第七章带传动
带传动的受力分析和传动时的应力分析
第七章 带传动内容：1、带传动的受力分析和传动时的应力分析2、带传动弹性滑动和打滑3、带传动的设计计算难点：带传动的受力分析和传动时的应力分析 重点：带传动的设计计算7.1 带传动概述一、工作原理和应用1、工作原理：带装在轮上后，具有初拉力0F 。
轮1靠摩擦力带动带，——带靠摩擦力带动轮2。
2、带传动的特点： 1）皮带具有弹性和扰性 2）过载时可打滑 3）中心距可较大 4）传动比不准确，且效率低5）张紧力对轴和轴承压力大 3、带传动的类型平带、V 带、多楔带、圆带 对V 型带：2sin 2ϕN Q F F =图7-1 磨擦型带传动工作原理图7-3 带的传动类型和横截面形状(a) 平带；(b) V 带；(c) 多楔带；(d) 圆形带2sin2ϕQ N F F =Q q N f fvF fF fF F ===2sin2ϕ设2sinϕf f v =当量摩擦系数4、V 带结构 普通V 带5、应用：远距离 二、普通V 带型号和基本尺寸 1、型号：2、尺寸 基准长度尺寸d L7－2带传动工作情况分析一、带传动受力分析不工作时01=T 0F 工作时 01〉T图7-4 V 带的结构表7-2 普通V 带截面基本尺寸摩擦力()圆周力F F F F f =-=21310FVP ＝ P 为功率KW 2001F F F F --＝ 021F 2F F ＝+ αf e F F 21＝对V 带αfv 21F F e ＝1e 1e 2F Ff f 0max+-=αα二、带传动的应力分析1、由紧边和松边拉力产生应力A F 11＝σ AF 22＝σ 2、由离心力产生应力AF A qv cl ==2σ3、由带弯曲产生应力2d ab d h Eh E='=ρσ 121max b σσσσ++=三、带传动的弹性滑动1、含义：由于带的弹性变形而引起带与带轮之间的相对滑动称弹性滑动。
2、后果图7-5带传动的受力分析图7-6 带的弯曲应力图7-7 带工作时应力变化1）传动比不准确，如带不伸长：210V V V == 4111106⨯=n d V d π4222106⨯=n d V d π122112d d d d n n i ==带有伸长：321V V V 〉〉 滑动率ε21V V 〉％％V V V 100n d n d n d 10011d 22d 11d 121πππε--=＝2）损失能量()ε-==1d d n n i d12d 21()12d 1d 2n 1d d n ε-= 四、失效1、打滑现象1）、含义：当传递的有效圆周力F 大于极限摩擦力αF f v 时带在轮上全面滑动图7-8带传动中的弹性滑动2）、危害：失效2、带的疲劳破坏：脱层、撕裂、断裂7－3 V 带传动选用计算1、设计准则：保证带传动不打滑，不发生疲劳破坏。
第七章 带传动
第七章带传动讨论题7-1 解：当d2由400mm减小为280mm时，满足运输带速度提高到0.42m/s的要求。
但由于运输带速度的提高，在运输机载荷F不变的条件下，因为P=Fv。
即输出的功率增大，就V带传动部分来说，小轮转速n1及d1不变，即带速不变，而传递的功率要求增加，带上有效拉力也必须增加，则V带根数也要增加，故只改变d2是不行的。
可以增加V带的根数或重新选择带的型号来满足输出功率增大的要求。
不过通常情况下，齿轮传动和带传动是根据同一工作机要求的功率或电动机的额定功率设计的。
若齿轮传动和电动机的承载能力足够，带传动的承载能力也能够，但d2的变化会导致带传动的承载能力有所变化，是否可行，必须通过计算做出判断。
7-2 解：因为单根V带的功率P1主要与带的型号，小带轮的直径和转速有关。
转速高，P1增大，则V带根数将减小（z=K A P/(P1+△P1)KαK L），因此应按转速低的工作情况计算带的根数，这样高速时更能满足。
同时也因为P=Fv，当P不变时，v减小，则F增大，则需要的有效拉力大，带的根数应增加。
按300r/min设计的V带传动，必然能满足600r/min的要求，反之则不行。
思考题及习题7-1 解：摩擦带传动的特点是：传动平稳、噪声小，并能吸振缓冲；具有过载保护作用；结构简单，制造、安装及维护较方便；适合于中心距较大的两轴间的传动。
