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作业一 第二章挠性传动－链传动设计 2－7 说明：“两班制”指每天工作16小时 * 机械设计 第二章 挠性传动设计 §2-1 概 述 具有中间挠性构件的传动方式。 包括：带传动、链传动和绳传动 挠性传动 — 工作原理 — 摩擦传动： V带、平带、多楔带、圆带等 啮合传动： 同步带、链传动等 本章主要讨论普通 V 带传动的设计，简单介绍链传动 一、挠性传动的类型 普通V带是标准件，七种型号：Y、Z、A、B、C、D、E 选型设计 第二章 挠性传动－概述 平带的摩擦力为： V带的摩擦力为： f v — 当量摩擦系数，显然 f v f 相同条件下，V带的摩擦力大于平带，传动能力更强 二、普通V带与平带摩擦力之比较 f — 摩擦系数 平面摩擦 楔形面摩擦 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 带传动几何尺寸 ： α1－ 小带轮包角 α2－ 大带轮包角 α1 α2 a － 带传动中心距 第二章 挠性传动－概述 节线 §2-2 带传动的受力分析及运动分析 一、受力分析 安装时，带必须以一定的初拉力F0 张紧在带轮上 Ff n2 Ff F1 带工作前： 带工作后： F0 F0 此时，带只受初拉力F0作用 n1 F2 F2 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 。 Ff －带轮作用于带的摩擦力 第二章 挠性传动－带传动 紧边－进入主动轮的一边 松边－退出主动轮的一边 紧边在下松边在上 F － 有效拉力，即圆周力 带是弹性体，工作后可认为其总长度不变，则： 紧边拉伸增量 ＝ 松边拉伸减量 紧边拉力增量 ＝ 松边拉力减量 因此： F1 ＝ F0 ＋△F F2 ＝ F0 －△F F0 ＝(F1 ＋F2) / 2 F1 ＝ F0 ＋F/2 F2 ＝ F0 －F/2 由F = F1 – F2，得： 带所传递的功率为： v 为带速 P 增大时， 所需的F (即Ff )加大。但Ff 不可能无限增大。 第二章挠性传动－受力及运动分析 F = Ff = F1 – F2 ＝ △F 当要求的圆周力大于最大摩擦力时，带传动将出现打滑 F1 F2 Ff . r v f 为摩擦系数；α为带轮包角 当Ff 达到极限值Fflim 时，带传动处于即将打滑的临界状态,此时， F1 达到最大，而F2 达到最小。 带传动即将打滑时，可推出古典的柔韧体摩擦欧拉公式： ★ 欧拉（Euler）公式 欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之前，紧边、松边拉力的最大比值 那么： F flim= F1 – F2 Fflim － 此时为不打滑时的最大有效拉力， 将F1 ＝ F0 ＋F/2代入上式： 正常工作时，应使有效拉力 F ＜ Fflim 第二章挠性传动－受力及运动分析 ＝ F1－ F1 /e fα ＝ F1(1－1/e fα) 整理后得： 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能力，避免打滑。 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 ： 带所能传递的圆周力增加，传动 α↑ ↑, →F 能力增强，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 。 i↑ →α1 ↓; a↓ →α1 ↓ 因为： 摩擦系数 f ： f↑ ↑, →F 传动能力增加 对于V带传动，应采用当量摩擦系数 fv 计算 第二章挠性传动－受力及运动分析 当包角α ＝180°时： 由此可见：相同条件下， V 带的传动能力强于平带 二、带传动的应力分析 工作时，带横截面上的应力由三部分组成： 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 MPa 松边拉应力： σ2 ＝ F2 /A MPa A －带的横截面面积 第二章挠性传动－受力及运动分析 V 带 — 平带 — v d α r dl n1 则 第二章挠性传动－受力及运动分析 2、离心力产生的拉应力σc 设： 带绕过带轮做圆周运动时会产生离心力。 作用在微单元弧段dl 的离 心力为dC 截取微单元弧段dl 研究，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： 微单元弧的质量 带速（m/s) 带单位长度质量（kg/m） 带轮半径 微单元弧对应的圆心角 dC FC FC 虽然离心力只作用在做圆周运动的