2)(dd2dd1)2
2
4a
2 22
dd2 dd1
2a
1 1 8 20 1 8 10 8 d d 0 2a d d 1 - 6(5 0.3 )7
3.不严格要求准确传动比；4.大中心距的场合。
多级传动常置于高速级，起过载保护作用，减小传 动尺寸和重量。
-
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§7-2 带传动的基本理论
顺口溜：边有松紧，带有滑动，轮速不同， 可能打滑。
一、带传动的几何计算
带传动的主要几何参
5
工业机器人关节- （同步带）
6
类型、特点和应用
F0 Fe F1 F2 Fc
力 F1 F0 Fe / 2
分 F2 F0 Fe / 2
析
Fc qv2
F1 F2ef1
Fec 2F0 (e f 1 1) /(e f 1 1)
运动 弹性滑动：v2 v带 v1 分析 打滑：带运动不稳定
应力 分析
(v-ribbed belts)
• 传动形式
实例动画1 实例动画2
实例动画3
实例动画4
drive npull
ey
互动思考：带传动类型中那些能用于交叉传动？
-
8
-
9
结构简单，带轮 易制造，用于开 口、交叉、半交
叉传动
摩擦力大，结构 紧凑
兼平、V带的优点，摩擦 力和横向刚度大，用于结 构紧凑、大功率的场合
摩擦力小，用 于轻型、小型
机械
i准确，用于中、 小功率传动
-
10
• 带传动的特点 优点：1）有过载保护作用 ；2）有缓冲吸振作用 ；
3）运行平稳噪音低 ；4）适于远距离传动 （amax=15m）；5）结构简单、成本低
缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定 ；2）张紧 力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大； 3）结构 尺寸较大、不紧凑 ；4）打滑，使带寿命较短； 5） 带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、 易爆的场合。
互动1：带传动正常工作的受力条件是什么？如何提高带传动的工作能力？
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互动2：正常工作时，带与小轮间摩擦力和带与大轮间摩擦力是否相等？
欧拉公式推导：
Fy 0
F sd i 2 n (F d)s F d i 2 n dN F 0
Fx 0
(F d)c F d 2 o F s cd 2 o d sN F 0
小轮包角（不小
于120度）、计算
压轴力
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主动带轮1、从动带轮2、
• 组成
§7-1 带传动概述 传动带、张紧轮 带与带轮间的摩擦或 啮合来传递运动与动
belt
• 工作原理
力 Driving pulley
• 类型
按工作原理：摩擦型带传动， 啮合型带传动（同步带 cogged belts）；前者按截 面形状又分为：平带(Flat belts)，V带(V-belts)，圆 带(round belts)，多楔带
4.了解带传动的设计方法。
• 重点
带传动受力分析、弹性滑动和打滑、应力分析、计算准则及 V带传动设计参数的选择。
• 难点
弹性滑动和打滑
• 问题提出 应用
动画解析
• 顺口溜 “边有松紧，带有滑动，轮速不同，可能打滑”
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2
汽车发动机（同- 步带）
3
大理石切割机（平带）
汽车发动机（多楔带）
-
4
拖拉机（-V带）
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二、带传动的受力分析
F0 F0
2 1
F0 F0
工作前 :两边预紧力Fo=Fo
工作时:两边拉力变化： ①紧边 Fo→F1；②松边Fo→F2
所以:
F1-F2 =
F1—Fo = Fo—F2 摩擦力总和Ff = 有效拉力Fe
Fe
1000P v
紧边拉力 松边拉力 离心拉力
F1=Fo + Fe/2
F2=Fo—Fe/2
∵ d0 ∴ sind2 d2 coswenku.baidu.com2 1
略去高阶微量 dFsind2
dFN Fd dFN dF
F1
1 F
dF
d
F2
0
-
F1 F2e
16
四、带的应力 应力分析动画
互动问题：带中某一截面的应力是否 随工作位置变化？最大应力在什么位 置？由哪些应力组成？
max 2
1
d
c 1
从动
主动
b1
b
c a
e
b2
动，不可避免；载荷过大使拉力差 超过极限摩擦力时引起打滑，可以
且必须避免，带传动失效
理论传动比：
1 2 c b
变应力、紧边绕 上小带轮处最大
本章知识点
失效 准则
1.打滑；2.带疲劳 3.不打滑、不疲劳
[P0 ] ([ ] b1 c )(1
1 e f1
)
Av 1000
带型号、长度、
根数（10以
下）、带轮直径
计算 及参
（不小于基准直 径）、传动中心
数选 距、验算带速
择 （5~25之间）、
2 f
五、弹性滑动与打滑 滑动演示
带传动不能保 持恒定的传动
1. 弹性滑动后果
比
速度关系： V 1VV 2 V 1V 2
滑动率： V1 V2 100%
现象上：弹性滑动是局部带的微量 滑动；打滑是整个带的显著滑动
V1
本质上：带两边拉力差引起弹性滑
实际传动比： i n1 dd2 n2 dd1(1)
第七章 带传动 (belt drives)
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1
• 教学基本要求
1.掌握带传动的工作原理，从而对带传动的特点及应用范围 有所了解，以便正确应用。
2.掌握带传动的力与应力分析、弹性滑动和打滑的原因及二 者的本质区别，从中了解影响带传动能力和疲劳寿命的各因 素，以便正确选择有关参数。
3.掌握带传动的主要失效形式和计算准则，掌握带传动参数 的选择
Fc=qv2
推导过程
-
13
离心拉力推导：
微段弧的离 心力
q(R d)vR2 2Fcsind2
∵ sind d
22
Fc qv2
-
14
三、带传动的最大有效拉力及其影响
当带有打滑趋势时：
摩擦力达到极限值， 带的有效拉力也达到最大值。
松紧边拉力 F1 和 F2 的关系:
F1 F2
ef1
F1 F2ef1
柔性体的欧拉公式
带1传—动包的角最（大r有ad效）拉一力般（为临小界轮值包（角不打滑时））
Fec
ef1 2F0(ef1
1 1)2F0(1 1 ee1 1 ff 1 1
1 )F1(1ef1)
推导过程
欧拉公式给出的是带传动在极限状态下各力之间的关系，也即给出带传动所能 提供的最大有效拉力。
注意：欧拉公式不可用于非极限状态下的受力分析。
数：中心距a；带长L；
带轮直径dd1，dd2；包 角α1；关系如下：
L(dd12dd2)(dd2dd1)2acos
co sco2ssi2n12
2a(dd1dd2)(dd2dd1)2
2
4a
2 22
dd2 dd1
2a
1 1 8 20 1 8 10 8 d d 0 2a d d 1 - 6(5 0.3 )7