机械设计带传动课件

机械设计带传动带传动是一种利用带子来传递动力的机械传动方式，应用于各种机器和设备，从简单的自行车到复杂的工业机械，都有其身影课程导言带传动概述课程目标12带传动作为一种机械传动方式，广泛应本课程旨在使学生掌握带传动的工作原用于各种机械设备中，如机床、汽车、理、结构特点、设计计算方法以及常见农业机械等故障分析等知识课程内容学习方法34课程内容包括带传动的基本概念、带的建议学生认真听讲、积极思考，并结合力学特性、带传动强度计算、带传动型实际案例进行练习，加深对课程内容的式、带传动故障分析等理解带传动的基本概念带传动简介带传动组成带传动原理带传动是一种利用柔性带传递运动和动力的带通过带与带轮之间的摩擦力，带动另一个带•传动方式轮旋转，传递运动和动力带轮•带传动几何参数中心距带轮中心之间的距离带轮直径带轮的圆周长度带长带绕在带轮上的总长度包角带与小带轮接触的弧度带速带轮边缘的线速度带的力学特性弹性摩擦带材具有弹性，在受到拉伸载荷时会伸长，载带与带轮之间依靠摩擦力传递动力，摩擦系数荷解除后能恢复到原长，保证传动稳定性决定传动效率磨损疲劳带在传动过程中会与带轮接触，产生磨损，影带在反复拉伸和松弛的过程中，会产生疲劳，响寿命导致断裂带传动强度计算带传动强度计算是设计带传动系统的重要环节，确保带不会在工作过程中发生断裂或过度拉伸确定带的许用拉力1根据带的材料、结构和工作环境确定计算带的实际拉力2考虑传动功率、速度和传动比等因素计算带的有效拉力3根据带的类型和传动方式确定选择合适的带4确保带的有效拉力不小于实际拉力选择合适的带后，还需要进行带轮的设计和安装，以保证带传动的正常工作带的应力分析带传动中，带承受着拉伸应力，影响带的寿命和性能应力分析需考虑工作条件和材料特性12拉伸应力弯曲应力带在工作状态下承受的拉力产生的应力带绕过带轮时产生的弯曲应力34接触应力疲劳应力带与带轮接触面产生的接触应力重复拉伸和弯曲应力导致的累积应力带的寿命计算带的寿命是指在正常使用条件下，带能正常工作的时间带的寿命与材料、使用环境、负载等因素有关，一般来说，带的寿命可以用疲劳寿命来表示疲劳寿命是指带在重复荷载作用下，发生断裂之前所能承受的循环次数带的寿命计算是一个复杂的工程问题，需要考虑很多因素，比如带的材料、尺寸、工作环境、负载等通常，带的寿命可以根据疲劳寿命公式进行计算疲劳寿命公式是一个经验公式，它根据带的材料、尺寸和工作环境，预测带的疲劳寿命可以通过寿命测试来验证疲劳寿命公式的准确性寿命测试是指在实际工况下，对带进行反复加载，直到带发生断裂，然后记录断裂时的循环次数通过寿命测试可以验证疲劳寿命公式的准确性，并可以确定带的实际寿命带轮的受力分析带轮是带传动系统中重要的组成部分，它直接承受着带的拉力以及自身的重量带轮的受力分析是进行带轮强度计算和寿命预测的基础在设计带轮时，需要根据不同的工作条件进行受力分析，考虑各种因素，例如带的张力、带轮的尺寸、材料的性能等等，并结合相应的公式和理论进行计算1拉力带轮承受着带的拉力，它会随着传动功率和转速的变化而改变2径向力由于带的离心力作用，带轮会受到径向力的作用，这个力的大小与带的质量和转速有关3轴向力当带轮处于非水平安装状态时，会受到轴向力的作用，它会影响带轮的轴承受力情况带轮几何参数参数定义单位带轮直径带轮的中心线直径毫米（）mm带轮宽度带轮的轴向宽度毫米（）mm带轮中心距两带轮中心之间的距离毫米（）mm带轮沟槽角带轮沟槽与水平线之间的夹角度（°）带轮的应力分析带轮在传动过程中承受着拉伸、弯曲和冲击等多种应力，需要进行应力分析，以确保其强度和寿命应力分析需要考虑带轮的材料特性、尺寸、负载以及工作环境等因素，并通过有限元分析等方法计算带轮的应力分布通过应力分析，可以确定带轮的薄弱环节，并采取相应的措施来提高其强度和可靠性带轮的强度计算材料强度1带轮材料的抗拉强度工作应力2带轮实际承受的应力安全系数3安全裕量，通常为

