范文一：【doc】带传动应力分布分析

带传动应力分布分析 第21卷第4期

1993车12

河南职技师院

JournalofHenanVocation TechnicalTeachersCollege Vo1.21No.4

Dee.1993

7一j『2,,,

带传动应力分布分析

/

—

垒窭焦塾.丛晚霞

(机电系)

TH/j乙/

摘要本文分析了带传动的应力分布情况,对现行文献中的带传动应力分布图世行

了掺正,认为

带传动中的一般存在有静弧.带上某点的应力是随它运行的位置而闯歇变化的.尤

其是绕上绕出

小带轮的两瞬时变化懿大;大应力产生在小带轮的整十"静弧匕= 关键词妻盎垫也苎,童坌互问取变化查曼.

中圈分类号s132.3

带传动工作时,带中各截面的应力分布情况在现行文献中均用图1来掖述 圈1带传动中的应力分布围

为了更清楚起见,文献[1]又增加了图2来进一步描述. 由图1,文献指出:(1)带运行时,带上某点的应力是随它运行的位置而不断变化的,

尤其

收稿日期j19920325

47

JI

A—CIDI一^

带长

图:沿带长展开的应力分而

烧过小带轮时变化最大;(2)最大应力产生在紧边开始与小带轮相切的B点;最大应力发

生在主动边进入小带轮处;最大应力发生在紧边绕上小带轮时的接触点处"等.尽管各文献

用不同的文字,符号进行不同的描述.但其实质均是认为最大应力产生在一点上.然而通过深

入研究分析表明:用图1,图2来表示一般情况下带传动时的应力分布情况是不正确的.其正

确结论是:带运行时,带上某点的应力应该是随它运行的位置而间歇变化的?应力变化最大的

确切位置是在绕上,绕出小带轮的两瞬时点.最大应力不是产生在某一点上?而是产生在整个

"静弧"上.

1带传动中,小带轮上一般存有静弧

-

^

1.1众所周知.带传动中存在有弹性滑动.技生弹性滑动的弧叫做"动弧"?如图3中B-c和

F,不发生弹性滑动的BB-和EE称为"静弧"

图3传动带的弹性变形

带传动存在有如下关系:F—F一F=,即有效圆周力F等于松,紧拉力差F一Fz一

等于带与任一带轮所产生的摩擦力总和F,_传动带是柔韧体,柔韧体摩擦摩擦力大小与接

触面积有关,对一定的传动装置,传递的有效圆周力越大,则发生弹性滑动的弧长就越长?"静

弧一就越短.当弹性滑动普及带与小带轮的全部接触弧时,带所能产生的摩擦力即达最大值

F….即传动的有效圆周力达到最大值F….

48

图4所示为有效拉力'与弹性滑动系数E对应关

系的实验曲线,称为带传动的滑动曲线.当F<,

时.滑动系数e与,呈线性关系,传动只出现弹性

滑动.当<,<F…时.,随'的增加而迅速上

升.除了弹性滑动外还同时发生打滑.当F?

时.e趋于1.带传动完全打滑,即从动轮的圆周速

度V:=0.临界点的有效拉力FU是带传动发生质

变的数量界限.带传动的设计准则为:必须保证传

动在不打滑的条件下充分发挥传动能力.并且要

使带有一定的疲劳强度.现行文献中在推导特定

条件下单根胶带所能传递的功率_P.,时.为了保证

传动不打滑并充分发挥传动能力.有效拉力F用

图4带传动的弹性滑动曲线

的是滑动曲线中不发生打滑的临界点的有效拉力.有些文献虽然没有明确指出这一点,却

也指出一般带传动中的e=l%,2%,实质上仍是F.的临近有效拉力.由图4看出.在临界

点至完全打滑的F的区间,同时存在弹性滑动与打滑.即在临界电右边存在有弹性滑

动,有效拉力(所能产生的摩擦力)F仍可随E的增大而增大.这就充分说明在按F

—b或E=

1%,2%对应的有效拉力'求,..再由P求出所需胶带根z的一般带传动中是存在有静弧

的.虽然在求P时引用了柔韧体摩擦欧拉公式/b=.且该公式又是在具有打滑趋势时

摩擦力达到极限值的条件下推导出来的,但由于该公式只给出了F/b,的比值,并未给出

与F的实有值,也就是说该公式并没有给出有效圆周力F的数值(例如F/Y=2时.可以有

4/2,3/4,15/7.5,3o/15等无数个不同的实有值的比值.此时分别得出2.4,7.5.15等不同值

的有效圆周力.)带传动中发生弹性滑动的弧长与有效圆周力的大小成正比.与F./F:的比值

无关,所以不能以推导尸时由于引用了欧拉公式.就认为按,.设计根数,带传动就是处于弹

性滑动普及整个接触弧,静弧为零的完全打滑的极限状态.

1,2适当的预拉力是保

证带传动正常工作的重要因

素.预拉力愈大,带与带轮间

的摩擦力愈大,带所能传递

的载荷也愈大.为了保证传

递一定的功率.必须使带具

有足够的张紧力.现行文献

上单根胶带所需张紧力数值

根据传递的功率确定.推荐

D

计算公式为F.一500

当:+qv2N

为了保证带传动达到上图5张紧力的测量

式计算的初拉力F,安装后通常是通过在带和带轮切点跨距中苣M加载荷G后,测量带的挠

度,使带沿跨距每长lOOmm所产生的生的挠度为1.6(即绕角为1.8)来控制的(见图5)

G值见附表.

附表载荷(的参考值(单位:?)

*棉帘布或棉线绳结构的三角带取较低值;化学纤维线绳结构取较高值. p0

实践表明.按实测法得到的F.比按式F=500(?)--qV!计算得出的F值大. 张紧力越大.带与带轮间的正压力越大,则传动时的摩擦力越大.对于确定了的带传动,单根胶

带所需传递的功率P为定值,有效圆周力F--一为定值.即需要产生的摩擦力 为定值,初拉力增大则发生弹性滑动的弧长减短,静弧增长.

