机械设计基础第七章 带传动.
机械设计基础掌握皮带传动的基本概念
机械设计基础掌握皮带传动的基本概念皮带传动是一种常见且重要的机械传动方式，广泛应用于各类机械设备。
本文将介绍皮带传动的基本概念，包括皮带传动的原理、特点以及应用等方面。
一、皮带传动原理皮带传动是利用带状零件（即皮带）将动力从一个轴传递到另一个轴的一种传动方式。
它通过摩擦力将动力传递给被传动轴，实现机械设备的运转。
主要由驱动轮（即主动轮）和被动轮（即从动轮）组成，通过张紧装置保持皮带的适当紧度。
二、皮带传动的特点1. 弹性缓冲：皮带传动具有较好的弹性，能够在不同转速下缓冲传动中的冲击和振动，降低机械设备的噪音；2. 传动比变化范围广：通过更换不同规格的皮带和调整驱动轮和被动轮的直径，可以实现不同传动比的变化，适应不同工况要求；3. 传动效率高：皮带传动的摩擦损失相对较小，传动效率较高，一般可达到95%以上；4. 安装、维护方便：皮带传动结构简单，安装、维护相对方便，更换和调整皮带相对简单快捷；5. 传动平稳可靠：皮带传动通过较大的接触面积实现传递动力，传动过程中没有冲击和滑动，传动稳定可靠。
三、皮带传动的应用皮带传动广泛应用于各类机械设备，特别是传动功率较大、传动距离较长、转向要求较多的场合。
以下是几个常见的应用领域：1. 汽车工业：皮带传动在汽车引擎中用于传递动力给发电机、空调压缩机、水泵等附件，保证汽车正常运行；2. 工程机械：装载机、挖掘机等工程机械中采用皮带传动，用于传递动力给液压系统、动力传动系统等；3. 矿山冶金：皮带传动在矿山和冶金行业中广泛应用，用于输送原料、煤矿等，实现物料的运输；4. 电力工业：发电厂的发电机组、输电线路等都使用皮带传动，用于传递动力和实现电能转换；5. 农业机械：农业机械中的联合收割机、拖拉机等也采用皮带传动，用于机械的运转和动力传递。
总结：皮带传动作为一种常见且重要的机械传动方式，具有弹性缓冲、传动比变化范围广、传动效率高、安装维护方便以及传动平稳可靠等特点。
机械设计基础第七章
不完全齿轮机构
不完全齿轮机构：结构简单、匀速传动(始末除外)
锁止弧
外啮式
类型、特点和应用
不完全齿轮机构
齿轮齿条式 内啮式
类型、特点和应用
凸轮式间歇运动机构
构成:带曲线槽的圆柱凸轮1(主动), 带滚子3 的转盘2(从动),机架。 工作原理 : 当凸轮转动时，通过 其曲线沟槽拨动从动转盘上的 滚子 → 转盘作间歇运动，每次 转动角为2π/Z (Z为滚子数)→传 递交错轴间的分度运动 。
类型、特点和应用
槽轮机构
电影机的送片机构
六角车床刀架转位机构
冰激淋灌装
类型、特点和应用
是由普通齿轮机构转化而成的一种间歇运动机构。它与普
通齿轮的不同之处是轮齿不布满整个圆周，其主动轮上只有 一个或几个轮齿，并根据运动时间与停歇时间的要求，在从 动轮上有与主动轮轮齿相啮合的齿间。两轮轮缘上各有锁止 弧，在从动轮停歇期间，用来防止从动轮游动，并起定位作 用。
槽轮机构
内槽轮机构
槽轮上径向槽的开口是向着圆心的，主动构 件与从动槽轮转向相同。 与外槽轮机构相比，内槽轮机构传动较平稳 、停歇时间较短、所占空间小。
球面槽轮机构
是一种典型的空间槽轮机构，用于传递两垂直相 交轴的间歇运动机构。其从动槽轮是半球形，主 动构件的轴线与销的轴线都通过球心。当主动构 件连续转动时，球面槽轮得到间歇运动。 空间槽轮机构结构比较复杂，设计和制造难度较 大。
圆柱凸轮间歇运动机构
类型、特点和应用
凸轮式间歇运动机构
凸轮间歇运动机构的特点和应用
结构简单，运转可靠，无需专门定位装置； 通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于 高速运转； 精度要求高，加工复杂，安装调整困难； 主要用于高速分度机构中。
机械设计基础习题及答案4套
机械设计基础（上）绪论复习思考题1、试述构件和零件的区别与联系？2、何谓机架、原动件和从动件？第一章机械的结构分析复习思考题1、两构件构成运动副的特征是什么？2、如何区别平面及空间运动副？3、何谓自由度和约束？4、转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？5、何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？6、机构具有确定运动的条件是什么？7、什么是虚约束？习题1、画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
