高职《机械设计基础》带传动、教案.pdf

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***职业技术学院教案


第 13 次课 教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□
主要教学内容
第 8 章 带传动
概述
带传动的类型和特点
带传动的工作情况分析
重点、难点
重点：掌握带传动与其它传动形式相比较的特点；掌握带传动主要适场合。
难点：带传动的打滑和弹性滑动。
教学目的要求：
1、了解带传动作为一种常用传动形式，基本组成是；
2、了解带传动的类型；
3、掌握带传动与其它传动形式相比较的特点；
4、掌握带传动主要适场合。
5．带的打滑和弹性滑动
教学方法和教学手段：
１、观察实际情况来分析带传动的特点和应用；
２、结合其它传动机构进行分析学习；
３、带着问题学习；
讨论、思考题、作业：
1. 什么是有效拉力？什么是初拉力？他们之间有何关系？
2. 带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的？他们对传动有何影响？是否可以避免？
参考资料：
多媒体材料，网络资料







: .

备注
讲 稿 内 容
第 9 章 带传动
概述
摩擦轮传动
1. 摩擦轮传动的工作原理和传动比
错误！未找到引用源。摩擦轮传动原理：利用两轮直接接触产生的摩擦力来传递运动和动力的
一种机械传动。
错误！未找到引用源。传动条件：两轮产生的摩擦力矩要大与从动轮的阻力矩。
错误！未找到引用源。打滑：摩擦力矩小于阻力矩，在传动中两轮面接触处会出现相对滑移现
象，这种现象称为打滑。
错误！未找到引用源。增大摩擦力的途径：一是增大正压力；二是增大摩擦因数。摩擦力只能
适当增加，否则会增大机构尺寸，使机构笨重。增大摩擦因数的方法：主动轮采用较软的材料
（石棉、皮革、橡胶布、塑料或纤维材料等）；从动轮采用铸铁材料。
错误！未找到引用源。传动比
定义：机构中瞬时输入速度与输入速度的比值称为机构的传动比。
摩擦轮的传动比是主动轮和从动轮转速的比值。
n D
i  1  2
12 n D
2 1

错误！未找到引用源。 结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。
错误！未找到引用源。 传动噪声小，并可在运动中变速、变向。
错误！未找到引用源。 过载时，两轮接触处会打滑，因而可防止薄弱环节零件的损坏，起到
安全保护作用。
⑷ 不能保持准确的传动比。
错误！未找到引用源。 传动效率较低，不宜传递较大的转矩，主要适用于高速、小功率的场
合。
挠性传动
定义：带传动和链传动统称挠性传动。
带传动的类型和特点
摩擦轮传动
根据工作原理不同，分为两种（如图 8－1、8－2 所示）：1）摩擦型带传动；2）啮合
型带传动。




8-1 摩擦带传动 8-2 啮合型传动 : .


摩擦型带传动按照带的截面形状又可以分为：a 平带、bv 带、c 多楔带和 d 圆带传动。
1. 平带：平带传动结构最简单，传动效率较高，在传动中心距较大的场合应用较多。除了正
常的传递方法外，还可以实现交叉和半交叉传动。
平带的接头方式常用的有胶合、缝合、铰链扣等。
2. v 带传动：V 带传动的传动能力较大，在传动比较大时、要求结构紧凑的场合应用较多，
是带传动的主要类型。
错误！未找到引用源。 平带和 v 带传动受力比较
如图所示，若平带和 V 带受到同样的压紧力 F ，带与
N
带轮接触面之间的摩擦系数也同为 f，平带与带轮接触面上的摩擦力为：
F  F  f
f N F f
F  2F' f  N  F  f
而 V 带与带轮接触面上的摩擦力为：
f N sin( / 2) N v
式中： f 为当量摩擦系数。
v
普通 V 带的楔角为 40°，因次可以估算得 f ＝（～） f 。也就是说，在同样得
v
条件下，平带 V 带在接触面上所受得正压力不同，V 带传动产生的摩擦力比平带大的多。所
以一般机械中多采用 V 带。
错误！未找到引用源。 v 带的结构和标准
V 带结构如图 8-3 所示，有四层组成。V 带有许多种类型和型号，有普通V 带、宽 V 带、
窄 V 带、大楔角 V 带、汽车 V 带等等，都是标准件，在手册中都可以查到。
对于普通 V 带国家标准规定有 Y、Z、A、B、C、D、E 等 7 种型号。
V 带绕在带轮上产生弯曲，外层受拉、内面受压，中间有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b 。 V 带轮上，与配用 v 带节面处于同一位置的槽形轮廓宽
p
度称为基准宽度 b 。基准宽度处的带轮直径 d 。在规定的张紧立下，v 带位于带轮基准直径
d d : .

上的周线长度作为带的基准长度 L 。
d
V 带的楔角要大于槽轮的楔角，这样可以保证 v 带变形后仍可贴紧在 v 带轮的轮槽侧面。
V 带传动的特点，主要
用于传递大功率、结构要求紧凑的场合。
，一般用于轻型和
小型机械。
，其特点如下：
优点：传动比恒定，结构紧凑，带速可达
40m/s，i 可达 10，传递功率可达 200Kw， 图 8-3 V 带结构
效率高，约为  。
缺点：结构复杂，价格高，对制造和安装要求高。
带传动的特点
（1)结构简单，维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。
（2）传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。
（3）过载时会打滑，可以起到安全保护的作用。
（4）不能保证准确的传动比。
（5）传动效率低，不宜传递较大的转矩，主要适用于高速、小功率传动的场合。
带传动的工作情况分析
带传动的受力分析与打滑
带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。静止时，带两边的拉力都等于初拉力F ；传动时，
0
由于带与轮面间摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等。绕进主动轮的一边，拉力由F 增加
0
到 F ，称为紧边，为紧边拉力；而另一边带的拉力由 F 减为 F ，称为松边，为松边拉力。
1 0 2
设环形带的总长度不变(近似的)，则紧边拉力的增量应等于松边拉力的减少量，即

两边拉力之差称为带传动的有效拉力，也就是带所传递的圆周力F，即

将式(13-5)带入式(13-4)可得

圆周力 F(N)、带速 v(m/s)和传递功率 P(kW)之间的
关系为

若带所需传递的圆周力超过带与轮面间极限摩擦力的总和时，带与带轮将发生显著的相对
滑动，这种现象称为打滑。经常打滑将使带的磨损加剧、传动效率降低，以致使传动失效。
带传动的应力分析与疲劳强度
皮带传动在工作时，皮带中的应力有三部分组成：因传递载荷而产生的拉应力σ；由离心 : .

力产生的离心应力 σ ；皮带饶带轮弯曲产生的弯曲应力 σ ；
c b
1)拉应力
 F
紧边拉应力  1
 1
A

F
松边拉应力  2
 2 A
A—皮带横断面积（mm2）
2）离心造成的离心应力σ ：
c
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
dl  rd ， 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 8－4
mv2
dc  (rd)  mv2d （N）