1.3各种材质的三角带都不是完全的弹性体.在初拉力作用下.经过一定时间的运转后.就会

因塑性变形而松驰,使初拉力降低.为了保证带传动的工怍能力,应定期检查初拉力的数值,如

一,,

发现不足时,必须重新张紧,才能正常工作.张紧后中心距.增大,由公式—l80.—× 看出,小带轮上的包角也随着增大.即带与小带轮的接触弧增长,静弧增加. p

l?4由公式?干事瓣求所需根数时,其计算值常是小数,需把它圆整为整数? 现行设计大都是保守设计,常取其较大的临近整数,如文献ES],计算得z一4.26,取Z一5根;

文献[1],计算得Z--7.36.取Z--8根,实际根数大于理论计算根数,单根胶带需传递的功率

P/Z减少,需要产生的摩擦力减少,则发生弹性滑动的弧长减小,静弧增加. 1.5三角带和轮槽间有沿带轮周向和经向两种滑动存在,其当量摩擦系数,一

———

主动轮的经向滑动方向与从动轮的方向相反,经向摩擦分力的方向也相反,计 ,

算主动轮的,时,用上式分母中的",计算从动轮上的,时用"--",因此主动轮上的摩擦系

数远比从动轮上的大.现行文献在设计中均是用从动轮上较小的摩擦系数作为依据,如文献

[2].事实上,对于我们讨论的减速传动,主动轮是小带轮.按其本身的摩擦系数计算得出的有

效圆周力比按从动轮上的摩擦系数计算得出的有效圆周力大.即其真实传动能力远比按理论

计算得出的大.从某种意义上讲,这同样足以说明一般带传动中,小带轮上存在有静弧.

综上所述,带传动中,需要传递的有效圆周力小于带与小轮在完全打滑时所能产生的最大

摩擦力…小带轮上的静弧总是或长或短地客观存在着,而静弧为零,弹性滑动普及整个接

触弧的完全打滑状态是一般带传动设计中所不允许出现的特殊情况. 2带约应力分布图

弹性滑动是由于带传动中松,紧拉力不相等而引起带的弹性伸长量改变而形成的.前已述

及.带传动中在小带轮上存在有静弧.如图3中的妇..在此段弧上带与轮面间没有相对滑动.

即弹性伸长量在此段弧上没有改变,日而此段弧上的拉力始终为紧边拉力F不变,抽应力不

变而动孤B(上有弹性伸张量的改变,由点到点,拉力由F逐渐减小为.拉成力当然 也是逐渐减少的.力同理在从动轮上.静弧EE.七拉力,拉应力不变.在动弧E.上自.点起

拉力,拉应力逐渐减少

根据上述分析,可绘制出一般情况1带的应力分布图(图6J及沿带长展开的应力分布图

(图7)

图6带的应力分布图

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佃

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ABB.e'DTEl—A

带长

图7沿带长展开的应力分布图

由图6,图7可以看出:

(1)图6不同于现行文献中的应力分布图(图1),图6中,在主动轮上,,由B,.和(, 51

两段弧组成.B(由和B"(两段弧组成.即拉应力和总虚力在带弧上均不变?在 (,弧上从专起逐渐臧小:.矾毋轮:.[J1EE和.组成.即拉应力和总应力在带 EE弧上均1:变.在Eb弧1:从E点起逐渐增加而1.在主动轮上.上}(,与(均是一段 弧.即拉应力与总应力均从点起逐渐减小;住从动轮.EF与F均是一段弧?即拉应力 和总应力均是从E点起逐渐增加

沿带长展开的应力分布【箭圉7不同于文献L1:中的图!在图7中.应力分布在BB与

EE段均为水平线.在f;l('与E.}'两段均为斜直线.即在BB.段均是最大值:而在图2中.应

力分布在r与E'两段均为斜直线.即在B苣出王圯最九值.

值得指H:.带传动是柔韧体摩擦.摩擦力大小与接触面秘有美,带与小带轮接触的弧长较

与大带轮接触的弧长短.所能产生的最大哮擦力小.带传动中大,小两轮两边的拉

力差相同.

都等于有效圆周力.所需产生的降擦力相同.对于平皮带传动.带与两轮间的摩擦系数相同-困

而芨生弹性擀动的弧也应相同(对于三角带传动.扶动轮与带的摩擦系数小于主动轮与带的

摩擦系数,阿而发生弹性滑动的弧长较主动轮上的长些)所以即使主动轮处于即将完全打滑

(静弧为零)的极限状态,大带轮上的静弧也还是存在的静弧EE;上的拉应力与总应力的太小

均是不变的.所以图1的现行文献中的应力分布图,其拉应力与总应力在,J,轮上从电开始

逐渐减小的时.在大轮上扶E点开始逐渐增大是错误的.

(2)圉6中.带在静弧BB与EE上的总应力是不变的,在松边CE与紧边BF两区间的

总应力也是不变的;在绕上小带轮上}点的瞬时.总立力由+突变为++.在绕出小 带轮的瞬时(点),总应力由+.突变为+.即在与c两点总应力均突变了一 显然.带运行时.带.k某点的应力是随它运行的位置而间歇变化的.尤其是绕上,绕出小带轮的

两瞬时变化晟大文献[2:中关于"带上某点的应力是随它运行的位置而不断变化的,尤其绕过

小带轮时变化最大"的论述是不严谨的

(3)带中的应力在主,从动耗动弧上是连续不断地变化的,无法用变化次数来描述文献

[6]中"带每绕两轮循环一?同时,作用在带上某点的应力变化四次"的论述是不科学的科学的

论述应该是带每绕两轮循环?周时.怍用在带上某电的应力突变四次" (4)图6中看出.最大直力产生在带进入小带轮的整个静弧上,而不是文献中认为的 发生在某一点上.

参考文献

】天津大学机械零件教研室编.机械零件.天津科学技术出版性.1983.168

2泉俊等.机械没计,第2版高等教育出版牡1988266

3许镇字等.机械零件修订咂.北京:人民牧育m敝社-1982.1l5

4乔孝纯等机械零件.西安交通大学,】989.22

i濮良责.机械零件.修订本北京:高等教育出版牡,lg82.t52

濮且贵.机械匠计.第5板北京高等教育出版扯,[989169

(下转61页)

AStudyOnDesulphur

TechniqueofRawGrapeJuice

GaoYuanjun

(FoodProcessingDepartment)

LiKaiXinSuWusheng

(GrapeSoftDrinkFactoryofYanjinCounty)

ABSTRACT

Thebestdesulphurtechniqueofra~,vgrapeJuicewanstudiedinthisexperiment.Theva rietyHongmeiguigrapewasusedasexperimentmaterialandsulfateandbenzonicacidasan—

tiseptic?thedesutphurprocessingwasdoneafter8monthesinsealedpreservingcondition. Theresultshowedthatatthecountinuedstirringcondition,theSO2remainingamountcanbe loweredtothestanderd1eveIaswelIasnoinfluenceforthecolorandsmel1whenthedesul phurtemperaturev,-asin85,95Canddesulphurtimewasin25~30min.

KEYWORDSrawgrapejuice,SO2一desulphur

(上接52页)

TheAnalysisoftheStress

DistributionDuringBeltDriving

AnGuohrieta1.

