第8章带传动剖析.ppt

欧拉公式 以平带为例,讨论带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时F1、F2的关系 列出法向和切向静力平衡方程式： 忽略 得到 。 积分 ，并求解，得 传动带所能够传递的最大有效圆周力Fmax 传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax： Fmax的主要影响因素 F0 Fmax Fmax Fmax 压轴力 i 摩损 * 由欧拉公式可知： 　　欧拉公式给出的是带传动在极限状态下各力之间的关系，即给出了一个具体的带传动所能提供的最大有效拉力Fec 。 ?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 ↑ 切记：欧拉公式不可用于非极限状态下的受力分析！ 包角的概念 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。 二、带传动的最小初拉力和临界摩擦力 临界摩擦力： 注：临界摩擦力中的包角应取 和 中的较小者，即 小结 1）带传动正常工作需满足 ，否则带传动将出现整体打滑； 2）带传动正常工作需确定满足传递功率要求的至少具有的总摩擦力和与之对应的最小初拉力； 3）最小初拉力直接决定着临界摩擦力的大小； 4）增加摩擦系数和带轮包角，有利于增大临界摩擦力，从而可相应降低最小初拉力的值。 三、带的应力分析 带传动在工作过程中带上的应力有： 为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。 ◆ 拉应力：紧边拉应力、松边拉应力 ◆ 离心应力：带沿轮缘圆周运动时的离心力在带中产生的离心拉应力。 ◆ 弯曲应力：带绕在带轮上时产生的弯曲应力 带中可能产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，可近似的表示为： 带工作时的应力变化 注意： 应力循环次数达到某一数值后，处于变应力状态下工作的传动带将发生疲劳破坏。 最大应力产生在由紧边进入小带轮处。 四、带的弹性滑动和打滑 　　带传动在工作时，从紧边到松边，传动带所受的拉力是变化的，因此带的弹性变形也是变化的。 　　带传动中因带的弹性变形变化所导致的带与带轮之间的相对运动，称为弹性滑动。 或 传动比： 　　若带的工作载荷进一步加大，有效圆周力达到临界值Fec后，则带与带轮间会发生显著的相对滑动，即产生打滑。 弹性滑动导致： 从动轮圆周速度v2＜主动轮圆周速度v1，速度降低的程度可用滑动率ε（ ）表示。 在带传动正常工作时，带的弹性滑动只发生在带离开主、从动轮之前的那一段接触弧上。 由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动现象称为弹性滑动。 在带传动中，弹性滑动是不可避免的，是带传动固有的特性。 1）从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度； 2）损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温度升高；并引起传动带磨损 * 弹性滑动： 弹性滑动引起的后果： 带传动的滑动系数（滑动率）： 由于弹性滑动引起从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度，其相对降低率称为带传动滑动系数或滑动率。 一般情况下， 。 打滑： 如果带传递的外载荷超过最大有效圆周力,带就会在带轮上发生显著的相对滑动，即打滑。 打滑的后果：造成带的严重磨损，并使带的运动处于不稳定状态，传动失效。打滑总是在小轮上先开始。 打滑是由于过载引起的，避免过载就可以避免打滑。 * 知识回顾： 1. 带传动的类型、特点和应用场合？ 2. 当带处于带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时，紧边 拉力F1和松边拉力F2关系? 3.传动带所能传递的最大有效拉力Fmax哪些因素有关？ 4.实际有效拉力的数值与哪些因素有关？ 4. 带在工作中所受的应力是变化的，最大应力产生在什么位置？ 5. 弹性滑动与打滑的区别是什么？ 6. 弹性滑动会引起哪些后果？ 7.打滑首先出现在大带轮上还是小带轮上？ 8. 带传动的失效形式和设计准则是什么？ 带传动的应力分析 传动带在工作中产生的应力 带拉伸产生的应力、带弯曲产生的应力、离心力产生的应力 1）由紧边和松边拉力产生的应力 F2 F2 F1 F1 O1 O2 n1 n2 主动轮 从动轮 紧边 松边 紧边拉应力 松边拉应力 有效拉应力 （A为传动带的横截面积） * 传动带在工作中产生的应力 2）由离心力产生的应力 3）由带弯曲产生的应力 * 式中：m –单位长度的质量，kg/m 式中：dd --带轮基准直径，mm ? --曲率半径，?=dd/2，mm Eb--带材料的弯曲弹性模量 Y a--带受拉侧最外层至中性层的距离，mm。对平带 Ya