机械设计教案-第八章

1、第八章 带传动任课老师：授课班级车辆 1206 和 1207 班授间4 学时课题第八章 带传动教学目标了解带传动的类型、特点和应用情况；熟悉普通V 带的结构和标准；掌握带传动工作原理、受力分析和应力分布、弹性滑动和打滑等基本理论；掌握带传动的失效形式和计算准则、承载能力确定方法。掌握带传动设计参数选择和计算方法；了解带传动的原因和装置。教学重点及难点带传动的基本理论弹性滑动和打滑带传动设计参数选择和计算方法第一讲2 学时教学内容带传动特点和应用带传动基本理论教学过程及教学方法提问：机械零分类.总结：机械传动基本类型一、带传动概述1、特点和应用(1).展示：带传动组成 (2).讲授：带传动优缺点

2、(3).讲授：带传动应用特点.2、带传动分类讲授：带传动基本类型.展示和讲授：各类带传动的结构和应用特点 3、V 带的结构、型号和长度(1).展示和讲授：V 带的基本结构. (2).讲授：V 带的型号和长度二、带传动基本理论1、带传动工作原理(1).展示和讲授：带传动工作原理 2、受力分析展示：受力分析图.讲授：有效拉力及最大有效拉力计算公式讲授和板书：最大有效拉力计算公式推导，包括公式推导).3、应力分析展示：应力分布图.讲授：拉应力. (3).讲授：离心应力 (4).讲授：弯曲应力(5).讲授：总应力计算公式和最大应力作用位置 (6).展示：带传动总应力分布4、弹性滑动和打滑(1)展示：应

3、力分布图.(2).讲授：弹性滑动现象及其 (3).展示：接触弧组成图讲授：打滑及其讲授：弹性滑动和打滑的关系和区别.5、失效形式和计算准则.：带传动失效形式.讲授.：带传动计算准则.6、承载能力确定(1).讲授：带传动传递功率计算公式推导三、总结和结尾1、总结：以上为关于带传动的基础知识和基本理论，其中力和应力分析以及弹性滑动和打滑为其内容.2、结尾：带传动的设计方法将以上述基本理论为基础而展开.教学该部分理论知识的阐述采用在课堂上系统地讲授（多授课），结构部分结合和示教板讲授。第二讲2 学时教学内容带传动设计参数选择带传动教学过程及教学犯法8-2 带传动的工作情况分析一、带传动的受力分析1

4、、离心力引起带中拉力 Fc力平衡：离心力引起带中拉力：Fc 由绕轮段带引起，作用于带全长Fc 使带中拉力、应力增加离心力使带与轮间的正压力减小，摩擦力减小，降低带的传动能力要求带速：2、带传递的力（1）工作前后带中力的变化工作前：带与轮上，两边拉力均为工作后：带受轮摩擦力作用主动边：从动边：初张力与、的关系设带长不变，变形服从定律，则带两边拉力的变化相等，即或（1）有效圆周力与、的关系取绕在主动轮上的带为研究对象：带受力 Ff, F1, F2各力对 O1 点取矩：-有效圆周力（2）由式（1）、（2）得，工作拉力与初张力、外载荷间的关系：（3）带传动的工作能力分析带传递的最大功率：公式取主动轮上

5、的一微段带 dl 为研究对象微段带两端的拉力 F, F+dF带对轮的正压力 dN摩擦力 fdN离心力 dC略去二阶无穷小；令：,得消去得：（动弧对应的圆心角）当即时：（4）：a、式（4）表达了带传动能力达到极限时，和的关系b、公式对两轮都适用，因小轮包角小，打滑总是先发生在小轮上c、带线密度 kg/m 最大有效圆周力（极限状态）将代入（4）得到：（5）： 影响的分析a、初张力摩擦带传动的必要条件（若，不能传动）摩损，传动能力（打滑）设计要求：计算确定 F0b、：设计要求：c、 ：（f 与材料组合、表面状态、环境有关，传动能力强；）d、：带易坏，设计要求：m/se、 ：高速时用轻质带（窄 v带）