但由于工作中存在弹性滑动，不能保证准确的传动比且效率低，带的寿命短。
不宜用于易燃易爆的场合。
尺寸大，需张紧装置，轴及轴承上受力较大。
它的工作原理是：由于传动带紧套在带轮上，带上产生初拉力，带与轮面接触处产生正压力，当主动轮转动时，带与轮面间产生摩擦力，作用于带上的摩擦力方向与主动轮圆周速度方向相同，驱使带传动。
在从动轮上带作用于轮上的摩擦力方向与带的运动方向相同，当摩擦力大于要克服的阻力时，系统匀速转动。
7-2 解：V带的横截面为梯形，其两个侧面为工作面。
由于楔形摩擦原理，在相同的摩擦因素f和初拉力下，V带传动较平带传动能产生较大的摩擦力（当带轮槽角φ=400时，当量摩擦因素f v=f/sin(φ/2)>f，f v≈3f），故V带传递的功率比平带约高2倍，并且V带为封闭的环状，没有接头，传动更为平稳。
第七章--传动机构的装配知识讲解_2022年学习资料
a-b-c-齿轮在轴上的安装误差-a齿轮偏心b齿轮歪斜c齿轮端面未紧贴轴肩
3对于精度要求高的齿轮传动机构，压装后应-检查径向跳动量和端面跳动量。-1径向跳动量-阅规-®-7了-齿轮 向圆跳动误差的检查
2端面跳动量-用两顶尖顶住齿轮轴，并使百分表的触头抵在齿-轮端面上，在齿轮旋转一周范围内，百分表的最大读与最小读数之差即为齿轮端面圆跳动误差。-齿轮端面圆跳动误差的检查
3.保证齿面接触正确-齿面应有正确的接触位置和足够的接触面积。-4.进行必要的平衡试验-对转速高、直径大的 轮，装配前应进行动平衡-检查，以免工作时产生过大的振动。
二、圆柱齿轮传动机构的装配-装配圆柱齿轮传动机构时，一般是先把齿轮装在轴-上，再把齿轮轴组件装入箱体。-1 齿轮与轴的装配-1在轴上空套或滑移的齿轮，一般与轴为间隙配-合，装配精度主要取决于零件本身的加工精度，这类 -轮装配较方便。-2在轴上固定的齿轮，与轴的配合多为过渡配合，-有少量的过盈。
3,带轮工作表面粗糙度要符合要求-般为Ra3.2um。过于粗糙，工作时加剧带的磨损；-过于光滑，加工经济性 ，且带易打滑。-4.带的张紧力要适当-张紧力过小，不能传递一定的功率；张紧力过大，-带、轴和轴承都将迅速磨
二、带轮与轴的装配-1.带轮与轴的装配-般带轮孔与轴为过渡配合H7k6,有少量过盈，-同轴度较高，并且用紧 件作周向和轴向固定。-a-b-c-d-带轮与轴的连接-a圆锥形轴头连接b平键连接c楔键连接d花键连接
3.带轮槽磨损-可适当车深轮槽，并修整轮缘。-4.V带拉长-V带拉长在正常范围内时，可通过调整中心距进行紧。若超过正常的拉伸量，则应更换新带。更换V带-时，应将一组V带同时更换，不得新旧混用。-5.带轮崩碎-应 换新带轮。
§7-2链传动机构的装配
第七章 带传动
）
平带传动：
V带传动：
工作面
常多根并用，承载能力大。 应用最为广泛 相当于多个小V带组成，兼有 平带传动和Ｖ带传动的优点。
多楔带传动：
圆带传动：
适用于轻载的场合，例如：缝纫机。
同步齿形带：
能够获得准确的传动比，兼有带传动 和齿轮啮合传动的特性和优点。
带传动概述4
概 述
4．带传动的特点
优点： 1. 适用于中心距较大的传动， 2. 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小； 3. 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。 4. 结构简单，成本低； 缺点 ：1. 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；
v
sin cos 2 2
V带传动比平带传动产生的摩擦力大，承载能力大。
二、带传动的应力分析
在工作中，带所受的应力有：
F 1 1 1）紧边拉应力： A
；
F2 松边拉应力： 2 A
（作用于带的全长）
Fc 2）离心拉应力： c A
应力分析
带传动的工作情况分析
新型带传动简介
二、同步带传动
特点：1、传动比恒定 2、预紧力小，压轴力小 3、允许的线速度高 4、带柔性好，带轮直径小 5、中心距要求严格，价高
三、窄v带传动 四、联组v带 五、多楔带