(MachineryandElectronicDepartment)

ABSTRACT

Thepaperanalysedtherelationofstressduibutj.duringbeltdrivingandamendsthe stressdistributionchartduringbeltdrivingifcurrentdocument.Thereis"thestaticarc'' duringbeltdrivingingeneralcondition.Thestressofbeltisintermittentlychangfulandthe changeisthegreatestatthemomentofcirclingonoroffsmallbeltpulley.Thegreatest stressisproducedonall"thestaticarcfsma?beltpulley.

KEYWORDSbeltdriving,thestaticarc?stressdistribution,intermitterchange.the greateststress

61

范文二：在带传动设计时

在带传动设计时，当包角过小应采取什么措施？

答案可采用如下措施:

1)增大中心距;

2)控制传动比;

3)增设张紧轮装置.

与带传动相比较，链传动有什么优点？

答案由于链传动是啮合传动,故传动比准确,工作可靠性好,承载能力大,传动尺寸较紧凑,可以在恶劣条件下

工作(如工作高温,多尘,易燃等)，压轴力较小.

与带传动相比较，链传动有什么缺点？

答案链传动的瞬时传动比不恒定，噪声较大.

与齿轮传动相比较，链传动有什么优点？

答案链传动的中心距较大、成本低、安装容易。

与齿轮传动相比较，链传动有哪些缺点？

答案由于轮齿与链穴之间有空隙,随着磨损间隙加大,不宜用于正反转急速变化的传动中.

链传动的主要失效形式有哪几种？

答案 节距磨损伸长、胶合破坏、链条疲劳断裂、链条静力拉断、轮齿磨损。

为什么说链轮齿数愈多，传动愈平稳？

答案 当链轮直径不变时,选节距小的链，则链轮齿数增多,多边形效应减弱,使传动平稳,振动和噪声减小. 带传动中，小带轮齿数为何不宜太小也不能过大？

答案 因齿数越少,传动越不平稳,冲击、磨损加剧;小链轮齿数过多,大链轮齿数也随着增多,使传动装置的尺

寸增大;同时,节距因磨损加大后,容易产生脱链.

链传动中，为什么链节数常取偶数？

答案链节数必须圆整为整数,一般应为偶数,以避免采用影响强度的过渡链节.

链传动的中心距为什么不宜太小也不能过大？

答案 在一定链速下，中心距过小,单位时间内链绕过链轮的次数增多,加速磨损;同时也使小链轮的包角减小,

轮齿的受力增大,承载能力下降。中心距过大,链条的松边下垂量增大,容

易引起链条的上下颤动。

与齿轮传动相比较，蜗杆有哪些优点？

答案蜗杆传动平稳、无噪声、传动比大而准确、蜗杆的导程角较小，有自锁性能.

与齿轮传动相比较，蜗杆传动有哪些缺点？

答案蜗杆与蜗轮齿面间沿齿向有较大的滑动,不发热多,且容易产生胶合和磨损,传动效率低。 为什么说蜗杆传动可视作螺旋传动？

答案因为蜗杆视为螺杆,蜗轮视为局部螺母,当转动螺杆时,若螺杆不能轴向移动,则螺母只能轴向移动。 试述蜗杆与蜗轮正确啮合条件是什么？

答案 中间平面上蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数相等,蜗杆的轴向压力角与蜗轮的端面压力角相等，蜗

杆螺旋线升角与蜗轮分度圆柱螺旋角相等且方向相同.

蜗杆传动中，圆柱蜗杆传动和圆弧面蜗杆传动各有什么特点？

答案圆柱蜗杆传动加工容易,但承载能力低；圆弧面蜗杆传动加工难,但承载能力较高.

阿基米德圆柱蜗杆传动的中间平面有什么特点？

答案 此平面通过蜗杆轴线,并与蜗轮轴线垂直。在中间平面上,蜗杆的齿廓与齿条相同,蜗轮的齿廓为渐开

线，蜗杆与蜗轮如同齿轮与齿条啮合一样.

在蜗杆传动中，为什么要规定标准模数系列及蜗杆直径系列？

答案通常,蜗轮轮齿是用与蜗杆相同尺寸的滚刀进行加工的,蜗杆头数与模数都是有限的数量，而蜗杆分度圆

直径d将随着导程角而变,任一值就应有相应的d值,这样会有无限量的

刀具,故为了经济,减少刀具量,规定了标准模数和蜗杆直径系列.

蜗杆传动为什么比齿轮传动平稳？

答案蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成,可以看作是螺旋传动,蜗杆视为螺杆,蜗轮视为局部螺母,从而传动平稳、无

噪声.

蜗杆传动的相对滑动速度对传动性能有何影响？

答案相对滑动速度VS大,容易形成润滑油膜,但由于热量不能散发,使磨损加剧,对传动十分不利.

蜗杆传动的失效形式是什么？

答案绝大多数失效形式发生在蜗轮齿面上；由于相对滑动速度大，齿面容易磨损与胶合。

为什么蜗杆传动尺寸只对蜗轮轮齿进行强度计算？

答案通常蜗杆需采用机械强度较高的材料制作,为了减少摩擦系数和抗磨损、抗胶合的能力；蜗轮则采用青

铜材料,因它强度较低,故只对蜗轮轮齿进行强度计算.

为什么蜗杆传动要进行热平衡计算？

答案由于蜗杆传动效率低,故发热大,温升高,如果破坏润滑,则产生胶合而失效。进行热平衡计算以限制工作

温度,以免破坏润滑而胶合失效.

蜗杆传动时，蜗杆常采用哪些材料？

答案 一般采用碳钢，如40，45等；对高速重截的传动，常用合金钢，如20CR、40CR、20CRMNTI等. 蜗杆传动时，蜗轮一般采用哪些材料？

答案一般采用青铜，如ZCUAL10FE3、ZCUZN38、MN2PB2等。对于重要场合,采用锡青铜。

蜗杆传动时，若油温过高，常用散热措施有哪些？

答案最简单的办法是增加散热面积,另外加装风扇,通冷却水,强制冷却等措施,应充分注意到各自的结构和

安装特点.

蜗杆传动中，蜗杆为什么通常与轴做成一体？

答案由于蜗杆径向尺寸较小,有时铣制蜗杆齿部两端的直径可大于根径，车削时,蜗杆齿部两端的直径小于蜗

杆根径。

蜗杆结构为什么常采用齿圈与轮芯组合式？

答案因齿圈用贵重金属青铜,轮芯用铸铁制造,可节省材料,降低成本.

蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮分别受了哪些力？

答案蜗杆轴向力、径向力、圆周力，蜗轮轴向力、径向力、圆周力。

轴按形状分类有哪几种？

答案直轴、阶梯轴、曲轴和挠性钢丝轴。

轴按承受的载荷分类有哪几种？

答案心轴、传动轴和转轴。

自行车的前轴和后轴，按承载分类各属于哪一种轴？

答案前轴属心轴，后轴属转轴。

轴上零件的周向固定有哪些方法？

答案 键、销、紧定螺钉、过盈配合、型面联结等。

轴上零件的轴向固定方法有哪些？

答案 轴本身做成轴肩、轴环，另设轴套、轴端挡圈、弹簧挡圈、轴承盖、紧定螺钉、销、圆锥轴颈、轴上

螺纹等.

轴常采用哪些材料制造？

答案 碳素钢,如35,45,50；合金钢，球墨铸铁等.

6轴的工作性能有哪些要求？

答案 一般情况下取决于轴的强度；对于精密机床要求刚度；对高速轴为了避免共振等问题的计算. 轴的合理结构应具有哪些要求?

答案 轴的材料、形状和尺寸决定了强度和刚度，相应的轴上零件的配合和位置固定，安装和维修方便及易

于加工制造等。

轴的设计步骤是什么?

答案选材料，初算轴径，轴的结构设计，验算轴的刚度、强度，绘制轴的工作图.

为什么在一般工作温度下，以合金钢来代替碳素钢提高刚度是不行的? 答案因为合金钢和碳素钢的弹性模量十分接近.

轴在什么情况下采用球墨铸铁制造?

答案因为球墨铸铁具有良好的耐磨性,吸振性和加工性能,应力集中不敏感,适宜制造结构形状复杂的轴。 齿轮减速器中，为什么低速轴的直径比高速轴的直径粗得多?

答案若按当量弯矩设计计算轴径时,轴承受弯矩,还承受扭矩,而扭矩与轴的转速成反比,转速小扭矩大轴径

就大,故减速器中低速轴粗.

如何提高轴的疲劳强度?

答案减小集中应力可提高轴的疲劳强度：力求轴的形状简单,相邻轴径变化不要太大,并用大的过渡圆角半径

连接起来；提高表面质量，降低加工的粗糙度，采用喷丸处理。

为什么大多数的轴设计成阶梯形?

答案从等强度的轴而言,形状应是抛物线回转体,但这样加工困难,安装轴上零件都困难；为了接近等强度并

且容易加工,故设计成阶梯轴.

滚动轴承各元件常采用什么材料?

答案内、外圈和滚动体均采用轴承合金钢制造，保持架用软钢冲压而成.

滚针轴承有什么特点?

答案这类轴承只能承受径向载荷,径向尺寸很小,但轴向尺寸大,对轴的变形或安装误差很敏感,适用于转速

较低,径向尺寸受限制的场合.

滚动轴承的精度等级分几级?如何标注?

答案精度等级分为B,C,D,E,G五级。按字母顺序B级精度最高,G级精度最低,一般机械中多采用G级精度轴

承。

轴承的轴向固定有哪些?

答案 为使轴和轴承相对于机架有固定的位置,并能承受轴向力,必须将轴承进行轴向固定。其形式有双支点

单向固定,一支点固定另一支点游动，双支点游动.

滚动轴承游隙的调整方法有哪些?

答案 调整游隙的调整方法有加减轴承盖的金属薄垫片,或用螺钉及细牙螺纹调节.

平键联接有哪些特点?

答案 截面为矩形,两侧面为工作面，键的顶面与轮毂键槽间有间隙,对中性好,结构简单,装卸方便. 双头螺柱联接有何特点?

答案 此联接多用于被联接件较厚或材料较软、经常装拆的场合。螺柱的长螺纹一端拧入较厚的被联接件中，

另一端用螺母拧紧。

螺钉联接有何特点?

答案 将螺纹直接拧入被联接件中,不用螺母；结构简单、但不宜经常拆卸.

紧定螺钉联接有何特点?

答案 将螺纹拧在被联接件上,螺钉头则沉入轴上小坑里，常用于固定两零件的相对位置，传递较小的力矩

和力。

螺纹联接的类型有哪些?

答案 主要类型有以下四种：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接及紧定螺钉联接.

渐开线是怎样形成的?

答案 基圆固定不动,发生线沿基圆作纯滚动,在发生线上任一点的轨迹即为渐开线.

为什么渐开线的形状与基圆半径有关?

答案 因基圆半径愈小,渐开线愈弯曲；基圆半径愈大,渐开线趋于平直；当基圆半径无穷大时,渐开线变为

直线.

为什么说渐开线齿轮传动具有可分性?

答案 因渐开线齿廓的传动比恒等于基圆半径的反比，因此,由于制造、安装误差,以及在运转过程中轴的变

形、轴承的磨损等原因,使两渐开线齿轮实际中心与原设计中心距

产生误差时,其传动比仍保持不变，这一特性就是齿轮传动的可分

性.

齿轮加工的方法有哪几种?

答案 加工的方法有成形法、范成法.

范成法加工齿轮的原理是什么?

答案 利用一对齿轮(或齿轮和齿条)啮合时,其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿，切出与刀具齿廓共轭的. 齿轮传动的主要失效形式?

答案 轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形等失效形式.

范文三：V带传动弯曲应力的精确计算

V带传动弯曲应力的精确计算

,

48l特种橡胶制品第20卷第l期

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《{ll口,:口.:》口

v带传动弯曲应力的精确计算

(青岛建筑工程学院青岛266033)TQ 一

摘要在考虑檬胶v带制造过程中的曲率的基础上,对传葫中V带所蹙的弯曲应力

进行

为合理设计V带和进行带疲劳失效机理研究提供了理论依据. {舟析,

关键词v带传动弯曲应力精确计算 —

__——一—

——一————一

带传动中的弯曲应力分析一直是v带 橡胶配方设计的理论依据之一,又是带传动 疲劳失效机理研究的理论基础.因此,研究 带传动中的弯曲应力,探讨其精确解析式,对 设计v带和深入研究v带传动都具有十分 重要的意义.现行分析v带传动弯曲应力 的方法,是在一定的假设条件下进行的,即 认为v带自由状态为直线.而实际上V带 法具有一定的局限性,没有完全反映出各种 成型硫化v带工作时弯曲应力的真实情况. 将现行方法而得出的弯曲应力理论用到实际

设计v带和分析带疲劳失效机理的研究上, 易产生错误.为此,必须考虑实际情况进行 系统的,全面的分析研究.精确计算弯曲应 力时,要考虑带芯的最大单位变形,并考虑带 在制造过程中的曲率等LlJ.但是至今未见这 方面的文献发表.为此,笔者对v带传动中 的弯曲应力进行了精确的理论分析. ?收稿日期:1998—08—15