6、二、带传动的运动分析1、带的运动状态工作状态：带紧边拉力带松边拉力紧边伸长量 松边伸长量取一微段带为研究对象：即：带绕过主动轮时，边转边缩短，带绕过从动轮时，边转边伸长，结论：带与轮之间有局部的相对滑动；2、带传动的弹性滑动弹性滑动由于带紧边和松边拉力差的存在，工作中带的弹性变形量发生变化，导致带与轮之间产生局部而微小的相对滑动弹性滑动。：弹性滑动是带传动的固有属性，不可避免。弹滑发生于带离开轮的弧段，大小与载荷有关。动弧与静弧动弧：发生弹性滑动的接触弧 静弧：没发生弹性滑动的接触弧弹滑影响传动比 i 不恒定与载荷有关滑差率：效率降低温度升高、带磨损3、 打滑（1）打滑现象正常工作时：载荷增加

7、时：（）当时，动弧达到整个接触弧，带传动能力达到极限带与轮在整个接触弧上产生全面相对滑动打滑（3）打滑影响主动轮转速，从动轮；带不稳定运动状态，加剧带磨损过载保护三、带的应力分析1、 拉应力紧边拉应力松边拉应力为离心力在整个带长上产生的拉力，它产生的应力为离心应力（为限制，设计要求m/s）2 、弯曲应力小轮上大轮上因为，；为限制，设计要求3、带中应力分布带受变应力作用疲劳破坏变应力最大值数值：位置：紧边与小轮的切点，带的应力分布如图8-3 带传动设计准则与单根 V 带传递功率一、带传动的失效形式与设计准则 失效形式：打滑，带的疲劳破坏设计准则： 保证不打滑，具有足够的疲劳强度二、单根 V 带传

8、递的功率1、不打滑、不疲劳的有效圆周力保证带不疲劳：保证带不打滑：2、实验条件下单根 V 带能传递的功率实验条件：曲线：循环次数：许用应力：Mpa单根 V 带传递功率：整理得：kWGB1135589 计算式：kW式中：c1c4 为与带质量有关的系数3、设计条件下单根 V 带传递的功率kW引起的附加功率值：kW引起的附加功率值：kW的修正系数：8-4 V 带传动设计计算一、带传动的设计步骤1、 确定工作情况系数表 8-42、 选择带的型号根据和查图 8-123、 确定小带轮的基准直径保证，选标准值表 8-5，取标准值表 8-6 4、 验算带速m/s 要求m/sv：加大 d1v：减小 d1 保证(

9、)或改变带的型号 5、 确定大带轮的基准直径根据，取标准值表 8-6 6、 确定中心距 和带长7、 验算小轮包角：降低传动比；减小带轮直径；加大中心距 8、 计算带的根数9、计算初张力初张力值的测量方法：控制带在规定载荷下的挠度值新带：旧带：最小极限值：10、 计算压轴力11、 带轮结构设计二、带传动的1、目的：保证初张力2、装置定期自动轮（安装在松边内侧，靠近大轮 图 8-14）2 旧带应分组选配 ，保证均匀8-5 其他带传动简介一、窄 V 带传动结/h=1.2, 强力层上移；顶面鼓型；特点：横向刚度大，强力层受力均匀；截面尺寸小，（同样载荷）小于普通 V 带 50%长 20000h; 传递

10、功率 11200Kw适用：载荷波动大，工作条件差的场合二、复合平皮带结构：强力层热定伸长锦纶片工作表面铬鞣革或浸丁晴橡胶维纶织物与锦纶，胶接成环特点：带轻、高强、高速 60m/s变形小、摩擦大、效率高挠性好（适用轮），长(可挠曲 3x109 次)三、联组 V 带与多楔带1、联组 V 带防止带受力不均结构：单根 V 带顶部联体特点：减少横向振动，提高效率，横向稳定；受载均匀，增加；制造精度要求高适用：大功率、重负荷、高速振动场合1、 多楔带结构：平带基体内周增加三角楔特点：多楔作用，增大摩擦，受载均匀，承载提高；带轻而薄、离心力和弯应力小；适于高速 30 m/s适用：传动比大、率大、结构紧凑场合四、同步齿型