第8章带传动

第八章带传动

讨论题

8-1 一带式运输机的传动装置如图所示。已知小带轮直径d i=140mm，大带轮直径

d2=400m m,运输带速度 v=0.3m/s，为了提高生产率，拟在运输机载荷（即拉力）F不变及

电动机和减速器传动能力都满足要求的条件下，欲将运输带的速度提高到0.42m/s。有人建议把大带轮的直径减少到280mm，其余参数不变以实现这一要求，此方案是否可行？若不

行应如何修改？

讨论题7-1图

解:当d2由400mm减小为280mm时，满足运输带速度提高到0.42m/s的要求。但由于运输

带速度的提高，在运输机载荷F不变的条件下，因为 P=Fv。即输出的功率增大，就 V带传

动部分来说，小轮转速 n i及d i不变，即带速不变，而传递的功率要求增加，带上有效拉力也必须增加，则 V带根数也要增加，故只改变d2是不行的。可以增加 V带的根数或重新选

择带的型号来满足输出功率增大的要求。

不过通常情况下，齿轮传动和带传动是根据同一工作机要求的功率或电动机的额定功率设计的。若齿轮传动和电动机的承载能力足够，带传动的承载能力也能够，但d2的变化会导

致带传动的承载能力有所变化，是否可行，必须通过计算做出判断。

8-2由双速电机与 V带传动组成传动装置，靠改变电机输出轴转速可以得到两种转速 300r/min和600r/min，若电动机输出轴功率不变，带传动应按哪一种转速设计？为什么？因为单根V带的功率P i 主要与带的型号，小带轮的直径和转速有关。转速高，P i增大，则V带根数将减小（Z=K A P/（P I +A P I）K O K L），因此应按转速低的工作情况计算带的根数，这样高速时更能满足。同时也因为P=Fv，当P不变时，v减小，则F增大，则需要的

有效拉力大，带的根数应增加。按300r/min设计的V带传动，必然能满足 600r/min的

要求，反之则不行。

思考题

8-3摩擦带传动有哪些特点？它的工作原理是什么？

解：摩擦带传动的特点是：传动平稳、噪声小，并能吸振缓冲；具有过载保护作用；结构简单，制造、安装及维护较方便；适合于中心距较大的两轴间的传动。但由于工作中存在弹性滑动，不能保证准确的传动比且效率低，带的寿命短。不宜用于易燃易爆的场合。尺寸大，需张紧装置，轴及轴承上受力较大。它的工作原理是：由于传动带紧套在带轮上，带上产生初拉力，带与轮面接触处产生正压力，当主动轮转动时，带与轮面间产生摩擦力，作用

于带上的摩擦力方向与主动轮圆周速度方向相同，驱使带传动。在从动轮上带作用于轮上的

摩擦力方向与带的运动方向相同，当摩擦力大于要克服的阻力时，系统匀速转动。

8-4为什么V带传动比平型带传动应用更广泛？

解：V带的横截面为梯形，其两个侧面为工作面。由于楔形摩擦原理，在相同的摩擦因素f和初拉力下，V带传动较平带传动能产生较大的摩擦力（当带轮槽角=400时，当量摩

擦因素f v=f/sin（＜f/2）＞f, f v~ 3f）,故V带传递的功率比平带约高2倍，并且V带为封闭的环状，没有接头，传动更为平稳。

8-5什么叫弹性滑动？它是怎样产生的？能否避免？它对传动有何影响？

解：因为带的弹性及拉力差的影响，使带沿带轮表面相对滑动（在主动轮上滞后，在从动轮上超前）的现象叫带的弹性滑动。

传动带是弹性体，在拉力作用下会产生弹性伸长，其伸长量随拉力的变化而变化，当带绕入主动轮时，传动带的速度 v与主动轮的圆周速度 v i相同，但在转动过程中，由紧边变为松边。带上的拉力逐渐减小，故带的伸长量相应减小。带一面随主动轮前进，一面向后收缩，使带速v低于主动轮圆周速度 V i （滞后）产生两者的相对滑动。在绕过从动轮时，情况正好相反，拉力逐渐增大，弹性伸长量逐渐增大，带沿从动轮一面绕进，一面向前伸长，带速大于从动轮的圆周速度 V2，两者之间同样发生相对滑动。弹性滑动就是这样产生的。

它是带传动中无法避免的一种正常的物理现象。它使从动轮的圆周速度低于主动轮，并且

它随外载荷的变化而变化，使带不能保证准确的传动比。引起V2的波动；它使带加快磨损，

产生摩擦发热而使温升增大，并且降低了传动效率。

8-6带传动工作时，带中会产生哪些应力？其应力分布如何？它对带传动有何影响？带中最大应力发生在何处？并写出最大应力的数学表达式。

解：带传动过程中，带上会产生：拉应力CT （紧边拉应力5和松边拉应力02）,弯曲应力

區及离心拉应力任。其应力分布见其应力分布图（教材图7-13）。因此带在变应力下工作，

当应力循环次数达到一定数值后，带将发生疲劳破坏：脱层、撕裂、拉断。这是带的一种失效形式，设计中应考虑。带上最大应力发生在紧边绕入主动轮处，其值为二max=G + 6i+；「c。

8-7在设计V带传动时，为什么应对V带轮的最小基准直径d min加以限制？

解：带上的弯曲应力 6=2Ey o/d。可知带愈厚，带轮直径愈小，则带上的弯曲应力愈大，为避免过大的弯曲应力，设计V带传动时，应对 V带轮的最小基准直径 d min加以限制。

8-8 V带的楔角是40 ,为何带轮轮槽角分别是34、36、38 ?若主、从动带轮直径不同，两轮轮槽角是否相同？为什么？

解：V带弯曲时，带的上面受拉，其横向要收缩；下面受压，其横向伸长，因而楔角将减小，为保证带和带轮之间的良好接触，带轮轮槽角应适当减小。主、从动带轮直径不同，两轮轮槽角不相同。考虑到带绕过不同直径的带轮时，其变形不等。轮槽角除按带的型号确

定外，还与带轮直径有关。

8-9带传动的失效形式有哪些？设计准则是什么？

解：带传动靠摩擦力传动，当传递的圆周阻力超过带和带轮接触面上所能产生的最大摩擦力时，传动带将在带轮上产生打滑而使传动失效；另外带在工作过程中由于受循环变应力