Байду номын сангаас
P1 ——单根普通Ｖ带的基本额定功率。
P1—— 考虑
i 1 时，单根V带的功率增量。
（ KL →
（ K →
（ P1 →
）
KL——带长修正系数。 K——包角修正系数。
）
）
V带传动的设计4
普通Ｖ带传动设计
承载能力↑
第七章带传动教案
第七章带传动
（6学时）
一、教学目标及基本要求
1.了解带传动的类型、特点和应用场合；
2.熟悉普通V带的结构及其标准、V带传动的张紧方式和装置；
3.掌握带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动及打滑等基本理论、V带传动的失效形式及设计准
则；
4.掌握柔体摩擦的欧拉公式、带的应力及其变化规律；
5.V带传动的设计方法和步骤。
二、教学内容
第一节概述
第二节带传动的受力分析及运动特点
第三节普通V带传动的设计
第四节同步带传动设计简介
三、教学内容的重点和难点
重点：
1.带传动的工作原理，带的受力分析、应力分析，弹性滑动
2.带传动的失效形式和设计准则
3.V带传动的设计计算
难点：
带传动的弹性滑动与打滑
四、教学内容的深化与拓宽
见参考书目。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题
充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。
在教学过程中，要强调从力的变化情况过载情况分析出带传动的设计准则。
注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。
六、主要参考书目
1.龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，2002
2.濮良贵主编．机械设计．北京：清华大学出版社，2001
3.邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998
4.余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986
七、相关的实践性环节
带传动实验：带传动性能测试
八、课外学习要求
自学同步带传动设计简介
九、思考题。
机械设计基础第七章 齿轮传动
加工标准齿轮： 刀具分度线刚好与轮坯 的分度圆作纯滚动。 分度圆
分度线
顶线
hf=(h*a+ c*)m
ha=h*am
s
e
加工结果： s＝e＝πm/2 ha=h*am hf = (h*a+ c*)m
二、 渐开线齿廓的根切及最少齿数
标准齿轮不发生根切的最少齿数 根切的原因：刀具的顶线与啮合线的交点 超过被加工齿轮的啮合极限点N
标准齿轮 不发生根 切的情况
要避免根切， 应使
* ha m NM ,
NM PN sin r sin 2
* 2ha z 2 sin
mz 2 sin 2
3 、变位齿轮
1）标准齿轮的优缺点
rK
基圆对渐开线形状的影响
3 渐开线齿廓的啮合 1）渐开线齿廓满足定传动比传动
因为渐开线齿廓在任一点接触，过接 触点的公法线必与两基圆相切。即所 有啮合点均在两基圆的一条内公切线 上。因此，内公切线必与连心线相交 于一固定点P。所以能保证定传动比传 动。
1 O2 P rb 2 i12 2 O1P rb1
一对渐开线齿轮正确啮合的条件
一对齿轮传动时，所有啮合点都在啮合线 N1N2 上。
pb1 rb1 r1
B1
O1
ω1
pb 1
rb1 r1 B1
O1 ω1
pb1
rb1 r1
O1
ω1
N1
P
B2
N1
P
N1
P
B2
B2
N2
N2
N2
B1
pb1< pb2 m1<m2
机械基础_第七章
40
V带弯绕在带轮上时，在弯曲平面内保持原长不变的周线称为节线，V带中所 有节线构成的平面称为节面，其宽度称为节宽bp。为方便V带的识别，通常在V带 的外层表面印刷一定的标记，普通V带的标记由带的型号、基准长度公称值和标 准号组成。其中，基准长度即V带节线的长度，用Ld表示，其值可从规定的系列 中选取。例如，标记B1250 GB/T 11544—1997表示依据国家标准GB/T 11544— 1997制造、基准长度为1 200 mm的B型普通V带。
