第八章 带传动gui1

所以，本章重点介绍V带传动。
V带的类型 普通V带 窄 V带 联组V带
齿形V带
大 楔角 V 带
宽 V带
其中普通V带应用最广
普通V带结构特点 普通V带为无接头的环形，由顶胶、底胶、抗拉体 和包布组成。其中抗拉体分为：帘布和线绳两种类型。
特点：无噪声—无接头封闭环 传动比大、结构紧凑 承载大—带、轮楔形传动
1 e
fv
单根V带所能传递的功率：
P 0 ([ ] b1 c ) A(1
)v / 1000 kW
在特定条件下（α= 180°，特定长度，工作平稳），单根V带 的基本额定功率 P0 可查表 8— 6 （表a为普通V带，表b为窄V带）
例：1）n1= 1200 r/min，A型普通V带，D1=100mm，问P0 = ？ 2）n1= 980 r /min，SPB型窄V带，D1=200mm，问P0 =？ （二）原始数据及设计内容
原始数据：传递的功率P，转速n1、n2（或传动比 i），传动位置
要求及工作条件等。
设计内容：确定带的截型、长度、根数、传动中心距、带轮直径、
Fec Fe max Ff max ?
1. 欧拉公式： 表明带传动总的摩擦力Ff达到极限值时，带中F1和F2之间 的关系式。 下图为带工作时 的状况，此时紧边拉力为F1，松边拉力为 F2。假定带为刚体且忽略离心力的影响，取微段带dl，列出水 平与垂直方向的力平衡式：
F
dθ/2 fdN dl dN
F+dF dF—— 拉力的微增量 dN—— 带对轮的微正压力
d d Fx 0 : F dF sin 2 F sin 2 dN 0 （1） d d Fy 0 : F cos 2 fdN ( F dF) cos 2 0 （2）
由（2）式得：
紧边;
松边;
1 2
F1 1 A F2 2 A
A——带的横截面积
（表8—2）
2.弯曲应力：（只发生在带与带轮接触部分）
h b E dd
h— 带高，见表8—2
d d— V带带轮的基准直径
E— 带的弹性模量
dd1 dd 2
可见，当 h 增大或 D 减小时σb 增大，所以Dmin 一般应加以限制。 不同型号带的 Dmin 可查表 8—3
式中：
f —— 摩擦系数（V带f = fv ）
e--自然对数的底（e=2.718…）
--带在带轮上的包角 rad （平行传动时为小轮包角）
2.最大有效拉力Fec及其影响因素
Fec F1 F 0 2 Fec F2 F0 2 f F1 F 2 e

Fec 2 F 0 e f 1 2F
dd 2 n1 i n2 d d （ 1 1 ）
一般计算可用：
n1 d d 2 i n2 d d1
由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的滑动称为弹 性滑动，弹性滑动是带正常工作时固有的特性,是不可避免的。 通过实验可知：弹性滑动并不是在整个接触弧上产生， 而在接触弧的后半部，称为滑动弧。接触弧的前半部没有弹 性滑动，称为静弧，静弧总是位于带进入带轮这一边。
(2)带传动的弹性滑动
(a)弹性滑动
由于紧边松边存在拉力差，
2 c 1
n 1 1 b1
1
2 a 2
F2
2 n2 c2
b2 2
带绕过轮时两边变形量不同，
a1 1
F1
1
引起带与轮间产生微小相对滑动 弹性滑动。
a、弹滑是摩擦带传动的 固有属性，不可避免 b、动弧与静弧的概念
b1 b 2
设计要求： d1 d d min
3.离心应力：（在离心力作用下，整圈带均受到附加的离心拉力）
带离心力dC(产生圆弧)引起带中拉力FC ; v2 v2 2 离心力：dC qdl qrd qv dα r r d Fc r 2 力平衡： 2Fc sin dC qv d d dl 2 d n 离心力引起带拉力：F qv2 dC
max 1 c b1
由带的应力图可见，带转动一周其内部的应力是变应力， 所以当应力变化次数达到一定值时就会产生疲劳破坏。
（四）带的弹性滑动和打滑
思考： 当带由A—B时，带的受力如何？带相对于带轮是伸长还是缩短？ 当带由C—D时，带的受力如何？带相对于带轮是伸长还是缩短？
(1)带的运动状态
3）不能正常工作时： 带传动的有效拉力过大（P、V增加），而带传动极限的摩 擦力为Ffmax。若 Fe＞Ff max， 此时带将在带轮上发生打滑。 （二）带传动的最大有效拉力及其影响因素 在传动时我们总希望带所传动的有效拉力Fe越大越好，但Fe 又不能大于Ff ，因此可以断定在即将发生打滑时 ，Fe达到最大 称为最大有效拉力，用Fec表示。那么，Fec与那些因素有关呢？
第八章
带传动
§8—1 概 述 （一）组成及优缺点 带传动是挠性摩擦传动，由主动带轮、从动 带轮和紧套在带轮外的传动带共同组成。
带传动的优点：
结构简单、维修方便、缓冲吸振、传动平稳、 过载保护、传动中心距大。 带传动的缺点：
传动比不精确、效率低、结构尺寸大、 不宜在易燃、油污、高温处使用。
(二)带传动的类型
结论：Fec 随 F0、f、α的增大而增大。
分析：
1）
Fec F 0
Question: F0过大和过小对带传动有何影响？
2） 3）
Fec f
Fec
2）带传动时，松边应置于上侧还是下侧？
Question：1）围包角α受哪些参数的影响？
合理安排松边、紧边的位置
（三）带的应力分析
1.拉应力：
静弧a b、静角 不产生弹滑弧段 动弧b c、动角 产生弹滑弧段
(b)弹滑影响
由于弹性滑动的影响，V1 ＞V2其降低量可用滑差率ε表示

