机械基础-第7章 带传动与链传动

带传动的分类
2．V带传动 V 带的横截面为等腰梯形，如图7-4b 所示，带轮上需加工出相应的环形沟槽。V 带无接头，传动平稳。V 带工作时与轮槽的两个侧面相接触， V 带传动较平带传动 能产生更大的摩擦力，传动能力较平带传动大，允许的传动比也较大，轴间距较小， 结构紧凑。在一般的动力机械传动中，V 带传动应用较广泛。
连接
学习目标 ➢ 了解挠性传动的基本概念。 ➢ 掌握带传动的工作原理、特点、类型和应用。 ➢ 熟悉V带及V带轮的结构、标准及材料。 ➢ 了解V带传动受力及应力分析的方法及计算。 ➢ 了解带传动传动比的计算方法，熟悉V带传动的失效形式。 ➢ 了解带传动张紧、安装和维护和基本方法。 ➢ 熟悉链传动的工作原理、类型、特点和应用。 ➢ 了解链传动的传动比计算。 ➢ 了解链轮的结构和材料。 ➢ 了解链传动的布置与维护。
V 带的结构和标准
4．V带传动的优点 1）可承受冲击载荷。 2）传动效率高。 3）两带轮间距可以很短。 4）运转时无噪声。 5）两轮轴稍有偏差，也可正常运转。
V 带的结构和标准
5．V带传动的应用 V 带广泛用于汽车及机械传动上，例如车床、铣床、钻床等工作机械的动力驱 动，如图7-6 所示。有时为了传递更大的动力，可将多条V 带并排安装在带轮上。
V 带的结构和标准
2．V带的型号 普通V 带和窄V 带已标准化，普通Ｖ带按其截面尺寸不同，分为Y、Z、A、B、 C、D、E 七种型号，窄V 带按其截面尺寸不同，分为SPZ、SPA、SPB 和SPC 四种。
V 带的结构和标准
3．V带的标记 普通V 带和窄V 带的标记内容和顺序为型号、基准长度公称值、标准号。例如： Z 1080 GB/T 11544—2012。表示按GB/T 11544—2012《带传动 普通V 带和窄V带 尺 寸（基准宽度制）》要求制造的基准长度为1080 mm 的Z 型普通V 带。标记通常压 印在V 带外表面上，以供识别和选购。
带传动的传动比
在带传动中，主动轮的转速与从动轮的转速之比，称为带传动的传动比，用 i12 表示。如果不考虑带与带轮间弹性滑动因素的影响，传动比计算公式可用主、从动 轮基准直径来表示：
带的弹性滑动和打滑
1．弹性滑动 由于带传动存在紧边和松边，在紧边时带被弹性拉长，到松边时又产生收缩， 引起带在轮上发生微小局部滑动，这种现象称为弹性滑动。 2．带传动的打滑与极限有效拉力 当外载较小时，弹性滑动只发生在带即将由主、从动பைடு நூலகம்离开的一段弧上。传递 外载增大时，有效拉力随之加大，弹性滑动区域也随之扩大，当有效拉力达到或超 过某一极限值时，带与小带轮在整个接触弧上的摩擦力达到极限，若外载继续增加， 带将沿整个接触弧滑动，即带与带轮间发生全面滑动，这种现象称为打滑。
带传动的分类
5．同步带 同步带如图7-4e 所示，利用带的齿与带轮上的齿相啮合传递运动和动力，带与 带轮间为啮合传动，没有相对滑动，可保持主、从动轮线速度同步。
7.2 V 带与带轮
V 带的结构和标准
1．V带的结构 V 带常用的是普通V 带和窄V 带，断面为梯形的无接头带圈，如图7-5a 所示。 其内部构造如图7-5b 所示，包括： 1）抗张体：承受张力的主要部分。 2）缓冲材料：用以保护抗张体。 3）拉伸胶层：位于抗张体上方的胶层。 4）压缩胶层：位于抗张体下方的胶层。 5）外皮：由橡胶与织物织成。
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3．多楔带传动 多楔带是在平带的基体上有很多纵向排列的楔形面，如图7-4c 所示，因此兼有 平带和V 带的优点。多楔带传动适用于结构要求紧凑、传递功率较大及速度较高的 场合，特别适用于要求V 带根数多及轮轴和地面垂直的场合，如电动工具、洗衣机 中的带传动。
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4．圆带传动 圆带的横截面为圆形，如图7-4d 所示。圆带传动传递功率很低，常用于缝纫机、 磁带盘和真空吸尘器的机械传动和一些仪器中。
带传动的应力分析
传动带在工作时，横截面内产生3 种不同的应力。 1．拉应力σ 因紧边拉力F1 大于松边拉力F2，故σ1 ＞ σ2 。带传动工作时，带绕过主动轮时， 拉应力由σ1 逐渐减小到σ2 ；而带绕过从动轮时，拉应力由σ2 逐渐增大到σ1 。 2．离心拉应力σ c 离心拉应力是指由带弯曲运动而产生的离心拉应力。 3．弯曲应力σ b 弯曲应力σb 只发生在带绕在带轮上的圆弧部分，带轮直径越大，带越薄，σb 越小；带轮直径越小，带越厚，σb 越大。显然，σb1 ≥ σb2。
带传动的组成和工作原理
2．摩擦式带传动的工作原理 如图7-3 所示，当平带紧套在两带轮上还未工作时，带轮两边的带具有相等的预 紧力F0，带的预紧力使带与带轮的接触面之间产生正压力。
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1．平带传动 平带是一条断面呈扁平的带状物，如图7-4a 所示，用于带轮间传递动力，轴间 距离以5 ～ 10 m 为宜，传动线速度可高达25 m/s。平带与轮槽接触的内表面为工作 面。平带有胶帆布带、编织带、锦纶复合平带。各种平带规格可查阅相关标准。
V带轮
1．V带轮的材料 制造V 带轮的材料可采用灰铸铁、钢、 铝合金或工程塑料，以灰铸铁应用最为广泛。 2．V带轮的结构 带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。V 带轮按轮辐结构不同分为实心式、腹板式、 孔板式和轮辐式四种形式，如图7-7 所示。
7.3 带传动的工作情况
分析
带传动的受力分析
带以一定的预紧力套在带轮上。静止时, 带轮两边的拉力相等，均为预紧力F0， 如图7-8a 所示。工作时，如图7-8b 所示，由于带与带轮之间产生的摩擦力Ff，使进 入主动轮的一边被拉紧，称为紧边，拉力大小由F0 增加到F1 ；进入从动轮一边的 带则相应被放松，称为松边，拉力大小由F0 降至F2。
7.1 带传动概述
挠性传动
挠性传动是指当两轴距离过远，无法使用直接接触传动时，必须借助具有挠曲 性的连接物，利用拉力与摩擦力使两构件连动而传递运动或功率的方法。常用的挠 性连接物有传动带、绳索和链条等。
带传动的组成和工作原理
1．带传动的组成 如图7-1 所示，带传动通常是由主动带轮1、从动带轮2 及挠性传动带3 组成的挠 性传动。带是标准件，带轮的槽也需按标准制造。带传动可分为摩擦式带传动（图 7-1）和啮合式带传动（图7-2）两类。