翩主,

l弯曲应力分析理论模型

由于橡胶v带的质地不均匀,它由不同 的结构组成,在横截面上一般分为拉伸层, 强力层(带芯)和压缩层.其中带芯是由线绳 或帘布做成,其组织是不连续和不均匀的,因 制造成型时影响因素较多,实际应力分析不 能采取解析解来描述.从全国胶带定点试验 组试验统计结果可以看出_2J,由于强力层的 破坏而造成v带整根拉断失效占整个普通 v带传动失效总数的l7.5%,而由于两橡胶 层裂12I或断裂而造成v带传动失效却占 66.39%.可见,两橡胶层失效是v带传动 中的主要失效形式.因为v带的强力层一 般厚度较小,弯曲交变应力对其的影响也较 小.一般认为整根拉断失效主要是强度问题 ——

即是因强力层强度不够,受力不均等内 在原因而造成的.而两橡胶层失效主要原因 是疲劳强度问厨——即是由于弯曲交变应力

i999年王者静v带传动弯曲应力的精确计算49 等外部原因而造成的的_2J.所以,精确计算 弯曲应力对两橡胶层失效分析有实际意义. 又因为带传动中的弯曲应力计算是在已知变 形的基础上进行的,所以,尽管芯上的应力很 难通过计算求出,但只要知道它的厚度和位 置,就可以求出两橡胶层最外边缘的弯曲应 力.由v带的生产实际情况可知,橡胶v带 获得弹性的是硫化工序I3,4J.在生产中一般 根据带长度的不同,相应地采用不同的硫化 设备对带进行硫化.目前,有硫化罐,平板硫 化机和鼓式连续硫化机.未硫化橡胶的可塑 性和流动性大,在硫化之前橡胶不具有弹性, 弹性是硫化后产生的.即硫化后橡胶只 能变形,而不发生流动,所以,v带在硫化设 备上正在硫化时的形状为其自由状态.基于 以上考虑,针对主要失效形式,作者对V带 传动弯曲应力进行了以下理论分析. 2V带传动弯曲应力分析

2.1采用鼓式硫化机连续硫化成型的v带 的弯曲应力分析

v带在硫化时的情况如图1所示[. 圈1鼓式连续硫化时的椽胶v带

L一硫化鼓;2一伸长装置;3一旁压辊;4一压力带I5一V带;6一加压辊;D一硫化

鼓直径(带中性层圆直径);

一

硫化时带的内周匾直径;一硫化时带的外周圆直径;^一带厚;C一中性层到外周距

离;一中性层蓟内周距离

v带工作时情况如图2所示.v带所受

弯曲应力为:

(1)在带不绕带轮的部分,即图2中的 a—a和b—b段,由硫化成型时内周的曲 率半径D/2,外周的曲率半径/2,弯曲变 成直线,外周由弯变直而受压,内周由弯变直 而受拉,具体应力可由分析带的变形而求得: 最内层拉应力:?2y/D

最外层压应力:一?2c/

式中Eb一带的弯曲弹性模量【'] 一!墨:垦一

(+)

E一带的拉伸弹性模量;

E一带的压缩弹性模量

(2)在带绕带轮的部分,即图2中的n6 釉,6段,由硫化成型时的曲率半径D/2, 弯曲变成新的曲率半径d1/2和d2/2,一般 情况下,d1<D,d2>D,所以,在曲段,外 周受拉,内周受压;在a'b段,外周受压,内周 受拉,具体应力可由分析带的变形采用叠加 法而求得:

绕小带轮的部分(ab段):最外层拉应力 .

=Eb?2c/dl—E?2c/D

最内层压应力.

…Eb2y/dl+

特种橡胶制品第20卷第l期

?

2y/Di

,

绕大带轮的部分(.,6):最外层压应力 ahd

2

Eb'2c/d2一'2c/Dk

最内层拉应力一

:一'2y/d2+

Eb'2y/Di

囝2带传动工作筒图

d1一小带轮直径;dr一大带轮直径 图3带最外层的弯曲应力分布 0o

\I0

e1

f

e

圉4带最内层的弯曲应力分布 在图2中C点处假设截开拉直,可得带 最外层弯曲应力分布如图3所示,带最内层 弯曲应力分布如图4所示.

22采用可拆卸的鼓式模型{圆模)在硫化 罐中硫化成型的v带的弯曲应力分析 V带在硫化时的情况如图5所示【. e图5圊模硫化时的橡腔v带

D一鼓式模型(圊模)直径(带中性层圆直径);Di一硫

化时带的内周回直径;一硫化时带的外周圆直径

v带工作时情况如图2所示,此时V带 所受弯曲应力为:

(1)在带不绕带轮的部分,即图2中的

?一?和b—b段.由硫化成型时内周的曲 率半径n/2,外周的曲率半径/2,变成直 线.外周由弯变直而受压,内周由弯变直而受 拉,具体应力可由分析带的变形而求得: 最内层拉应力d=?2y/D

最外层压应力d:一?2c/Dk

(2)在带绕带轮的部分,即图2中的曲 fr~a'b段,由硫化成型时的曲率半径D/2,弯 曲变成新的曲率半径dl/2和d2/2,由于dl 和d2均小于D,所以,在和口段,V带 外周受拉,内周受压,具体应力可由分析带的 变形采用叠加法而求得.

绕小带轮的部分:

最外层拉应力口:Eb?2c/dl—

E6?2c/Dk

最内层压应力:一?2y/dt+

E6?2y/Di

1999年王者静V带传动弯曲应力的精确计算51 绕大带轮的部分:

最外层拉应力

?

2c/Dk

最内层压应力

Eb?2y/D

E6?2c/d2

E^?2y/d2

在图2中C点处假设截开拉直,可得带 最外层弯曲应力分布如图6所示;带最内层

弯曲应力分布如图7所示. 圈6带最外层的弯曲应力分布 ..d010

eI

f

e

图7带最内层的弯曲应力分布 2.3采用平板硫化机硫化成型的v带的弯

曲应力分析

V带在硫化时的情况如图8所示,工作 时情况如图2所示,V带所受弯曲应力与现

行分析方法的结果相同,具体值可由机械设

计教材J得出:

在绕小带轮的部分:

最外层压应力口.

=E6?2c/d1

最内层拉应力口=一'2cy/dl 在绕大带轮的部分:

最外层拉应力:

Eb'2c/d2

最内层压应力口:

…Eb2y/d2

已

,.//,,

//...\\

图8平藿硫化时的橡脏v带 l一硫化平藿:2一v带

匝

圈9带最外层的弯曲应力分布

在图2中C点处假设截开拉直,可得带 最外层弯曲应力分布如图9所示;带最内层 弯曲应力分布如图10所示.