（a）同步带传动
（b）汽车发动机正时系统
同步带传动的组成及应用
7.1.1 带传动概述
3. 带传动的特点和应用 带传动的优点
传动带具有弹性，能缓冲吸振，传动过程平稳，噪声小；过载时，摩擦型带与 带轮间会出现打滑，从而防止传动零件的破坏，具有过载保护的功能；结构简单、 使用及维护方便，制造和安装精度要求不高；适用于中心距较大的传动。
7.1.2 V带和V带轮
2. 普通V带的型号和标记
普通V带的截面为等腰梯形，根据国标GB/T 11544—1997《普通V带和窄V带 尺寸》的规定，普通V带按截面尺寸由小到大可分为Y，Z，A，B，C，D，E共七 种型号。在其他条件相同的情况下，截面尺寸越大，传递的功率越大。它们的具 体尺寸如下表所示。
第七章 机械传动 练习题
第七章练习题一、单项选择题1 带传动是依靠来传递运动和功力的。
A. 带与带轮接触面之间的正压力B. 带与带轮接触面之间的摩擦力C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力2 带张紧的目的是。
A. 减轻带的弹性滑动B. 提高带的寿命C. 改变带的运动方向D. 使带具有一定的初拉力（张紧力）3 与链传动相比较，带传动的优点是。
A. 工作平稳，基本无噪声B. 承载能力大C. 传动效率高D. 使用寿命长4 与平带传动相比较，V带传动的优点是。
A. 传动效率高B. 带的寿命长C. 带的价格便宜D. 承载能力大5 选取V带型号，主要取决于。
A. 带传递的功率和小带轮转速B. 带的线速度C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力15 带传动在工作中产生弹性滑动的原因是。
A. 带与带轮之间的摩擦系数较小B. 带绕过带轮产生了离心力C. 带的弹性与紧边和松边存在拉力差D. 带传递的中心距大16 带传动不能保证准确的传动比，其原因是。
A. 带容易变形和磨损B. 带在带轮上出现打滑C. 带传动工作时发生弹性滑动D. 带的弹性变形不符合虎克定律18 与V带传动相比较，同步带传动的突出优点是。
A. 传递功率大B. 传动比准确C. 传动效率高D. 带的制造成本低19 带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于。
A. 带的横截面尺寸B. 传递的功率C. 带轮的线速度D. 带轮的直径21 与带传动相比较，链传动的优点是。
A. 工作平稳，无噪声B. 寿命长C. 制造费用低D. 能保持准确的瞬时传动比．22 链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为。
A. 链传动只用来传递较小功率B. 链速较高，在传递相同功率时，圆周力小C. 链传动是啮合传动，无需大的张紧力D. 链的质量大，离心力大23 与齿轮传动相比较，链传动的优点是。
A. 传动效率高B. 工作平稳，无噪声C. 承载能力大D. 能传递的中心距大7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。
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单元练习题
一、填空题
1.按传动原理带传动分为_________________和___________________。
2.摩擦带传动依靠_________________________________________工作的。
3.平带传动中,带轮的轮面常制成面的。
4.摩擦带传动的失效形式有_______________________和_____________________。
5.当传递功率较大时,可用大节距链条,也可用小节距链条,前者的特点是, 后者的特点是。
6．影响链传动速度不均匀性的主要参数是。
7.链传动的主要实效形式有。
二、判断题
1.设计V带传动时，选择小带轮基准直径d1≥dmin，其主要目的是为了使传动的包角不致于过小。
( )
2.传动的设计准则是保证带在要求的工作期限内不发生过度磨损。
