第七章带传动详解.ppt

第七章 带传动(belt drives) 教学基本要求 1.掌握带传动的工作原理，从而对带传动的特点及应用范围有所了解，以便正确应用。 2.掌握带传动的力与应力分析、弹性滑动和打滑的原因及二者的本质区别，从中了解影响带传动能力和疲劳寿命的各因素，以便正确选择有关参数。 3.掌握带传动的主要失效形式和计算准则，掌握带传动参数的选择 4.了解带传动的设计方法。 重点 带传动受力分析、弹性滑动和打滑、应力分析、计算准则及V带传动设计参数的选择。 难点 弹性滑动和打滑 问题提出 顺口溜 “边有松紧，带有滑动，轮速不同，可能打滑” 动画解析 应用 汽车发动机（同步带） 大理石切割机（平带） 汽车发动机（多楔带） 拖拉机（V带） 工业机器人关节（同步带） 本章知识点 §7-1 带传动概述 组成 工作原理 类型 按工作原理：摩擦型带传动，啮合型带传动（同步带cogged belts）；前者按截面形状又分为：平带(Flat belts)，V带(V-belts)，圆带(round belts)，多楔带(v-ribbed belts) 传动形式 主动带轮1、从动带轮2、传动带、张紧轮 带与带轮间的摩擦或啮合来传递运动与动力 belt drivenpulley Driving pulley 互动思考：带传动类型中那些能用于交叉传动？ 实例动画1 实例动画2 实例动画3 实例动画4 结构简单，带轮易制造，用于开口、交叉、半交叉传动 摩擦力大，结构紧凑 摩擦力小，用于轻型、小型机械 兼平、V带的优点，摩擦力和横向刚度大，用于结构紧凑、大功率的场合 i准确，用于中、小功率传动 带传动的特点 优点：1）有过载保护作用 ；2）有缓冲吸振作用 ；3）运行平稳噪音低 ；4）适于远距离传动（amax=15m）；5）结构简单、成本低 缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定 ；2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大； 3）结构尺寸较大、不紧凑 ；4）打滑，使带寿命较短； 5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。 带传动的应用 1.用于传递功率≤50kW；2.速度适中（5~30m/s）；3.不严格要求准确传动比；4.大中心距的场合。 多级传动常置于高速级，起过载保护作用，减小传动尺寸和重量。 §7-2 带传动的基本理论 顺口溜：边有松紧，带有滑动，轮速不同，可能打滑。 一、带传动的几何计算 带传动的主要几何参数：中心距a；带长L；带轮直径dd1，dd2；包角α1；关系如下： 二、带传动的受力分析 工作前 :两边预紧力Fo=Fo 工作时:两边拉力变化： ①紧边 Fo→F1；②松边Fo→F2 F1—Fo = Fo—F2 F1-F2 = 摩擦力总和Ff = 有效拉力Fe 所以: 紧边拉力 F1=Fo + Fe/2 松边拉力 F2=Fo—Fe/2 离心拉力 Fc=qv2 推导过程 离心拉力推导： ∵ 微段弧的离心力 三、带传动的最大有效拉力及其影响 当带有打滑趋势时： 摩擦力达到极限值， 带的有效拉力也达到最大值。 松紧边拉力 F1 和 F2 的关系: 柔性体的欧拉公式 —包角（rad）一般为小轮包角 带传动的最大有效拉力（临界值（不打滑时）） 推导过程 欧拉公式给出的是带传动在极限状态下各力之间的关系，也即给出带传动所能提供的最大有效拉力。 注意：欧拉公式不可用于非极限状态下的受力分析。 互动1：带传动正常工作的受力条件是什么？如何提高带传动的工作能力？ 互动2：正常工作时，带与小轮间摩擦力和带与大轮间摩擦力是否相等？ 欧拉公式推导： ∵ ∴ 略去高阶微量 五、弹性滑动与打滑 1. 弹