图10带最内层的弯曲应力分布

3结果分析

由3种成型硫化V带工作时的弯曲应 力图可以看出,现行的方法只适合于平板成 矗

特种檬胶制品第2O卷第1期

型硫化的橡胶V带的弯曲应力分析.圆模 成型硫化和鼓式模型连续成型硫化的V带 工作时的弯曲应力与现行方法的分析结果有 着本质的不同.这两种成型硫化的v带中 的两橡胶层在工作时,均受拉压交变弯曲应 力的作用,变形的幅度很大,从而导致层与层 之问的剪切应力也很大,而且变化剧烈,影响 带的疲劳寿命.

4鳍语

在考虑橡胶v带制造过程中的曲率基 础上,对传动中v带所受弯曲应力进行了理 论分析,并得出其精确解析式.通过分析说 明了现行分析方法的局限性.本文可以作为 设计v带和研究v带传动疲劳失效机理的 理论依据.

引用文献

1列舍托夫?H.机械零件.西安交通大学机械原理 及机械零件教研室译北京:高等教育出版社, 1982:154—167

2李玉盛v带传动可靠性设计.重庆:重庆大学出

版社.l993:29,】oo

3霍玉云主编.橡胶制品设计与制造.北京:化学工

业出版社,l984:236--247

4橡胶工业手册编写小组编写.橡胶工业手册:第

四分册.北京:化学工业出版社,1982,406--445

5橡胶工业手册编写小组编写.橡胶工业手册:第

三册分册北京:化学工业出版社,1982.478—

554

6橡胶工业手册编写小组编写.橡胶工业手册:第

七分册(下册).北京:化学工业出版杜,1982:

256,273

7徐溥滋等编.带传动.北京:高等教育出版社,

1988:l0--31

8邱宣怀主编机械设计第三版.北京:高等教育

出版社:1989,145161

TheExactComputationofWandingStressabout TriangleTransimissionBelt

Wang~aejing

(~ngdaoArehitectecturalandEngineeringInstitute,266033) AbstractThispaperfirstanalysestheoreticallywandlngstr~sof~magle~anslmissionbeltOn

thebasisofC,dI'va—

tritejnthe0lrSeofrubbertaqanglebeltrrmnufactureItpmvldesthebasictheccyforthatratlc~a

ald~gnstriangle

beltandstudiesbelttranzimlssionfatibuelosingicacy Xeyww出t6ang[etran~nisslonbeltwandingstI*I~Sprecisecalculate ?

范文四：V带传动弯曲应力的精确计算

工艺设?备

V 带传动弯曲应力的精确计算

王者静

() 青岛建筑工程学院 青岛 266033

摘 要 在考虑橡胶 V 带制造过程中的曲率的基础上 , 对传动中 V 带所受的弯曲应力进行

理论分析 , 为合理设计 V 带和进行带疲劳失效机理研究提供了理论依据 。

关键词 V 带传动 弯曲应力 精确计算

析 。 带传动中的弯曲应力分析一直是 V 带

橡胶配方设计的理论依据之一 , 又是带传动

疲劳失效机理研究的理论基础 。因此 , 研究 弯曲应力分析理论模型 1

带传动中的弯曲应力 , 探讨其精确解析式 ,

对设计 V 带和深入研究 V 带传动都具有十 由于橡胶 V 带的质地不均匀 , 它由不 分重要的意义 。现行分析 V 带传动弯曲应 同的结构组 成 , 在 横 截 面 上 一 般 分 为 拉 伸

() 力的方法 , 是在一定的假设条件下进行的 , 层 、强力层 带芯和压缩层 。其中带芯是 即认为 V 带自由状态为直线 。而实际上 V 由线绳或帘布做成 , 其组织是不连续和不均 带的自由状态是由制造 V 带的工艺过程所 匀的 , 因制造成型时影响因素较多 , 实际应 决定的 , 并不一定都是直线 。因此 , 现行的 力分析不能采取解析解来描述 。从全国胶带

2 方法具有一定的局限性 , 没有完全反映出各 定点试验组试验统计结果可以看出, 由于 种成型硫化 V 带工作时弯曲应力的真实情 强力层的破坏而造成 V 带整根拉断失效占 况 。将现行方法而得出的弯曲应力理论用到 整个普通 V 带传动失效总数的 17 . 5 % , 而 实际设计 V 带和分析带疲劳失效机理的研 由于两橡胶层裂口或断裂而造成 V 带传动 究上 , 易产生错误 。为此 , 必须考虑实际情 失效却占66 . 39 % 。可见 , 两橡胶层失效是 况进行系统的 、全面的分析研究 。精确计算 V 带传动中的主要失效形式 。因为 V 带的 弯曲应力时 , 要考虑带芯的最大单位变形 , 强力层一般厚度较小 , 弯曲交变应力对其的

1 并考虑带在制造过程中的曲率等。但是至 影响也较小 。一般认为整根拉断失效主要是 今未见这方面的文献发表 。为此 , 笔者对 V 强度问题 ———即是因强力层强度不够 , 受力 带传 动中的弯曲应力进行了精确的理论分 不均等内在原因而造成的 。而两橡胶层失效

收稿日期 : 1998 - 08 - 15

1999 年 王者静 V 带传动弯曲应力的精确计算 49

5 主要原因是疲劳强度问题 ———即是由于弯曲 橡胶不具有弹性 , 弹性是硫化后产生的。

2 。所以 , 交变应力等外部原因而造成的的即硫化后橡胶只能变形 , 而不发生流动 , 所 精确计算弯曲应力对两橡胶层失效分析有实 以 , V 带在硫化设备上正在硫化时的形状为 际意义 。又因为带传动中的弯曲应力计算是 其自由状态 。基于以上考虑 , 针对主要失效 在已知变形的基础上进行的 , 所以 , 尽管芯 形式 , 作者对 V 带传动弯曲应力进行了以 上的应力很难通过计算求出 , 但只要知道它 下理论分析 。

的厚度和位置 , 就可以求出两橡胶层最外边

缘的弯曲应力 。由 V 带的生产实际情况可 V 带传动弯曲应力分析 2 3 、4 知 , 橡胶 V 带获得弹性的是硫化工序。

在生产中一般根据带长度的不同 , 相应地采 采 用 鼓 式 硫 化 机 连 续 硫 化 成 型 的 2 . 1 用不同的硫化设备对带进行硫化 。目前 , 有 V 硫化罐 、平板硫化机和鼓式连续硫化机 。未 带的弯曲应力分析 6 硫化橡胶的可塑性和流动性大 , 在硫化之前 V 带在硫化时的情况如图 1 所示。

