机械设计基础——带传动和链传动
第8章 带传动和链传动
总
论
带传动 链传动
基本要求: 熟悉普通V带的结构、标准、张紧方法和装置 掌握带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动、打滑 掌握V带传动的失效形式、设计准则、参数选择、设计方法 掌握链传动链传动的工作情况——运动不均匀性分析 掌握滚子链传动的设计计算方法、主要参数选择 了解链传动的布置、张紧和润滑等
Ff
F2F0
F0
松边 紧边
紧边由F0→F1拉力增加，带增长 松边由F0→F2 拉力减少，带缩短
F0F
1
F0
有效拉力Fe :紧边拉力与松边拉力的差值 Fe = F1 - F2 = ∑Ff
三、紧松边拉力关系
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三、紧松边拉力关系
Ff
F2F0
F0
松边 紧边
F0F

1
F0
d1
b2
式中： E: 带的当量弯曲弹性模量； y: 带的最外层到中性层（节面）的距离； d1 ，d2 : 大小带轮直径。
2 yE d2

思考： 最大应力=？ 最大应力的位置在那里？
按A、B、C、D四个点把带分为四段： A：紧边绕上小带轮；C：绕上大带轮。
分为A、B、C、D四个点： A：紧边绕上小带轮；C：绕上大带轮。 A点的应力等于A C + 1 + b1 B点的应力等于B C + 2 + b1 C点的应力等于C C + 2 + b2 D点的应力等于D C + 1 + b2 弯曲应力只发生在包角所对的圆弧部分，带轮直径越小，带 越厚（带的最外层到中性层（节面）的距离y越大），弯曲应力 越大。所以，带绕过小带轮时的弯曲应力较大，带的最大应力 发生在紧边开始绕上小轮处（A点）。

提问：带传动是靠摩擦力来传动的，当外载荷引起的圆周 力大于全部摩擦力，带是否能够正常工作？ 打滑：带将沿轮面发生滑动
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四、最大有效拉力Felim
F2
松边
打滑：外载荷引起的圆周力大 Ff 于全部Ff ，即Ff 达到Fflim 时， 紧边 带将沿轮面发生滑动，可用 F1 柔韧体的欧拉公式表示： F1 F2e fa e ——自然对数 f ——摩擦系数 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，要保证带正 常工作，就要使Fflim 大于等于Felim 。怎样才能使Fflim大呢？ Ff越大，带传动的性能就越好，所以，引出了F1 和F2之间的关 系。 讨论带传动的最大有效拉力Felim 以及影响因素

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8-4 带的耐久性

提问?
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
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8-4 带的耐久性
由带弯曲运动产生的离心拉应力σc: c qv / A 有质量的带在运动过程中有圆周速度，所以产生离心拉应力， σc作用于带的全长；
三、带传动的优缺点
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四、带传动的应用
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8-2 带传动的分类
一、按传动形式分 开口传动：两轴平行，同向回转 交叉传动：两轴平行，反向回转 半交叉传动：两轴交错，不能逆转 二、按带的截面分 平带传动：平带的截面形状为矩形， 底面是工作面，可实现多种形式的传 动

2
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8-4 带的耐久性

由拉力产生的拉应力:1、2：
1 F1 / A
2 F2 / A
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由带弯曲产生的弯曲应力: σb1,σb2 因为带要绕上小带轮和大带轮，绕在带轮上有弯曲，所以有 2 yE 弯曲应力

b1
8-4 带的耐久性
Fn
F f f Fn
Ff 2 f Fn sin / 2 FV f v FV
f
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8-3 带传动的受力分析
一、带传动的几何尺寸计算
二、带传动的受力分析
三、紧松边拉力关系
四、最大有效拉力Felim
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一、带传动的几何尺寸计算
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二、带传动的受力分析
F2F0 F0
松边
Ff
紧边
F0F
1
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 紧松边判断： 绕进主动轮的一边→紧边
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三、紧松边拉力关系
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二、按带的截面分 Ｖ带传动：截面形状为梯形，带两侧面是工作面， 当量摩擦系数大，承载力大，只用于开口传动

多楔带传动：具平、Ｖ带的优点

同步带的特点：具带与链传动的特点

同步带的应用
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摩擦力分析：

比较平带与V带
FV Fn
FV
Fn

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四、最大有效拉力Felim
F0越大越好吗？ 越小呢？ 影响因素： 初拉力F0↑→正压力↑→ Ff↑， Felim↑但F0↑↑，磨损加快， 带的寿命下降；

小带轮包角α↑→带与带轮接触弧↑ →总摩擦力越大→ Fflim↑ → Felim↑ ，α根据计算公式可知， α大小取决于设计参数d1 d2及中 心距a，因此设计时，要对这些参数合理的设计； 摩擦系数 f↑→ Ff↑→总摩擦力越大→ Felim↑ ，f取决于带和带轮 的材料。
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总 论
中心距较大的传动, 采用环形曵引元件传动 减少零件数量，简化传动装置，降低成本
摩擦型 带传动 挠 性 传 动
啮合型
链传动
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带传动
8-1 8-2 8-3 8-4 8-5 8-6 8-7 8-8 带传动的特点 带传动的分类 带传动的受力分析 带的耐久性 弹性滑动及传动比 普通V带传动的设计计算 V带轮的结构 带传动的使用维护
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8-1 带传动的特点
一、带传动组成

主动带轮1、从动带轮2、环形带
F2F0
F0
Ff
二、工作原理

1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
F0F
1
F0
静止时，两边拉力相等； 传动时，拉力大的一边称为主动边（紧边）， 拉力小的一边为从动边（松边） 靠带与带轮接触弧间的摩擦力传递运动和动力
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