（a）(b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)第二章平面机构的运动分析复习思考题1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的相对瞬心P 12在何处？2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？习题1、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。
(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s -1，R =50mm ，l A0=20mm ，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v 。
题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。
各相切轮之间作纯滚动。
试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
4、在图示的颚式破碎机中，已知：x D=260mm，y D=480mm，x G=400mm，y G=200mm，l AB=l CE=100mm，l BC=l BE=500mm，l CD=300mm，l EF=400mm，l GF=685mm，ϕ1=45°,ω1=30rad/s 逆时针。
机械设计基础——带传动
带传动所传递的功率： P F F------有效拉力 N
1000 带的速度 m / s
P------功率 Kw
当带和带轮间有全面滑动趋势时，摩擦力达到最大
值，即有效圆周力达到最大值。此时，紧边拉力F1和松 边拉力F2之间的关系可用欧拉公式表示：
F1 e f c) F2
用 P0表示 查表8.7~8.17
试验条件：包角 =1800、i 1、特定带长、工作平稳。
2.额定功率-------单根普通v带在设计所给定的实际条件下
允许传递的功率。
用 [P0] 表示
[P0]=(P0+⊿P0)KαKL
P0
Kb n1 (1
1 Ki
)
功率增量
Kw
Ｋb 弯曲影响系数(当i 1时)， 查表8.18
1000
若带速超过范围，应重新选小带轮直径dd1。
5．确定中心距a和V带基准长度Ld
a太小，结构紧凑，但带短，使绕转次数增多，降 低带的寿命，同时包角α 减小，降低传动能力。
a太大，传动结构尺寸增大，高速时带容易颤动。
①初步确定中心距a0 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
②带的基准长度计算公式
设计的主要内容： 1.选择v带的型号、带长和根数； 2.传动中心距； 3.确定带轮的基准直径； 4.绘制带轮的零件图。
设计步骤：
1．确定计算功率Pc
Pc=KAP （ kw） P-----传递的额定功率 Kw
（如电动机的额定功率 ）
KA-----工况系数 查表8.21
2．选择V带的型号
计算功率Pc
查图8.12(P131)
结构紧凑
特点 传递很大功率
机械设计基础课件07-04普通V带传动设计计算
确定大带轮的基准直径dd2
dd2 idd1 1
一般圆整为标准数值。
7.4 普通V带传动设计计算
带传动
普通V带传动设计计算步骤
4）确定中心距a和带的基准长度Ld （1）初定中心距a0 ：中心距a愈大，带的长度愈大，单位时间内带弯曲疲劳次数越少，带的寿 命增大。但中心距a过大，易引起带传动抖动，影响带传动正常进行。中心距a过小又将导致小 带轮包角过小，使传动能力下降。
带传动
普通V带传动设计计算步骤
3）确定V带轮的基准直径dd1、dd2 确定小带轮的基准直径dd1: 基准直径dd1越小，带的弯曲应力越大，影响带的寿命。为了避免
弯曲应力过大，对V带轮的最小直径加以限制。
验算带速v v＝ dd1 n1 60 1000
一般取5 m/s≤v≤25 m/s，如带速超过上述 范围，应重选小带轮直径dd1
7.4 普通V带传动设计计算
带传动的主要失效形式： 1.带在带轮上打滑，不能传递运动和动力； 2.带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断； 3.带的工作面磨损；
带传动的设计计算准则为： 保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
带传动
