机械设计带传动设计及其计算概述(.ppt

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1、（带传动）机械设计第五章带传动§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★特点、应用★分类★带的结构、型号和长度演示1、演示2BACK§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。一、特点和应用1、优点2、缺点3、应用二、类型StandardV-belt1、按传动原理：摩擦和啮合。2、按带的形状:如下分类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普通V带平形带多楔带同步齿形带BACK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

2、步齿形带§5-2带传动理论基础★受力分析★应力分析BACK★带的滑动现象★失效形式和计算准则★承载能力确定F0F0α2α1O2O1预紧时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。一、受力分析F2F0(紧边)O1O2α1α2Ffn2n1FfF'f工作时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:即：（1）3、带传递的有效工作力Feb、有效拉力Fe由带和轮之间接触弧上摩擦力的

3、总和Ff承受（接触弧段看）。由（1）、（2）两式可得：（2）a、带两边所受的力F1，F2之差即为有效拉力Fe（从动轮上看）。c、效拉力Fe与功率之间的关系（传递运动功率看）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Ffmax。当Fe>Ffmax时，导致打滑，欧拉公式可描述这种极限状况。讨论：Fe和Ff关系二、应力分析BACK①带沿弧面运动，微段dl产生离心力dC：②在垂直方向建立力平衡关系：2.离心应力3.弯曲应力（发生于带与带轮接触的圆弧部分）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演示4.最大应力：等于拉应力（包

4、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。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）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

5、这种现象称为打滑。分析：弹性滑动到打滑的发展过程③α1<α2打滑发生在小带轮处弹性滑动演示大带轮小带轮打滑演示BACK四、失效形式和计算准则1.失效形式：打滑、带疲劳破坏2.计算准则：在不打滑前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。若按打滑、带疲劳破坏两种失效形式分别建立计算公式，设计公式复杂且不便应用。这里采用单根带能传递功率的方式来建立带传动的强度计算公式。BACK（受打滑和疲劳破坏两种失效形式制约）1.单根V带在特定条件下，能传递的功率P0五、承载能力确定⑴不打滑条件下，带传递的最大载荷：⑵保证带具有一定疲劳强度：σmax＝σ1+σb1≤[σ]取峰值σ1＝[σ]－σb1⑶不打滑且有一定

6、的疲劳强度时，单根带传递的功率P⑷特定条件下单根带传递的功率P0（载荷平稳、α1＝180°i＝1、特定长度L）试验[σ]+计算P0列表。2.单根V带实际能传递功率P′P′=(P0+△P0)×KαKL⑴△P0——功率增量（i≠1→σb2↓,则相同寿命时,可以增加P）则：△P0＝0.0001△T×n1（△T：扭矩修正值，n1：主动轮转速）BACK⑵Kα——包角系数（α<180°→P↓）⑶KL——长度系数（Ld′≠Ld→P↑或P↓）Pz＝Z×P′＝Z(P0+△P0)×KαKL3.Z根带传递功率PzBACK§5-3带传动设计（V带）1.型号：型号＝f（Pd，n1）,按照推荐的图选取。Pd↑、n1↓

7、（低速重载）→选截面较大的V带：C、D、E型Pd↓、n1↑（高速轻载）→选截面较小的V带：Y、Z、A型2.最小带轮直径D1大带轮直径D2和传动比i验算不宜过小也不宜过大，可参考表来选取。当D↓→σb↑→寿命↓∴规定D有最小值；当D↑→尺寸↑∴不宜过大。3.验算带速V：5～25m/s（最佳）∵P＝FV/1000,传递功率一定时，当V→F易大于Femax（打滑）当V→σc→Femax→工作能力下降传动比i的误差校验：实际传动