14、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)详解

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：
e d
c 1 b1 b
主动
c
2
b2
从动
a f
2
max
紧边 1 F1 / A 1. 由拉力产生的拉应力 松边 2 F2 / A
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:
F1 f f e F1 F2 e F2
（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：
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。
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。
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。
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
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、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 2) 胶板式 3）孔板式 4）轮辐式 5）冲压式 D≤（2.5~3）d D≤300mm D≤300(D1-D1≥100mm时) D>300
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。
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 。
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。
根据带的传动形式，分为开式传动、交叉传动和半交 叉传动。
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：
§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
（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
D2 D1 1 180 60(57.3) a
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。
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。
§6—2 V带标准、带轮材料及结构
一、V带ຫໍສະໝຸດ Baidu标准
1、V带结构分帘布式、线绳式两种，如下图示。
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。 标注举例：例 A 2240——A型带，公称长度Ld =2240mm
2、带长L
其中：开式传动，按（6.3）式计算；
π (d2＋d1)2 交叉传动， L＝2a＋ (d1＋d2)＋ 2 4a π d22＋d12 半交叉传动， L＝2a＋ (d1＋d2)＋ 2 2a
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？