图 1 鼓式连续硫化时的橡胶 V 带 ( ) 1 - 硫化鼓 ; 2 - 伸长装置 ; 3 - 旁压辊 ; 4 - 压力带 ; 5 - V 带 ; 6 - 加压辊 ; D - 硫化鼓直径 带中性层圆直径;

- 带厚 ; C - 中性层到外周距离 ; y - 中性层到内周距离 h D - 硫化时带的内周圆直径 ; D - 硫化时带的外周圆直径 ; i k

V 带工作时情况如图 2 所示 。V 带所受 E—带的拉伸弹性模量 ; t

弯曲应力为 :E—带的压缩弹性模量 c

( ) 2在带绕带轮的部分 , 即图 2 中的 ab ( ) 1在带不绕带轮的部分 , 即图 2 中的

和ab′段′ , 由 硫 化 成 型 时 的 曲 率 半 径 D / 2 , 弯a - a和′ b - b′段 , 由硫化成型时内周的曲 率曲变成新的曲率半径 d / 2 和 d / 2 , 一般 情1 2 半径 D / 2 , 外周的曲率半径 D / 2 , 弯曲变 成i k 况下 , d< d="" ,="" d=""> D , 所以 , 在 ab 段 , 外 1 2 直线 , 外周由弯变直而受压 , 内周由弯变直 而周受拉 , 内周受压 ; 在 ab′段′ , 外周受压 , 内周 受受拉 , 具体应力可由分析带的变形而求得 : 拉 , 具体应力可由分析带的变形采用叠加 法

而求得 : σ最内层拉应力 ′= E2? y / D bb i

σ ( ) 最外层压应力 ″= - E2? c/ D 绕小带轮的部分 ab 段:最外层拉应力bb k

[ 7 ]式中 E—带的弯曲弹性模量 b

4 E?Et cσ= E 2? c/ d - E 2? c/ D ″ bd1 b k 1 E= b 2( ) E+ E t c σ最内层压应力 ′= - E?2 y/ d+ bd b 1 1

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特 种 橡 胶 制 品 第 20 卷 第 1 期 50

E2? y/ D b i() 2 . 2 圆模在硫 采用可拆卸的鼓式模型 ( ) 绕大带轮的部分 ab′′: 最外层压应力 化罐中 硫 化 成 型 的 V 带 的 弯 曲 应 σ″ = E2? c/ d- E2? c/ D bdb 2 b k2 力 分析

σ+ 最内层拉应力 ′= - E?2 y / d bd b 22 [ 4 ] V 带在硫化时的情况如图 5 所示。 E2? y/ D b i

图 5 圆模硫化时的橡胶 V 带 ( ) ( ) D - 鼓式模型 圆模直径 带中性层圆直径;D- 硫 i

化时带的内周圆直径 ;D- 硫化时带的外周圆直径 k

图 2 带传动工作简图 V 带工作时情况如图 2 所示 ,此时 V 带 d—小带轮直径 ; d—大带轮直径 1 2

所受弯曲应力为 :

() 1在带不绕带轮的部分 , 即图 2 中的

a - a′和 b - b′段 ,由硫化成型时内周的曲率

半径 D/ 2 ,外周的曲率半径 D/ 2 ,变成直线 , i k

外周由弯变直而受压 ,内周由弯变直而受拉 ,

具体应力可由分析带的变形而求得 :

σ最内层拉应力 ′= E2?y/ D b b i

σ最外层压应力 ″= - E2c?/ D b b k

() 2在带绕带轮的部分 ,即图 2 中的ab 和 图 3 带最外层的弯曲应力分布

a′b′段 ,由硫化成型时的曲率半径 D/ 2 ,弯曲

变成新的曲率半径 d/ 2 和 d/ 2 ,由于 d和 d1 2 1 2

均小于 D ,所以 ,在ab 和a′b′段 , V 带外周

受

拉 ,内周受压 ,具体应力可由分析带的变形采

用叠加法而求得 。

绕小带轮的部分 :

σ- 最 外 层 拉 应 力 ″=E?2c/ d bd b 11

E2c?/ D b k

σ 最内 层 压 应 力 ′= -+ E?2y/ d bd b 11 图 4 带最内层的弯曲应力分布

E2?y/ D b i

绕大带轮的部分 :在图 2 中 C 点处假设截开拉直 , 可得带

σ 最 外 层 拉 应 力 ″=- E?2c/ d b 2bd 最外层弯曲应力分布如图 3 所示 , 带最内层 2

E2c?/ D b k弯曲应力分布如图 4 所示 。

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1999 年 王者静 V 带传动弯曲应力的精确计算 51

σσ最外层拉应 力 最内 层 压 应 力 ′ = - E?2y/ d+ = E2c?/ d ″ bdb 2 b 2bd2 2 = - E2?y/ d 最内层压应力 b 2σE2?y/ D′ bdb i2 在图 2 中 C 点处假设截开拉直 , 可得带

最外层弯曲应力分布如图 6 所示 ; 带最内层

弯曲应力分布如图 7 所示 。

图 8 平板硫化时的橡胶 V 带

1 - 硫化平板 ;2 - V 带

图 6 带最外层的弯曲应力分布

图 9 带最外层的弯曲应力分布

在图 2 中 C 点处假设截开拉直 , 可得带

最外层弯曲应力分布如图 9 所示 ; 带最内层

弯曲应力分布如图 10 所示 。

图 7 带最内层的弯曲应力分布

2 . 3 采用平板硫化机硫化成型的 V 带的弯

曲应力分析

图 10 带最内层的弯曲应力分布 V 带在硫化时的情况如图 8 所示 , 工作

时情况如图 2 所示 , V 带所受弯曲应力与现

行分析方法的结果相同 , 具体值可由机械设 3 结果分析 8 计教材得出 :

在绕小带轮的部分 :由 3 种成型硫化 V 带工作时的弯曲应

力图可以看出 , 现行的方法只适合于平板成 σ最外层压应力 = E2c?/ d ″ b 1bd1 型硫化的橡胶 V 带的弯曲应力分析 。圆模 最内层拉应力 = - E2?cy/ d b 1σ′ bd1 成型硫化和鼓式模型连续成型硫化的 V 带在绕大带轮的部分 :

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特 种 橡 胶 制 品 第 20 卷 第 1 期 52

理及机械零件教研室译 . 北京 : 高等教育出版 工作时的弯曲应力与现行方法的分析结果有 社 , 1982 : 154,167 着本质的不同 。这两种成型硫化的 V 带中 李玉盛. V 带传动可靠性设计 . 重庆 : 重庆大 2 的两橡胶层在工作时 , 均受拉压交变弯曲应 学出版社 , 1993 : 29,100

