带轮传动的设计.ppt

第七章 带传动设计 第七章 带传动设计 1．教学目标 1)带传动的受力分析、应力分析和弹性滑动。 2)普通V带传动的设计计算和主要参数对传动 性能的影响。 3)滚子链传动的运动特点、失效形式。 4)滚子链传动的设计计算和主要参数的合理选 择。 §7.1 带传动概述 一、带传动的类型 二、V带的结构和标准 §7.2 带传动的理论基础 二．欧拉公式 三．带传动的应力分析 四．带传动的弹性滑动和传动比 §7.3 带传动的计算 二．原始数据及设计内容 三．设计步骤 §7.4 V带轮的结构设计 二．结构 §7.5 带传动的张紧装置 图9－10 2）离心造成的离心应力σc： 当传动带以切线速度v沿着带轮轮缘作圆周运动时，带本身的质量 将引起离心力。由于离心力的作用，使带的横剖面上受到附加拉应力。 如图所示，截取一微段弧 ，设带速为v(m/s),带单位长度的质量为m(kg/m)。 作圆周运动时，微弧段产生的离心力为 图9－11 (N) 用 表示由离心力的作用使微弧段两边产生的拉力，则由力的平衡方程式可得： 由于 很小，取 则： = 由离心力引起得拉应力为 m—单位长度质量（kg/m）； v—带速(m/s) 3）弯曲应力： E— 带的拉压弹性模量（MPa） h— 带厚（mm） dd—带轮基准直径（mm） 注：在材料力学中，弯曲应力 所以 图9－12 带上的最大应力产生在皮带的紧边进入小轮处，其值为： 皮带是在交变应力状态下工作的，所以将使皮带产生疲劳破坏，影响工作寿命。 传动带工作时得应力分布如图所示 图9－13 传动带在工作时，受到拉力的作用要产生弹性变形。由于紧边和松边所受到的拉力不同，其所产生的弹性变形也不同，如图所示。当传动带绕过主动轮时，其所受的拉力由F1减小至F2，传 动带的变形程度也会逐渐减小。 图9－13 由于此弹性变形量的变化，造成皮带在传动中会沿轮面滑动，致使传动带的速度低于主动轮的速度（转速）。同样，当传动带绕过从动轮时，带上的拉力由F2增加到F1，弹性变形量逐渐增大，使传动带沿着轮面也产生滑动，此时带的 速度高于从动轮的速度。这种由于传动带的弹性变形而造成的滑动称作弹性滑动。 由于弹性滑动，造成从动轮的圆周速度v2要低于主动轮的圆周速度v1，由此我们定义弹性滑动率为： 或： ∵ ∴ 从而带传动的实际传动比： 一．单根普通V带的许用功率 带传动的主要失效形式为打滑和带的疲劳破坏。因此，带传动的设计准则为：在保证带传动不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。 根据前面的式子，可以得到V带在不打滑时的最大有效圆周力为 注意：在前面推导时使用的是平皮带，对普通V带要使用当量摩擦系数 。 疲劳强度为： （MPa） 与皮带的材质和应力循环次数N有关。 所以，可以求得皮带在既不打滑又有一定寿命时，单根皮带所能传递的功率为： （kw） 根据该式，我们可以求得在：载荷平稳、包角 （ ）、带长 为特定长度、强力层为化学纤维线绳结构条件下，单根V带传递的基本额定功率 ,见表（在工作中也可以参考设计手册）。 当实际工作条件与上述条件不同时（如包角、工况等），应该对 进行修正。单根普通V 带的额定功率 是由基本额定功率加上额定功率增量 ，并乘以修正系数而确定： 其中： 包角修正系数，考虑包角不等于180°时传动能力有所下降； 为带长修正系数，考虑带长不等于特定长度时对传动能力的影响。 1）设计普通V带传动时，预先确定的原始数据一般有：带传动的功率P、大小轮的转速（ ）或传动比、原动机类型、工作条件及总体布置方面的要求等。 2）设计的内容：传动带的型号、长度、根数、传动中心距、带轮直径、带轮结构尺寸和材料、带的初拉力和压轴力、张紧及防护装置等。 1、确定设计功率 根据传递的功率P、载荷性质