1.5-

2.5计算公式4根据公式计算带轮的最小截面积带轮强度计算是确保带轮在工作过程中不会发生断裂或永久变形的重要环节计算方法需要考虑带轮材料的强度、工作应力和安全系数通过计算得到带轮的最小截面积，确保其能够承受工作载荷带传动的效率计算带传动型式平带传动型带传动V平带传动是最常见的一种，结构型带传动比平带传动效率更高，V简单，成本低廉常用于低速、承载能力更强，常用于中高速、轻载荷场合，如纺织机械、印刷重载场合，如机床、汽车传动机械同步带传动圆形带传动同步带传动是一种精确传动，具圆形带传动具有较高的传动效率有无滑移、速度稳定等特点，常，可用于高速、重载场合，如风用于高速、高精度场合，如数控力发电机、船舶传动机床、办公设备圆形锥形带传动圆形锥形带传动是一种应用广泛的传动形式，可用于变速传动系统圆形锥形带传动采用圆形截面的带和锥形轮，由于带与轮的接触面为圆形，可以实现平稳、无冲击的传动圆形锥形带传动具有结构简单、传动平稳、使用寿命长等优点，广泛应用于机械加工、冶金、化工等领域型带传动V型带传动，又称为楔形带传动，是利用型带的楔形截面来传递动力的传动方V V式型带的楔形截面可以增大摩擦力，提高传动效率，并具有良好的缓冲性能，可V以降低噪音，减少冲击同步带传动同步带传动利用带齿的同步带和带齿的带轮啮合来实现传动，具有传动比准确、无滑移、噪音低、寿命长等优点同步带传动广泛应用于精密机械、自动化设备、汽车发动机等领域，例如数控机床、印刷机、包装机等链条传动自行车链条传动摩托车链条传动工业链条传动自行车链条传动是常见的应用，将踏板的旋摩托车链条传动将发动机的动力传递给后轮工业链条传动用于各种机械设备，例如输送转动力传递给后轮，实现骑行，使车辆前进机、起重机等链传动几何参数链传动几何参数主要包括链节尺寸、链轮齿数、中心距等链节尺寸链节的长度、宽度和厚度链轮齿数链轮上的齿数中心距两链轮中心之间的距离链的力学特性拉伸强度弹性模量疲劳强度磨损强度链条的拉伸强度是指链条在断链条的弹性模量是指链条在弹链条的疲劳强度是指链条在反链条的磨损强度是指链条在运裂前所能承受的最大拉力，是性范围内，应力与应变的比值复荷载作用下，所能承受的最动过程中，所能承受的最大磨衡量链条承载能力的重要指标，反映链条的刚度链条的弹大应力值，反映链条在动态荷损量，反映链条的抗磨损能力链条的拉伸强度与链条的材性模量与链条的材质、热处理载作用下的抗疲劳能力质、截面形状、加工工艺等因工艺等因素有关素有关链条的强度计算链条强度1链条强度计算主要考虑链条拉伸强度和链条疲劳强度链条拉伸强度2链条拉伸强度是指链条所能承受的最大拉伸载荷，与链条材料强度、链条截面积、链条形状等因素有关链条疲劳强度3链条疲劳强度是指链条在反复加载情况下所能承受的最大载荷，与链条材料强度、链条截面积、链条形状、工作环境等因素有关链轮的应力分析链轮的应力分析主要包括弯曲应力和接触应力弯曲应力主要由链条的拉力引起，而接触应力则由链条与链轮的啮合产生的12弯曲应力接触应力链轮齿根部位承受最大弯曲应力链条与链轮齿面接触处产生最大接触应力链轮的强度计算计算链轮的弯曲强度链轮齿根部位承受弯曲载荷，需要进行强度计算计算链轮的接触强度链轮齿与链条滚子之间存在接触压力，需要进行接触强度计算计算链轮的疲劳强度链轮在反复载荷作用下会发生疲劳破坏，需要进行疲劳强度计算链传动效率计算链传动效率是指链轮输入功率与链轮输出功率之比，反映了能量传递过程中的损耗程度链传动的效率受到多种因素的影响，包括链条的类型、链轮的齿数、链条的润滑状态、链条的安装精度等链传动效率一般在到之间，但实际应用中会受到各种因素的影响95%98%95%效率链传动效率通常在到之间95%98%2%损耗链传动过程中，由于摩擦等原因，能量会有一定的损耗1%影响链条的类型、链轮的齿数、链条的润滑状态等因素会影响链传动效率链传动型式滚子链条传动滚子链条传动是最常见的链条传动类型滚子链条传动具有较高的效率、承载能力和寿命无声链条传动无声链条传动可以减少噪声和振动，适用于要求安静运行的场合叶片链条传动叶片链条传动适用于速度较高的场合，具有较高的传动效率和承载能力滚子链条传动滚子链条传动是最常见的链条传动类型它由链条、链轮和链条张紧装置组成滚子链条传动具有传动效率高、使用寿命长、噪音低、承载能力强等优点，广泛应用于各种机械设备中，例如汽车、摩托车、农业机械和工业设备等滚子链条传动设计选择链条1确定链条类型，例如单排或双排滚子链链轮设计2设计链轮齿数，齿形和材料，保证链轮的强度和寿命链条张紧3设计链条张紧装置，保证链条的正确工作状态润滑设计4选择合适的润滑方式和润滑剂，降低摩擦和磨损滚子链条传动设计需要综合考虑链条类型，链轮设计，链条张紧，润滑设计等方面，以确保传动效率和可靠性齿轮传动与链传动对比分析传动效率传动平稳性

1.

2.12齿轮传动效率更高，约为齿轮传动平稳性较好，噪音较以上链传动效率略低低链传动平稳性较差，噪音95%，约为较大90%-95%承载能力应用范围

3.

4.34齿轮传动承载能力更强，适用齿轮传动广泛应用于各类机械于高负荷传动链传动承载能，如汽车、机床等链传动主力相对较弱，适用于中等负荷要应用于需要大速比传动，或传动传动轴间距离较大的场合常见带传动故障分析打滑带断裂带轮表面磨损、润滑油污、张带的疲劳断裂、拉伸强度不足力不足、带轮直径过小，会造、冲击载荷过大、安装不当，成打滑打滑会降低传动效率容易导致带断裂带断裂会造，甚至导致传动失效成设备停机，需要及时更换带轮松动带轮磨损带轮松动会导致传动不稳定，带轮磨损会降低传动效率，甚甚至脱落带轮松动通常是由至导致带脱落带轮磨损主要于安装不牢固或紧固件松动造由带的磨损、冲击载荷以及腐成的蚀等因素造成课程总结与展望知识回顾设计应用本课程系统地讲解了带传动、链传动技术在机械设计中起着至关传动等重要传动形式重要的作用，广泛应用于各个领域未来展望随着科技的发展，传动技术将不断创新，应用领域将更加广泛。