( )
3.平型带交叉式传动，两轮的转向是相同的。
( )
4.V带型号共有七种，其中Y型的截面面积最大，F型的截面面积最小。
( )
5．为了提高传动能力,不是将带轮工作面加工粗糙,增加摩擦系数,而是降低加工表面的粗糙度。
( ) 6．带速越高,带的离心力越大,不利于传动。
( )
7．在多级传动中,常将带传动放在低速级。
( )
8．中心距一定，带轮直径越小，包角越大。
( )
9.链传动中,节距p增大则传动能力也增大,所以在设计中应尽量取较大的p值。
( )
10.张紧轮应设置在松边。
( )
三、选择题
1、标准三角带型号的选定，取决于_______。
（A）传递的功率
（B）带的线速度
（C）带的圆周力
（D) 高速轴上的扭矩
2、带在工作时产生弹性滑动，是由于_______。
（A）带不是绝对挠性件
（B）带与带轮间的摩擦系数偏低
（C）带的紧边与松边拉力不等
（D) 带绕过带轮产生离心力
3、带传动的主动轮直径D1=180mm,转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710，转速n2=233r/min,则滑动系数ε为_______。
（A）1.2﹪
（B）1.5﹪
（C）1.8﹪
（D) 2.2﹪
4、在具体设计三角带传动时，a：确定带轮直径D1，D2，b：选用带的型号，c：确定带的长度L，d：确定带的根数Z，e：选定初步中心距a0，f：计算实际中心距a，g：计算作用在轴上的压力F。
以上各项目进行的顺序为_______。
（A）a-b-c-e-f-d-g
（B）a-b-d-e-c-f-g
（C）b-a-e-c-f-d-g
（D）b-a-e-f-c-d-g
5、一般来说,带传动的打滑多发生在。
（A）大带轮；（B）小带轮；（C）不确定。
6、在V带传动设计过程中，带速应。
（A） 5m/s≤v≤25m/s；（B）v≥25m/s；（C）v≤5m/s
7、内张紧轮应靠近。
（A）大带轮；（B）小带轮；（C）二轮均可。
8、带传动主要是依靠＿＿来传递运动和功率的，
（A）带和两轮之间的正压力（B）带和两轮接触面之间的摩擦力
（C）带的紧边拉力（D）带的初拉力
9、带传动采用张紧轮的目的是＿＿。
（A）减轻带的弹性滑动（B）提高带的寿命
（C）改变带的运动方向（D）调节带的初拉力
10、链传动和带传动相比，属于缺点的方面是。
（A）平均传动比；（B）传动功率；（C）安装与维护。
四、简答题
1、带传动主要类型有哪些？各有什么特点？
2、影响带传动工作能力的因素有哪些？
3、带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的？对带传动有何影响？
4、带传动的主要失效形式是什么？设计中怎样考虑？
5、带传动中带为何要张紧？如何张紧？
6、与带传动相比，链传动有哪些优缺点？
7、简述滚子链传动的主要失效形式和原因。
8、简述滚子链传动的布置、润滑和张紧要点。
五、计算题（选做）
1．测得普通V带传动得数据如下：n l=1460r/min，中心距a≈370mm，小带直径d d1=140mm,大带直径d d2=400mm,用B型带共3根，传动水平布置，采用鼠笼式交流异步电动机带动，一班制工作，工作稳定，试求允许传递得最大功率和轴上的压力。
2．有一A型V带传动，主动轴，转速n1＝1480r/min，从动轮转速n2＝600r/min，传递的最大功率P＝1.5kW，带速v＝7。
75m/s，中心距a＝800mm，摩擦系数f＝0.5，试求带轮基准直径d d1，d d2和初拉力F0。
3．已知一单排滚子链传动，其主动轮转速n1＝960r/min，从动轮转速n2＝320r/min，主动轮齿数Z1＝21，中心距a＝762mm，该链极限拉伸载荷位31.1kN，工作情况系数K A＝1.0，试求该链条所能传递的功率（名义功率）。
4．一单排滚子链传动，已知链齿轮齿数z1＝17，z2＝25，采用08A链条，传递功率P＝1.5kW，载荷平稳，小轮主动，其转速n1＝150r/min，求（1）链的工作拉力F；（2）作用在链轴上的压力F’（3）链的静强度安全系数S。