➢ 由带弯曲产生的弯曲应力: σb1,σb2
s b1
2 yE d1
s b2
2 yE d2
变应力→疲劳破坏
最大应力: smax=s1+sb1+sc 发生位置: 小带轮与紧边接触处
机械设计基础——带传动
5-4 普通V带传动的设计计算
一、带传动失效形式及设计准则
➢ 失效形式：打滑、带的疲劳损坏 ➢ 设计准则：F≤Ffmax、 smax=s1+sb1+sc≤[s] ➢ 设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强
一、带传动的受力分析 二、带的打滑 三、带的弹性滑动 四、带的应力分析
机械设计基础——带传动
一、带的受力分析
F2F0 松边 F0
Ff
紧边
F0F1 F0
静止时，两边拉力相等=F0→张紧力 工作时:
➢ 拉力增加 紧边： F0→F1 紧边拉力 ➢ 拉力减少 松边： F0→F2 松边拉力 工作状态: 带两边拉力不相等
S型-实心带轮
P型-腹板带轮
机械设计基础——带传动
和链传动
H型-孔板带轮
E型-椭圆轮辐带轮
材料： 当v≤25m/s时，用HT150；当v=25～30m/s时
用HT200；当≥25～45m/s时用球墨铸铁、铸钢 或锻钢；小功率时可用铸铝或塑料。
其他内容：自阅
机械设计基础——带传动
5-3 带传动的基本理论
挠 带传动 性
啮合型
传
动 链传动
5-1 带传动的类型及特点、应用
一、带传动的类型
平皮带
摩擦型
V型带 多楔带
----摩擦牵引力大 ----摩擦牵引力大
类型
圆形带 ----牵引力小，用于仪器
啮合型
同步带 实例
抗拉体
机械设计基础——带传动
机械设计基础——带传动
二、带传动的特点
优点：
➢ 远距离传动 ➢ 可缓冲、减振，运转平稳 ➢ 过载保护 ➢ 结构简单, 精度低, 成本低
➢ 弹性滑动的特点： 弹性滑动不可避免
弹性滑动率： v1 v2 100%
v1
➢ Fe↑ 弹性滑动 ↑ 弹性滑动范围↑ 后果：
如果弹性滑动扩
展到整个接触弧?
带速滞后于主动轮，超前于从动轮→v1> v带> v2 ，v1 > v2
带传动传动比不稳定
i
n1 n2
dd2
dd1(1 )
dd2 dd1
机械设计基础——带传动
影响因素： ➢ 初拉力F0↑→F↑
F0越大越好吗？ 越小呢？
➢ 包角α↑→F↑，α↑→带与带轮接触弧越长→总摩擦力越大
➢ 摩擦系数 f↑→ F↑
机械设计基础——带传动
三、带的弹性滑动
F2
松边
➢ 定义： 由于带的两边弹性变形不等所引起的带与带轮之间的源自量相对滑动紧边F1
产生的原因：
带的弹性、松边与紧边拉力差变形量改变，相对轮滑动
2、基准直径：V带装在带轮上与节宽相对应的带轮直径称为
基准直径 3、基准长度：在规定的张紧力下，带与带轮基准直径相配
处的周线长度称为基准长度。 4、包角：带与带轮接触弧所对应的中心角。
节线
包布 顶胶
抗拉体
节面
帘布芯结构
底胶
绳芯结构
机械设计基础——带传动
三、 带轮结构
轮缘(装带)
带轮 轮毂(装轴) 轮辐腹板(联接缘和毂)
s
b1
s
C
)(1
1 e f
1000
)Av
➢ 基本额定功率可查表5-3、表5-4
➢ 基本额定功率确定条件：i =1,特定带长，工作平稳
➢ 实际工作中单根带所能传递的许用功率：
[P0 ] (P0 P0 )K K L
长度系数 包角系数
i 1 时的功率增量
缺点： ➢ 外廓尺寸大 ➢ 弹性滑动，传动比不固定，
效率低 ➢ 轴与轴承受力大 ➢ 寿命短 ➢ 需要张紧装置 ➢ 不宜用于高温, 易燃场合
机械设计基础——带传动
三、带传动的应用
➢ 两轴平行、且同向转动的场合（称为开口传动）， 中小功率电机与工作机之间的动力传递。
➢ V带传动应用最广，带速： v=5-25 m/s ➢ 传动比：i=7 ➢ 效率：η≈ 0.9-0.95
度或寿命
➢ 具体做法： 确定单根带所能传递的许用功率 根据带传动的设计功率 确定带安全工作的根数
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二、单根V带能传递的功率
保证不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度或寿命
不打滑
不疲劳破坏
P0
Fv 1000
F1
(1
1 e f
)v
1000
s1
A(1
1 e f
)v
1000
(
[s
]
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第五章 带传动
5-1 带传动的类型及带传动的主要特点、应用 5-2 普通V带和V带轮 5-3 带传动的基本理论 5-4 V带传动的设计 5-5 带传动的张紧装置
机械设计基础——带传动
总论
主动轴与从动轴相距较远的传动, 采用挠性传动，减 少零件数量，简化传动装置，降低成本。
摩擦型
外载荷引起的圆周力大于全部摩擦力，带将沿轮面发生滑动。
机械设计基础——带传动
二、带的打滑
打滑：
Ff
外载荷引起的圆周力大于全部摩擦
力，带将沿轮面发生滑动
柔韧体的欧拉公式： F1 F2e f
F2 松边
紧边
F1
a ——小带轮的包角
此时，摩擦力达到最大 带所能传递的最大圆周力
1 F F1 F2 F1(1 e f ' )
机械设计基础——带传动
5-2 普通V带和V带轮
一、普通V带
帘布结构
1. 顶胶 3. 底胶
1
2
3
4
绳芯结构
2. 承载层
4. 包布层
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普通 V 带型号:
Y、 Z 、 A 、 B 、 C 、D 、E
节宽 bp
基准长度 Ld
基 准 直 径 D
二、V带传动的相关术语
1、节面、节宽：V带绕在带轮上产生弯曲，外层受拉伸变长， 内层受压缩变短，两层之间存在一长度不变的中性层。中性层面 称为节面，节面的宽度称为节宽。
紧松边判断： 绕进主动轮的一边→紧边
机械设计基础——带传动
F0F2
F0
松边
紧边由F0→F1
Ff 拉F力0 增加F1F，0带增长紧边
松边由F0→F2 拉力减少，带缩短
总长不变 带增长量＝带缩短量
F1－F0＝F0－F2 ; F1＋F2＝2F0
有效拉力: F1 - F2 即带所传递的圆周力F 圆周力F：F = F1 - F2 = Ff 打滑：
四、带的应力分析
➢ ? 带传动工作时,作用于带上有哪些应力?它们的分布及大小
有什么特点?最大应力发生在什么部位?为什么要限制带速？
带的应力：拉应力、弯曲应力、离心拉应力
由带弯曲运动产生的离心拉应力:σc
s c qv2 / A
➢ 由拉力产生的拉应力:s1、s2： s 1 F1 / A s 2 F2 / A