14带传动V带标准带轮材料及结构;带传动的工作情况分析详解

主要指标：效率高、外廓尺寸小、质量小， 运动性能良好及符合生产条件等。 主要考虑因素：①功率的大小、效率高低； ②速度的大小；③转动比的大小； ④外廓尺寸；⑤传动质量成本的要求。
§6—1 概述
一、带传动的工作原理及特点
如图：由主动带轮1、从动带轮2、传动带3组成带 传动装置。
1、传动原理——以 张紧在两轮上的带 作为中间挠性件， 靠带与轮接触面间 产生摩擦力来传递 运动与动力。
中等直径或采用孔板式， 如右图c示。
直径较大的带轮可采用 轮辐式，如左图d示。
V带轮轮缘截面尺寸按P79表6-2确定。如上图 示，有关尺寸对应查表得出。其中，带轮轮槽角按 直径不同分别取320 ，340 ， 360 ， 380 ，小于V带截 面楔角400 。
练习与思考：
6-2-1、V带的结构及型号各是什么？ 答：V带结构分帘布式、线绳式两种， 型号有 Y、Z、A、B、C、D、E七种类型。
A.传动形式：两带轮 轴线平行同向回转。
B.交叉传动：两带轮轴线 平行反向回转。
C.半交叉传动：两带轮 轴线在空间交错。
三、带传动的几何关系
带传动的主要几何参数是包角α、带长L和中心距a。
1、包角α—带与带轮接触弧长所对应的中心角。
如图示：
2、带长L
其中：开式传动，按（6.3）式计算；
交叉传动，
π L＝2a＋ 2
(d1＋d2)＋(d2＋4ad1)2
半交叉传动，
π L＝2a＋ 2
(d1＋d2)＋d22＋2a d12
3、中心距a
练习与思考：
6-1-1、带传动的工作原理和主要特点是什么？ 6-1-2、V带传动为什么比平带传动应用更广泛？
§6—2 V带标准、带轮材料及结构
一、V带的标准
1、V带结构分帘布式、线绳式两种，如下图示。
（紧边拉力增量）F1—Fo = Fo—F2（松边拉力的减量） （6.5）式 拉力差称有效圆周力：F = F1—F2 （6.6）式
所以:
紧边拉力 松边拉力
F1=Fo + F/2 F2=Fo—F/2
二、带传动的最大有效圆周拉力及其影响
当带有打滑趋势时： 摩擦力达到极限值， 带的有效拉力也达到最大值。
松紧边拉力 F1 和 F2 的关系:
三、带传动的应力分析
带在工作进程中受到的应力有下列几种情况：
d
c 1
从动
主动
b1
b
c a
e
b2
2 f
max 2
1
1. 由拉力产生的拉应力
紧边 松边
1 2

F1 / A F2 / A
（6、9）式 （6、10）式
式中：σ1 、σ2分别为紧边和松边的拉应力；F1 、F2分别为紧边和
F1 F2
e f
F1
F2e f
（6.7）式 欧拉公式
式中：α1角（rad）为小带轮包角，e为自然对数的底，
fv为当量摩擦系数。对平带： fv等于带与带轮接触面间的摩擦系 数；对V带： fv=f / sin(φ/2)， φ为V带截面楔角。
小带轮包角：
1
180

D2
a
D1
60(57.3)
2、带轮材料
铸铁；铸钢——钢板冲压件 ；铸铝或塑料
3、结构尺寸
1）实心式 D≤（2.5~3）d 2) 胶板式 D≤300mm 3）孔板式 D≤300(D1-D1≥100mm时) 4）轮辐式 D>300 5）冲压式
带轮结构按带轮直径大小来定： 直径较小采用实心式，如右图。
中等直径采用腹板 式，如左图b示。

二、带传动的类型与应用
按带的载面形状分为：
a.平型带传动：最简单，适 合于中心距a较大的情况； b.V 带传动：三角带；
c.多楔带传动：适于传递功 率较大要求结构紧凑场合； d.圆形带传动：只能传递较 小的功率；
e.同步带传动：啮合传动，高 速、高精度，适于高精度 仪器装置中带比较薄，比 较轻。
根据带的传动形式，分为开式传动、交叉传动和半交 叉传动。
因为带传动即将打滑时的摩擦力等于带传动的最大有效圆周力 （临界值（不打滑时）），用Ffmax表示。
（6、8）式
式中：最大摩擦力的大小与初拉力F0，小带轮包角α1、带与带 轮间的摩擦系数f有关。
影响因素分析: 1.初拉力F0 : 适当选取； 2. 包角α : 包角越大承载能力越好； 3.摩擦系数f : f越大， Ffmax越大。
标注举例：例 A 2240——A型带，公称长度Ld =2240mm
二、带轮材料和结构
1、设计要求
重量轻，结构工艺性好，无过大的铸造内应力、质量分布 均匀，高速时要经动平衡试验，轮槽表面要经过精细加工 （表面粗糙度一般为1.6），以减轻带的磨损。各轮槽尺 寸与角度要有一定的精度，以使载荷分布较均匀。
2、优点：
1）有过载保护作用；
2）有缓冲吸振作用；
3）运行平稳无噪音；
4）适于远距离传动（中心距Amax=15m）；
5）制造、安装精度要求不高。 缺点： 1）有弹性滑动使传动比i不恒定； 2）张紧力较大（与啮合传动相比）、轴上压力较大； 3）结构尺寸较大、不紧凑； 4）打滑，使带寿命较短； 5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、 易燃、易爆的场合。
2、型式：分Y、Z、A、B、 C、D、E七种类型。有关尺 寸见表6-1
3、有关截面名称： 节面：带弯曲时宽度保持不变 的一层，又称中性层。 节宽bp：节面宽度保持不变。 基准长度Ld(公称长度)：在节 面上量得的周长。见表6-5 带轮基准直径D：轮槽与节宽 相应宽度处所对应的带轮直径。
V带分普通V带，窄V带和接头 V带，本章主要讨论普通V带。
第六章 带传动
V带标准、带轮材料及结构 带传动的工作情况分析
机械科教师：马少萍
2005年9月制作
导入：机械传动
一、机器的组成
机器通常由动力机、传动装置和工作机组成。
二、传动装置
定义：是实现能量传递运动转换的装置。 作用：1）能量的分配与传递；
2）运动形式的改变； 3）运动速度的改变。
三、传动类型的选择
6-2-2、为什么带轮轮槽角要小于V带截面楔角？ 答：因为带绕在带轮上经过磨合会产生弯曲变形， 使截面磨损造成带截面楔角变小，为保证有足够的 正压力，使带能正常传动，所以要把带轮轮槽角设 计成小于V带截面楔角。
§6—3 带传动的工作情况分析
一、带传动的受力分析
工作前 :两边初拉力Fo=Fo
工作时:两边拉力变化： ①紧边 Fo→F1；②松边Fo→F2