机械设计挠性传动.ppt

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1、挠性传动设计挠性传动的类型挠性传动——通过环形的中间挠性元件（带或链）在两个或两个以上的传动轮之间传递运动和动力，适合于传动中心距较大的场合，主要包括带传动和链传动。按工作原理分为：摩擦传动：V带、平带、多楔带、圆带等啮合传动：同步带、链传动等本章内容V带传动工作原理几何尺寸受力分析应力分析弹性滑动设计方法链传动的运动不均匀性挠性传动在多级传动中的布置带传动——由带和带轮组成。按工作原理分——摩擦型传动：平带、V带、多楔带、圆带等啮合型传动：同步带等带传动的类型V带的摩擦力为：相同条件下，V带的摩擦力大于平带，传动能力更大带传动的工作原理fv——

2、当量摩擦系数V带传动利用带和带轮之间的摩擦力传动运动和动力。V带的两个侧面为工作面（2）V带的基准长度Ld：在节线上量得的带周长（3）V带轮的基准直径dd：与节线相对应的带轮直径（5）小带轮包角α1大带轮包角α2α1<α2（4）带传动中心距a（1）带的型号：YZABCDE带传动的几何尺寸节线安装时，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上Ffn2FfF1带工作前：带工作时：F0F0此时，带只受初拉力F0作用n1F2F2松边：退出主动轮的一边紧边：进入主动轮的一边由于摩擦力的作用：紧边拉力——由F0增加到F1；松边拉力——由F0减小到F2。Ff－带轮作用于

3、带的摩擦力带传动的受力分析F=Ff=F1–F2F——有效拉力，即圆周力带是弹性体，工作后可认为其总长度不变，则：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＋△FF2＝F0－△FF0＝(F1＋F2)/2F1＝F0＋F/2F2＝F0－F/2由F=F1–F2，得：带所传递的功率为：P＝Fv/1000kWv为带速P增大时，所需的F(即Ff)加大。但Ff不可能无限增大。f为摩擦系数；α为带轮包角当Ff达到极限值Fflim时，带传动处于即将打滑的临界状态。此时，F1达到最大，而F2达到最小。带传动即将打滑时，可推出古典的柔韧体

4、摩擦欧拉公式：欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之前，紧、松边拉力的最大比值F=F1–F2＝F1(1－1/efα)F——不打滑时的最大有效拉力将F1＝F0＋F/2代入上式：正常工作时，有效拉力不能超过此值影响最大有效拉力的几个因素：初拉力F0：F与F0成正比，增大F0有利于提高带的传动能力，避免打滑。但F0过大，将使带发热和磨损加剧，从而缩短带的寿命。包角α：带所能传递的圆周力增加，传动α↑↑,→F能力增强，故应保证小带轮的包角α1。这一要求限制了最大传动比i和最小中心距a。i↑→α1↓;a↓→α1↓摩擦系数f：f↑↑,→F传动能力增加对于V带，应

5、采用当量摩擦系数fv工作时，带横截面上的应力由三部分组成：由紧边和松边拉力产生的拉应力；由离心力产生的拉应力；由弯曲产生的弯曲应力。1、拉力F1、F2产生的拉应力σ1、σ2紧边拉应力：σ1＝F1/AMPa松边拉应力：σ2＝F2/AMPaA－带的横截面积F1F2F2思考带和带轮接触的部分，应力分布如何？带传动的应力分析2、离心力产生的拉应力σc带绕过带轮作圆周运动时会产生离心力。为了和离心力平衡，带中产生了附加的拉力，称为离心拉力，在带的截面上产生了离心拉应力。设作用在微单元弧段dL的离心力为dc微单元弧的质量带速（m/s)带单位长度质量（kg/m

6、）带轮基准半径微单元弧对应的圆心角虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段，注意：但其产生的离心拉力（和离心拉应力）却作用于带的全部，且各剖面处处相等。截取微单元弧段dL研究，其两端拉力Fc为离心力引起的拉力。由水平方向力的平衡条件可知：3、带弯曲而产生的弯曲应力σb带绕过带轮时发生弯曲，截面上的弯曲应力：y——节线至带最外层的距离E——带的弹性模量显然：dd↓→σb↑故：σb1>σb2带绕过小带轮时的弯曲应力带绕过大带轮时的弯曲应力与离心拉应力不同，弯曲应力只作用在绕过带轮的那一部分带上。节线最大应力发生在紧边开始进入小带轮处:带受变应力作用，这

7、将使带产生疲劳破坏。带截面上的应力分布σcσ1σ2σb1σb2σmax由于F1>F2，松紧边单位长度上的变形量不等。带绕过主动轮时，由于拉力逐渐减小，所以带逐渐收缩，使带相对于主动轮的转向向后滑动。同样的现象也发生在从动轮上。但情况有何不同？弹性滑动是由带的弹性变形和松紧边拉力差引起的。带传动的弹性滑动思考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

8、随载荷的改变而改变。载荷越大，ε越大，传动比的变化越大。对于V带：ε≈0.01~0.02，粗略计算时可忽略不计打滑——当带的有效拉力超过