7.4 普通V带传动设计计算
带传动
单根V带的基本额定功率： 单根普通V带在试验条件所能传递的功率，称为基本额定功率，用P1表示。
当1时考虑到带绕过大带轮时产生的弯曲应力比绕过小带轮的小从疲劳观点看在带具有同样使用寿命条件下可以传递更大的功率即加上功率增量当i1时考虑到带绕过大带轮时产生的弯曲应力比绕过小带轮的小从疲劳观点看在带具有同样使用寿命条件下可以传递更大的功率即加上功率增量p包角系数带传动摩擦力最大值取决于小轮包角包角系数
普通V带传动设计计算步骤
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
机械设计基础教程学习常用机械传动方式
机械设计基础教程学习常用机械传动方式机械传动是机械设计中至关重要的一环，它是将动力源传递到被驱动部件的过程。
在机械设计中，常用的机械传动方式主要包括齿轮传动、带传动和链传动。
本文将介绍这几种常用的机械传动方式。
一、齿轮传动齿轮传动是一种通过齿轮的啮合实现动力传递的传动方式。
齿轮传动具有传动效率高、传动比稳定等特点，因此被广泛应用于工程机械、汽车、机床等领域。
常见的齿轮传动类型有直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动等。
齿轮传动在机械设计中的应用具有重要意义，需要设计者充分考虑齿轮的传动比、齿轮材料、齿轮啮合角等因素。
二、带传动带传动是一种通过带状弹性零件传递动力的传动方式。
带传动具有传动平稳、缓冲冲击、传递功率大等优点，因此被广泛应用于农机、纺织机械等领域。
常见的带传动类型有平带传动、V带传动、链条传动等。
带传动在机械设计中应用较为广泛，需要设计者注意带的张紧力、带轮的选择等因素。
三、链传动链传动是一种通过链条的啮合实现动力传递的传动方式。
链传动具有传动效率高、传动距离长、传动精度高等特点，因此被广泛应用于摩托车、自行车等领域。
常见的链传动类型有滚子链传动、双排链传动、螺旋钢丝链传动等。
链传动在机械设计中需要注意链条的选择、链条间隙的调整等因素。
除了上述介绍的三种常用的机械传动方式，还有一些其他的传动方式也在机械设计中得到应用，如齿轮齿条传动、蜗轮蜗杆传动等。
每种传动方式都有其特点和适用范围，设计者在实际应用中需要综合考虑工作环境、载荷条件等因素进行选择。
总结：机械传动在机械设计中具有至关重要的作用，掌握常用的机械传动方式对于设计者来说至关重要。
本文对常用的机械传动方式进行了简要介绍，其中包括齿轮传动、带传动和链传动。
设计者在选择机械传动方式时需要根据具体情况综合考虑各种因素，以确保传动效果和设计质量的目标达到。
通过学习和掌握这些机械传动方式，能够提高机械设计的水平和质量，为实际工程应用提供有力支持。
机械设计基础-7.2带传动的工作情况分析
在各类机械中应用广泛，但摩擦式带传动不适用于对传动比有精确要求的场合。
带传动的工作情况分析是指带传动的受力分析、应力分析、运动分析。
带传动是一种挠性传动，其工作情况具有一定的特点。
一、带传动的受力分析工作拉力带传动尚未工作时，传动带中的预紧力为F0。
带传动工作时，一边拉紧，一边放松，记紧边拉力为F1和松边拉力为F2。
设带的总长度不变，根据线弹性假设（环形带的总长度不变，则可推出紧边拉力的增量应该等于松边拉力的减量）：F1－F0＝F0－F2；或：F1 ＋F2＝2F0；记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为Ff ，其值由带传动的功率P 和带速v 决定。
定义由负载所决定的传动带的有效拉力为Fe ＝P/v ，则显然有Fe ＝Ff 。
取绕在主动轮或从动轮上的传动带为研究对象 ，有：Fe ＝Ff ＝F1－F2；因此有： F1＝F0＋Fe ／2；F2＝F0－Fe ／2；工作中有效拉力的大小取决于所传递功率的大小。
即：)(1000KW V F P e =显然承载能力的大小取决于带两端的拉力差，而不是某个力的大小。
需要传递的功率越大，需要的有效拉力越大。
二、带传动的最大有效拉力及其影响因素带传动的最大有效拉力Fec 有多大？由欧拉公式确定刚刚打滑时，带两端的拉力关系式为： 欧拉公式给出的是带传动在极限状态下各力之间的关系，或者说是给出了一个具体的带传动所能提供的最大有效拉力Fec 。
由欧拉公式可知：(预紧力F0↑→最大有效拉力Fec ↑(包角α↑→最大有效拉力Fec ↑摩擦系数 f ↑→最大有效拉力Fec ↑可知影响带的承载能力的因素：f 、α、0F 。
