第八章.带传动

二、主要类型与应用
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. 同步带传动 —— 啮合传动，高速、高精度，适于高精 度仪器装臵中带比较薄，比较轻。
应用：V=5m/S~25m/S，P〈500KW（平带） P〈700KW（V带）
由上述分析可知，带的两边的拉力F 1和F 2 的大小，取决于预紧力F0和带传动的有效拉 力Fe。在带传动的传动能力范围内，Fe的大 小又和传动的功率P及带的速度有关。当传动 的功率增大时，带的两边拉力的差值Fe＝ F 1－F 2也要相应地增大。带的两边拉力的这 种变化，实际上反映了带和带轮接触面上摩 擦力的变化。显然，当其它条件不变且预紧 力F0一定时，这个摩擦力有一极限值（临界 值）。这个极限值就限制着带传动的传动能 力。
2、包角α
最大有效拉力Fec随包角α的增大而增大。
这是因为α 越大，带和带轮的接触面上所产生的总摩擦力就越大， 传动能力也就越高。由于小带轮上的包角α 1较小，因此带传动 的最大有效拉力Fec取决于小带轮上的包角α 1的大小。
3、摩擦系数 f 而增大
最大有效拉力Fec随摩擦系数f的增大
这是因为摩擦系数越大，则摩擦力就越大，传动能力就越高。而 摩擦系数与带及带轮的材料和表面状况、工作环境条件等有关。 V 带与带轮间的当量摩擦系数大约是平带与带轮间摩擦系数的3倍， 因此V带传动的承载能力就较高。
V太小: 由P=FV可知，传递同样功率<P时，圆周力F太 大，寿命↓ V太大: 离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力↓， 传递载荷能力↓
同步带传动综合了带传动、链传动和齿轮传动的优点。 由于带的工作面呈齿形，与带轮的齿槽作啮合传动，并 由带的抗拉层承受负载，故带与带轮之间没有相对滑动， 从而使主、从动轮间能作无滑差的同步传动。同步带传 动的速度范围很宽，从每分钟几转到线速度40m／s以上， 传动效率可达99.5％，传动比可达10，传动功率从几瓦 到数百千瓦。 同步带现已在各种仪器、计算机、汽车、工业缝纫 机、纺织机和其它通用机械中得到广泛应用。 同步带型号有： MXL、XXL、XL、L、H、XH、XXH等 上述同步带的节距依次增大。
二、带的工作应力分析
e d c 1 b1 b
主动 从动
c
2
b2
a f
2
max
1. 离心应力
2. 拉应力
qV 2 2 C FC / A V A 紧边 1 F1 / A 松边 2 F2 / A h
3. 弯曲应力
h b E dd
1
b1 E
§8—2 带与带轮
一、平带和带轮
平带的带体薄、软、轻，具有良好的耐弯曲性能， 适用于小直径带轮传动。高速运行时，带体容易散热， 传动平稳。过去多采用丝、麻、合成纤维等编织物用耐 磨胶粘合而成。近年来，普遍采用以尼龙薄片为强力层 的片基复合胶带，可用于高速的磨床、电影放映机、精 密包装机等高速装臵的传动 平带用于高速传动时，平带应制成无接头环形平带。 带轮的轮缘表面应有中凸度，可使高速传动平带在运转 时自动保持在带轮中部，以防滑移脱落。带轮轮缘表面 应开若干条平行的圆弧环形沟槽，以使高速运转时带与 带轮缘表面间的截留空气逸出，保证带与带轮间的贴合 性并减少噪音 对一般用途的普通平带传动，带体可按传动中心距 的要求临时对接成环形带。
由于弹性滑动的影响，将使从动轮的圆周速度v2低于主 动轮的圆周速度v1，其降低量可用滑动率ε来表示：
v1 v v2 v1 v2
v1 v2 v1
实际传动比：
dd 2 n1 i n2 d d 1 (1 )
理论传动比：
n1 d d 2 i理 n2 d d 1
宽Ｖ带主要用于无级变速装臵的中间挠性摩擦件，因此 常称为无级变速带； ★带体宽，可有较大变速的范围的； ★带体较薄，以减小弯曲应力和纵向截面变形，但其横 向变形较大，因此比普通Ｖ带寿命短； ★为使调速机构灵活，使用时应保持良好的润滑
V带： 无接头的环行，各种型号带的基准长度Ld 图8.2
标注：例 A 2240——A型带 三、带轮的结构设计 1、V带轮设计的要求 设计V带轮应满足的要求有：质量小、结构工艺性好 、无过大的铸造内应力、质量分布均匀，转速高时要经 过动平衡；轮槽工作面要精细加工（表面粗糙度一般 为 ），以减少带的磨损；各轮槽的尺寸和角度应保持 一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。 2、带轮的材料 带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150 和HT200；转速较高时宜采用铸钢（或用钢板冲压后焊接 而成）；小功率时可用铸铝或塑料。 公称长度 Ld=2240mm