霍玉云主编 . 橡胶制品设计与制造 . 北京 : 化 力的作用 , 变形的幅度很大 , 从而导致层与 3 学工业出版社 , 1984 : 236,247 橡 胶 工 业 手 册 层之间的剪切应力也很大 , , 而且变化剧烈 编 写 小 组 编 写 . 橡 胶 工 业 手 册 : 第四分册 . 北 影响带的疲劳寿命 。京 : 化学工业出版社 , 1982 , 406 4 ,445

橡 胶 工 业 手 册 编 写 小 组 编 写 . 橡 胶 工 业 手 册 : 结语 4 第三册 分 册. 北 京 : 化 学 工 业 出 版 社 , 1982 , 5 478,554

橡 胶 工 业 手 册 编 写 小 组 编 写 . 橡 胶 工 业 手 册 : 在考虑橡胶 V 带制造过程中的曲率基

( ) 第七 分 册 下 册 . 北 京 : 化 学 工 业 出 版 社 , 础上 , 对传动中 V 带所受弯曲应力进行了 1982 : 256,273 6 理论分析 , 并得出其精确解析式 。通过分析 徐溥滋等编 . 带传动 . 北京 : 高等教育出版社 , 说明了现行分析方法的局限性 。本文可以作 1988 : 10,31

邱宣怀主编 . 机械设计. 第三版. 北京 : 高等 为设计 V 带和研究 V 带传动疲劳失效机理 7 教育出版社 : 1989 , 145,161 的理论依据 。

引用文献 8 1 列舍托夫 дн. 机械零件 . 西安交通大学机械原

The Exact Computat ion of Wan ding Stress a bout

Triangle Transimission Belt

W a n g Zhej i n g

( )Qingdao Architectect ural and Engineering Instit ute , 266033 Abstract This paper first analyses t heoretically wanding st ress of t riangle t ransimissio n belt o n t he basis of curva2 t ure in t he course of rubber t riangle belt manufact ure. It p rovides t he basic t heory for t hat ratio nal designs t riangle belt and st udies belt t ransimissio n of fatibue losing efficacy.

Key words t riangle t ransimissio n belt wanding st ress p recise calculate

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范文五：带传动的应力剖析 教案[优质文档]

机械设计基础学科教案设计

备课人 机械设计基础 年级 二 时间 15分钟 学科

课题 带传动的应力分析 课型 课堂讲授 第( )课时 教

(1)了解带传动的产生应力的原因。 学

(2) 会计算三种带传动的应力。

目 (3) 重点掌握三种应力的分布图及能找出最大应力点。 标

教

学 重点:应力分布图，最大应力点 重 难点:应力分布图 难

点

学

具 应力分布图的纸片，橡皮(演示弯曲)，橡皮筋(演示拉伸) 准

备

教 学 过 程(双边活动)

教 师 活 动 学 生 活 动 备注

1，导入

以做游戏的方式导入本节内容

(1)准备道具:把带传动的应力分布图事先画到纸上，纸的大小根据黑板大小，以学生看到为主。把每个应力及带传动分别剪下。准备好足够的磁铁，以使纸片可以牢固的贴到黑板上。

(2)分道具:上课前把带传动示意图先贴上。找四个同学分别拿着剩下的纸片(选择学生时要注意，先让学生举手，找一个最活跃的，再找一个爱闹事的，找一个爱学习的，最后一定要找一个老实不爱说话的)。让他们都上台，这样就分发完了。

(3)开始游戏:让他们互相合作，把图拼起来。(观察他们的行动，适当加以引导，确保不要浪费太多时间)。他们图拼完了，游戏结束。

(4)进入主题:告诉学生这个图就是带传动的应力分布图，并提出问题。带传动的应力是怎么产生的，有几种，分别怎么计算，为什么这么分布及最大应力点在哪，带着这些问题我们来学习带传动的应力分析。

2.应力分析

(1)产生的应力分析

回忆上节课学过的带传动受的外力，请同学回答，紧边拉应力F1和松边拉应力F2，离心拉应力Fc。因为带有弹性，

教 师 活 动 学 生 活 动 备注

所以受拉后会变形。(拿皮筋演示)发生变形会有内力产

生，内力在界面上的分布情况就是应力。这两种拉力会产生两种应力，即拉应力和离心拉应力。带绕在带轮上也会发生变形，也会产生应力。(用橡皮演示)那这个应力与前俩个应是一样的吗，上拉下压是弯曲应力，并且这种应力只分布在绕在带轮上的部分。这就是带传动的三种应力。

3.应力计算

(1)拉应力:

F1紧边拉应力:(紧边拉力产生) ,,1A

F2松边拉应力:, (松边拉力产生) ,2A

2A——带的截面面积， mm

讨论:比较、那个大，叫同学回答(引导学生从,,12

公式入手，已知>) FF12

(2)离心拉应力

2q2Fvc,,离心拉应力:==(ρ是怎么推出来的v,cAA

说明一下)

q——每米带长质量

(关于速度v、q、与ρ的关系及高速情况下带的选择，V带平带密度参数要求学生自己课下看)

讨论带传动的分布情况，有公式中，q、v、A为在带的每,c

个截面上是相同的所以在带的个截面上是相同的。 ,c

(3)弯曲应力(包角范围)

MEIrEy,,,(解释M为弯矩，W为抗弯系数，I为,bWIyr

惯性偶)

E——带的弹性模量，V带为250,400MPa

ddr,r——曲率半径，V带:(解释曲率半径应该为弯曲2

以后不变的一层，即中性层那一层，曲率半径为中性层到带轮中

2心之间距离，根据带轮的参数即为V) dd

教 师 活 动 学 生 活 动 备注

y——中性层到最外层的距离，V带，y=(解释根据应力在带ha

的截面的分布情况解释)

讨论在带的每个截面上的分布情况。参数E、y、是相同的，,b

只有r不同，所以<所以>

4.课后练习

学过三种应力的计算，把分布图与各个应力对应起来，并结合图

找出最大应力点

1拉应力:

F13弯曲应力(包角范围) ,紧边拉应力:(紧边拉,1A

MEIrEy ,,,力产生) ,bWIyr

F2E——带的弹性模量，V带为,松边拉应力: (松边拉,2A250,400MPa

力产生) r——曲率半径，V带:

2ddA——带的截面面积， r,mm2板

y——中性层到最外层的距离，V书因为>所以> ,,FF1212设带，y= ha计 2离心拉应力

离心拉应力:因为<所以ddd1d22q2fvc,,== v,,c="">

q——每米带长质量

在带的个截面上是相同,c

的

教

学

反

思

教研组长签字 教导主任签字

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