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华科 机械设计 第5章-挠性传动设计机械设计第五章 挠性传动设计§ 5- 1 概 述 一、挠性传动的类型挠性传动 — 具有中间挠性件的传动方式 包括：带传动、链传动和绳传开工作原理 — 摩擦传动： V带、平带、多楔带、圆带传动等 啮合传动： 同步带传动、链传动等 本章主要探讨平凡 V 带传动和滚子链传动的设计选型 设计平凡V带是标准件，七种型号：Y、Z、A、B、C、D、E机械设计第五章 挠性传动设计-概述二、平凡 V 带与平带摩擦力之比拟平面摩擦 楔形面摩擦2 N sin( / 2) FN平带的摩擦力为： V带的摩擦力为：F f f N f FNf — 摩擦系数f FN Ff 2 f N f v FN sin / 2 f v — 当量摩擦系数，明显 f v > f一样条件下，V带的摩擦力大于平带，传动实力更强机械设计第五章 挠性传动设计-概述 节线三、带传动的几何尺寸V 带的基准长度 Ld : 在节线层上量得的带周长V 带轮的基准直径 dd : 与节线相对应的带轮直径 带轮包角和中心距 ：α1- 小带轮包角 α2- 大带轮包角α 1< α 2a - 带传动中心距机械设计第五章 挠性传动设计-带传动§5-2 带传动的受力分析及运动分析一、受力分析 安装时，带必需以必须的初拉力 F0 张紧在带轮上 F0 此时，带只受 初拉力F0作用 Ff -带轮作用于带的摩擦力带工作前：F0松边-退出主动轮带工作后： Ff n1F2F2FfF1 n2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 。

紧边-进入主动轮v通常，紧边在下、松边在上机械设计第五章 挠性传动设计-带传动F = Ff · r+ r · r - 有效拉力，即圆周力 = FF –· F= F 12 2 F1带是弹性体，工作后可认为其总长度不变，那么： 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 +△F F2 = F0 -△F F1 = F0 +F/2 F0 =(F1 +F2) / 2 带所传递的功率为：F2 Ff.vF1由 F = F1 – F2,得：F2 = F0 -F/2Fv P kW v 为带速 1010P 增大时， 所需的F (即Ff )加大但Ff 不行能无限增大 当要求的圆周力大于最大摩擦力时，带传动将出现打滑机械设计第五章 挠性传动设计-带传动当Ff 到达极限值Ff lim 时，带传动处于即将打滑的临界状态 此时， F1 到达最大，而F2 到达最小★ 欧拉(Euler)公式带传动即将打滑时，可推出古典的柔韧体摩擦欧拉公式： f -摩擦系数；α-带轮包角 F f 1F2那么： e 欧拉公式反映了带传动丢失工作实力之前， 紧边、松边拉力的最大比值F f lim= F1 – F2 = F1- F1 /e fα = F1(1-1/e fα) Ff lim - 此时为不打滑时的最大有效拉力， 正常工作时，应使有效拉力 F < Ff lim将F1 =F0 +F/2代入上式：F f lim1 1 ( F0 F f lim ) 1 f 2 e机械设计整理后得： F f lime 1 2F0 f e 1fα1第五章 挠性传动设计-带传动影响最大有效拉力 F 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 实力，幸免打滑。

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 : α↑ →F ↑ , 带所能传递的圆周力增加，传动 实力增加，故应保证小带轮的包角α1足够大这一要求限制了最大传动比 i 和最小中心距 a 因为： i↑ →α1 ↓; a ↓ → α1 ↓ 摩擦系数 f : f↑ →F ↑, 传动实力增加 对于V带传动，应采纳当量摩擦系数 fv 计算机械设计第五章 挠性传动设计-带传动当包角α =180°时：F1 F1 f f v e 3 e 5 V带 — 平带 — F2 F2 由此可见：一样条件下， V 带的传动实力强于平带二、带传动的应力分析 工作时，带横截面上的应力由三局部组成： 由紧边和松边拉力F1 、F2 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 = F 1/A 松边拉应力：σ2 = F2 /A MPa MPaA -带的横截面面积机械设计第五章 挠性传动设计-带传动2、离心力产生的拉应力σc 带绕过带轮做圆周运动时会 产生离心力 带单位长度 微单元弧 心力为dC v2 v2 那么 dC dm dl q r r微单元弧对 应的圆心角FC带速(m/s) 质量( kg/m ) 段的质量 设： 作用在微单元弧段 dl 的离dCn1v2 qv 2 d ( rd )q 带轮半径 rFCv截取微单元弧段dl 探究,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： d d d sin dC 2FC sin FC d 2 2 2机械设计∴qv 2d FC d N第五章 挠性传动设计-带传动2 即： FC qv那么离心拉力 FC 产生的拉应力为： FC qv 2 C MPa A A 留意：虽然离心力只作用在做圆周运动的局部弧段， 但其产生的离心拉力FC(或拉应力σc)却作用于 带的全部，且各剖面到处相等。

节线至带最 带的弹性带绕过小带轮 3、带弯曲而产生的弯曲应力 σb 带绕过大带轮 外层的距离 模量带绕过带轮时发生弯曲，由材力公式：2 yE b dd MPa时的弯曲应力 时的弯曲应力明显：dd↓ →σb ↑ σb1 > σb2 故： 弯曲应力只作用在绕过带轮的那一局部带上 机械设计第五章 挠性传动设计-带传动带横截面的应力为三局部应力之和 各剖面的应力分布为：最大应力发生在 紧边刚进入小带轮处: max 1 c b1由此可知，带受变应力作用，这将使带产生疲惫破坏 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页。