3、结构尺寸 铸铁制V带轮的典型结构有以下几种：实心式、 腹 板式、 孔板式和 轮辐式。 带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择 结构形式；根据带的截型确定槽轮尺寸；带轮的其它结 构尺寸通常按经验公式计算确定。确定了带轮的各部分 尺寸后，即可绘制出零件图，并按工艺要求注出相应的 技术要求等。 带轮轮毂部分通常采用键联接，目前胀紧联接结构 用得越来越多。 思考： V带的楔角为 400，而带轮的 槽角要小于400， 为什么？
§8—5 带传动的设计计算 一、失效形式与设计计算 失效形式 1）打滑；2）带的疲劳破坏
设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲 劳强度和寿命 单根三角胶带的功率—P0 单根三角带在不打滑的前提下所能传递的功率为：
Av P0 ([ ] b1 c )(1 fv ) e 1000
第三篇 机械传动
一、机器的组成
机器通常由动力机、传动装臵和工作机组成
二、传动装臵
定义：是实现能量传递及运动转换的装臵 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
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
第八章 带传动
§8—1 概述
一、带传动的工作原理及特点
1、传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性 件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力
2、传动形式： 1）开口传动 2）交叉传动 3）半交叉传动 4）张紧轮传动 3、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（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。
在正常情况下，带的弹性滑动并不是发生在相对于全 部包角的接触弧上。当有效拉力较小时，弹性滑动只发生 在带由主、从动轮上离开以前的那一部分接触弧上，称之 为滑动弧。未发生弹性滑动的接触弧则称为静弧。 如果带的工作载荷进一步加大,使有效圆周力达到临界 值Fec,则带与带轮间就会发生显著的相对滑动，即产生打 滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，甚至 使带传动失效，这种情况应当避免。
窄V带： １、与同型号的普通Ｖ带相比,窄V带的高度为普通V带 的1.3倍所以其横向刚度较大。 ２、自由状态下，带的顶面为拱形，受力后绳芯为排齐 状，因而带芯受力均匀； ３、带的侧面为内凹曲面，带在轮上弯曲时，带侧面变 直，使之与轮槽保持良好的贴合； ４、窄Ｖ带承载能力较普通Ｖ带可提高50%-150%，使用 寿命长。 窄V带有： SPZ、SPA、SPB、SPC等型号 上述型号带的截面依次增大
§8—4 带传动的计算基础
一、带传动的受力分析
F0 1
F0 2
F0
F0
工作前 :两边初拉力Fo=Fo
工作时:两边拉力变化： ①紧力 Fo→F1；②松边Fo→F2 如果近似地认为带工作时的总长度不便，则带的紧边拉 力的增加量，应等于松变拉力的减小量，即 F1—Fo = Fo—F2 F1—F2 = 摩擦力总和Ff = 有效圆周力Fe 所以: 紧边拉力 F1=Fo + Fe/2 松边拉力 F2=Fo—Fe/2
f
e 1 Fec 2 F0 ( f ) e 1
f
这就是柔韧体摩擦的欧拉公式，式中： e－自然对数的底数；f－摩擦系数（对于V带， 用当量摩擦系数fv代替f）； α－带在带轮上的包角。
由欧拉公式可知最大有效拉力Fec与下列因素有关： 1、预紧力F0 最大有效拉力Fec与F0成长比。
这是因为F0越大，带与带轮间的正压力越大，则传动时的摩擦力 就越大，最大有效拉力Fec也就越大。但F0过大时，将使带的磨损 加剧，以至过快松弛，缩短带的工作寿命。若F0过小，则带传动 的工作能力得不到充分的发挥，运转时容易发生跳动和打滑。
d d1 h dd 2
b2 E
e d
c 1 b1 b
主动
c
2
b2
从动Leabharlann a f2max
max 1 b1 C
1
三、弹性滑动与打滑 弹性滑动后果 弹性滑动与打滑的区别 带传动在工作时，带受到拉力后要产生弹性变形。由于 带所受的拉力是变化的，因此带受力后的弹性变形也变 化的。由于带传动中存在着带的弹性变形的变化，这就 导致了带与带轮之间有一定的相对速度，因此存在带与 带轮间的相对滑动。这种因弹性变形而引起的相对滑动 称之为带传动的弹性滑动。
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，特定带长，平稳工作条件下单根带传递的许 用功率P。表8.4a
1
二、设计数据及内容
已知： P，n1，n2 a）,工作条件
或
i ,传动布臵要求（中心距
要求： 带：型号，根数，长度 轮：dmin，结构，尺寸 中心距（a） 轴压力等 三、设计步骤与方法 ①确定计算功率Pca ：
Pca K A P