但注意各个参数都不能过大或过小。
如：初张力太大，带易断裂，拉应力增大，轴上的受力同时增大；相反，太小，易打滑。
μ太大，带轮就要作得粗糙，带易磨损；一般都采用打蜡，在带轮表面加沥青等方法加大摩擦系数。
包角与中心距有关，包角太大，中心距增大，但太大会使结构庞大。
当已知带传递的载荷时，可根据欧拉公式确定应保证的最小初拉力F0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
授课题目：第七章带传动
教学大纲要求：
了解带传动的类型、特点和应用；
熟悉带传动的类型、特点；
熟悉有关的基本概念、V代标注；
熟悉V带和V带轮的结构。
讲授带传动的张紧、安装和维护
简介其它带传动
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
了解带传动的类型、特点和应用；
熟悉带传动的类型、特点；
掌握有关的基本概念、V带标注；
熟悉V带和V带轮的结构；
掌握摩擦带传动的张紧、安装和维护；了解其它带传动
教学重点及难点：V带和V带轮的结构设计。
带传动的张紧、安装和维护；
作业、讨论题、思考题：思考题
课后总结分析：挠性传动；带传动的类型、特点；基本概念、V带标注；V带和V带轮的结构；传动的张紧、安装和维护。
图7-1带传动的组成
根据工作原理的不同，带传动可分为两大类，即利用传动带与带轮间的摩擦力实现传动的摩擦带传动和利用带内侧的凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动的啮合型传动。
摩擦带传动按截面形状可分为平带传动、V带传动、多楔带传动、圆形带传动四种类型，如图带传动应用最广。
图7-2 摩擦型带传动
．平带传动
平带截面形状为矩形，内表面为工作面，如图7-2a所示。
其截面尺寸已标准化，常用的平带有橡胶帆布带、编织带和强力锦纶带等。
平带适用于平行轴传动，多用于中心距较大的场合。
图7-3 普通V带传动
带按其截面尺寸由小至大的顺序分为Y、Z、A、B、C、D、E 、SPC四种，其截面尺寸见表7-1。
a）实心轮
c ）孔板式
d ）轮辐式
图7-4 带轮的结构 d 1＝（1.8～2）d ，＝（1.5～2）d ，S ＝（0.2～0.3）B
d k ＝0.5〔d d －2(h f +δ)＋1〕，
3290P h nm
—传递的功率，单位为kW ；
图7-7带传动的应力分析
五、带传动的主要失效形式
由带传动的工作情况分析可知，当传递的载荷超过带的极限有效拉力F elim
滑，从而失去传动能力。
所以打滑是带传动的主要失效形式之一。
可见，带是在变应力状态下工作的，即带每绕两带轮循环一周时，作用在带上某点的
带速高则离心力过大，带与带轮间的摩擦力减小，传动易打滑，且带的绕转次数增多，降低带的寿命；若带速过小（例如v＜5m/s），则带传动的有效拉力增大，带的根数增多，于是带轮的宽度、轴径以及轴承的尺寸都随之增大。
一般以v＝5～25m/s为宜。
若带速超过上述范围，应重新选取小带轮直径d d1。
（3）计算从动轮的基准直径d d2d d2=i d d1，并按V带轮的基准直径系列表7-3加以适当的圆整。
4. 确定中心距a和带的基准长度L d
（1）初定中心距a0
如果中心距未给出，可根据传动结构的需要按下式选定中心距a0
0.7（d d1＋d d2）≤a0 ≤2（d d1＋d d2）
a选定后，根据带传动的几何关系，按下式计算所需带的基准长度L。
图7-9带传动作用在轴上的压力
1
Q 02sin 2F zF α= F 0为初拉力，单位为N ；α1为小带轮的包角。
带轮的结构设计
图7-11 带的自动张紧装置图7-12 张紧轮装置
）张紧轮张紧装置
当中心距不能调节时，采用张紧轮法，如图7-12所示。
张紧轮一般应设置在松边内侧，并尽量靠近大带轮。
这样可使带只受单向弯曲，且小带轮的包角不会过分减小。
张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径应小于小带轮的直径。
若张紧轮设置在外侧时，则应靠近小带轮，这样可以增加小
图7.13 同步带
同步带传动时的线速度可达40m/s（有时允许达80m/s）传动功率可达100kW ），传动效率可达98％。
同步带的优点是：
无滑动，能保证固定的传动比。
）预紧力较小，轴和轴承上所受载荷小。
图7.14 高速带带轮缘
在高速带传动中，带的寿命占有很重要的地位，带的绕曲次数u是影响带的寿命的主要因素，1
45~100s－。