d d 1n1
2
V 1V 2 V1
100%
d d 2 n 2
1
V 1 100060
实际传动比：
V 2 100060 d d 2 n (1 )d d1n
联解上两式得： F1= F0 ＋Fe/2 F2 = F0－Fe/2 带所能传递的功率： P = Fe×V / 1000 kW
带所传递的有效拉力（圆周力） 整个接触面上的总摩擦力
分析以上各式可知：
（1）F1、F2的大小取决于F0和Fe。 （2）Fe的大小与P和V有关。P增大则Fe增大，带的两边拉力 差增大。这个拉力差的变化反映了带与带轮接触面上摩擦力 的变化，在其他条件不变的情况下，这个摩擦力有一定的极 限，这个极限就是带传动的最大传动能力。
2 a 2
F2 n2 F1 c2 2
1
Fe Fec
2 c 1
n 1 1
1
b2 2
b1 a1 1 动角达到整个包角，
带相对于轮产生全面滑动 打滑
1
打滑最先出现在哪个带轮上?
带传动的有效圆周力超过了极限值，带与 带轮之间将产生明显的滑动，这种现象称为打 滑。 打滑使带的磨损急剧增加、从动轮的转速 急剧下降，直至传动失效。应避免发生。
高速噪声（接头冲击）
2. V带传动（三角带传动）
靠带的两侧面与带轮槽之间的摩擦力来传递运动和动力 （应用最为广泛）。
Q N
Φ 2
N
Q
N
φ
2 sin F fV 2 fN

2 fv Q
2 QfLeabharlann sinV带 fv
f sin 2

f
;
F fV F fP
结论: 在同样的张紧力Q作用下,V带的传动能力远大于平带传动。
按照带的形状分类：平带；V带；O型带；多楔带； 同步带。
1. 平带传动
靠带的底面与带轮表面的摩擦力来传递运动和动力。 Q Ff = f N = f Q
f — 带与带轮之间的摩擦系数 Ff — 带与带轮之间的摩擦力_
N
平带结构特点： 平带 结构：帆布芯带、编织平带、皮革平带
特点：带轮简单、按需取长，接头成环
∴紧边拉力由F0增至F1，松边拉力由F0减至F2。
设：带为弹性体、服从虎克定律；带总长不变 一般地认为，带的紧边拉力增量与松边拉力减量相等。
F1－F0 = F0 － F2
F f 2 F2 2 F1
F1＋F2 = 2F0
2 0
取主动轮一端的带为分离体时，则Ff ，F1 和 F2 对轴心力矩的代数 和为0，即 D1 D1 D1 此时，Ff = F1 － F2 = Fe
d dF cos dF 2 dN f f
由（1）式得：
F d dN
Fd dF
f
即
dF f d F
两边积分：
dF F 2 F 0 f d F1 ln f F2
F1
即：
F1 F 2 e
f
欧拉公式（1775）
该式表明了当 Ff 趋向 Ffmax 时，F1与F2之间的关系。
打滑影响:
①n2 0; 带磨损，传动失效； 设计要求： Fe Fec
②过载保护
§8 — 3 V带传动的设计计算
（一）设计准则和单根V带的基本额定功率 带传动的失效形式： 带传动的设计准则： 打滑和疲劳破坏。 在保证带不打滑的条件下，具有一定的 疲劳强度和寿命。
1
V带疲劳强度条件：
max c b1
36°
36°
§ 6—2 带传动工作情况分析
（一）力的分析 为使带能正常工作，带与带轮之间应有足够的 摩擦力，用来克服从动轮的工作阻力使其回转。若 摩擦力不足就会发生打滑，从而使传动失效。所以 能否保证有足够的摩擦力去克服工作阻力，是带传 动设计中的主要问题。