带传动和摩擦轮传动
摩擦轮传动和带传动
摩擦轮传动和带传动§1-1 摩擦轮传动一、摩擦轮传动的工作原理和传动比1.摩擦轮传动工作原理摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和动力的一种机械传动。
图1―la所示为最简单的摩擦轮传动，由两个相互压紧的圆柱形摩擦轮组成。
在正常传动时，主动轮依靠摩擦力的作用带动从动轮转动，并保证两轮面的接触处有足够大的摩擦力，使主动轮产生的摩擦力矩足以克服从动轮上的阻力矩。
如果摩擦力矩小于阻力矩，两轮面接触处在传动中会出现相对滑移现象，这种现象称为“打滑”。
增大摩擦力的途径，一是增大正压力，二是增大摩擦因数。
增大正压力可以在摩擦轮上安装弹簧或其他的施力装置 (图1—2a)。
但这样会增加作用在轴与轴承上的载荷，导致增大传动件的尺寸，使机构笨重。
因此，正压力只能适当增加。
增大摩擦因数的方法，通常是将其中一个摩擦轮用钢或铸铁材料制造，在另一个摩擦轮的工作表面，粘上一层石棉、皮革、橡胶布、塑料或纤维材料等。
轮面较软的摩擦轮宜作主动轮，这样可以避免传动中产生打滑，致使从动轮的轮面遭受局部磨损而影响传动质量。
2.传动比机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比。
对于摩擦轮传动，其传动比就是主动轮转速与从动轮转速的比值。
传动比用符号i表示，表达式为(1-1)式中 nl――主动轮转速，r/min;nz——从动轮转速，r/min。
如图1―la所示，传动时如果两摩擦轮在接触处P点没有相对滑移，则两轮在p点处的线速度相等，即v1=v2。
因为 v1= ()v2= ()所以或由此可知:两摩擦轮的转速之比等于它们直径的反比。
与式 (1-1) 比较，得（1-2）式中主动轮直径，mm;从动轮直径，mm二、摩擦轮传动的特点与其他传动相比较，摩擦轮传动具有下列特点:1．结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。
2．传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。
3．过载时，两轮接触处会产生打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起到安全保护作用。
摩擦轮与带传动
2．探求最佳工作速度，如试验设备，自动线的试调等。
3．某些仪器和设备中的计算装置和测试装置 4．需缓速起动的场合。
类型：
二、变速范围 如图所示，假设轮1和轮2作无滑动的纯滚动
i12
1 2
n1 n2
R2 R1
设轮1以ω1转动， R2 由R2max向R2min变化， ω2由ω2min向ω2max变化
2)摩擦系数要大，以便在传递同样的圆周力时减小 两轮间的法向压力
3)表面接触强度和耐磨性要好，以保证传动所需的寿命
4)在干摩擦条件下，吸湿性要小。
具体应根据不同要求而定:
1)淬火纲——淬火钢或铸铁 :高速、高效、尺寸紧凑、闭式传动
2)铸铁——铸铁:尺寸较大、转速较低、开式传动 3)钢(铸铁)——橡胶、石棉或其它工程塑料： f较大，但强度较低，
i12在i12max至i12min之间得到无级的变化
i12 max i12 min
1 2 min
1 2 max
R2 max R1
R2 min R1
ω1不变的情况下，从动轴角速度ω2的调节范围为：
Rb
i12max i12min
n2max n2 min
D2max D2 min
R2 : R2max R2min
缺点：1．传动比不能精确地恒定 2．转矩不宜过大。 3．磨损快，寿命低。 4．传动效率低。
第七章 带传动
一、带传动的类型和张紧装置 a.带传动的工作原理
第四节 带传动
一、带传动的类型和张紧装置
b.应用：
c.带的截面形式：
平型带；V带； 圆带，多楔带
平带传动时,摩擦力:F=Qf
5、摩擦轮传动和带传动要点
第5讲 摩擦轮传动与带传动学习目标及考纲要求1．理解摩擦轮传动与带传动的类型、工作原理及应用场合。
2．掌握带传动的主要参数的含义及带传动传动比的计算。
3．熟悉三角带的型号，了解其选用方法。
4．理解带传动的安装、调整及维护方法。
知识梳理一、摩擦轮传动的原理1．摩擦轮传动：利用两轮直接接触所产生摩擦力来传递运动和动力的一种机械传动。
2．传动条件和打滑条件传动条件：摩擦力矩﹥阻力矩打滑条件：摩擦力矩﹤阻力矩。
打滑时传动不正常的是从动轮，打滑是可以避免的。
3．增大摩擦力途径（见表1-5-1）表1-5-1 措 施 具 体 方 法增大正压力 安装弹簧或其他施力装置（只能适当加）。
增大摩擦因数一轮用钢或铸铁，另一轮工作表面粘上一层石棉、皮革、塑料、橡胶等。
轮面较软的作主动轮。
4．摩擦轮传动主要参数（见表1-5-2）表1-5-2 参 数计 算 公 式备 注传动比 摩擦轮传动的传动比指主动轮转速与从动轮转速之比，也等于它们直径的反比。
速度传动时如果两摩擦轮在接触处没有相对滑移，则两轮在该点的线速度相等，注意公式的单位。
中心距 2-21221d d a d d a =+=内接式：外接式：两轮中心的距离，注意是外接还是内接摩擦轮传动。
1221n D i n D ==100060n D v π=⨯二、摩擦轮传动的特点1．结构简单，使用维修方便，适用于近距离传动。
2．传动时噪声小，可在运转中变速、变向。
3．过载时，两轮接触处会打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。
4．在两轮接触处有打滑现象，所以不能保持准确的传动比。
5．传动效率低，不宜传递较大的转矩，适用于高速、小功率传动。
三、摩擦轮传动类型外接圆柱式平行轴摩擦轮传动内接圆柱式外接圆锥式相交轴摩擦轮传动内接圆锥式圆柱平盘式四、带传动类型和工作原理1．带传动的类型（见表1-5-3）表1-5-3类型名称图形摩擦传动平带传动V带传动圆带传动啮合传动同步带传动2．带传动的工作原理带传动是利用带作为中间挠性件，依靠带与带轮之间的摩擦力或啮合来传递运动和（或）动力的。
机械传动有哪些类型及各自应用 2
机械传动有哪些类型及各自应用机械传动在机械工程中应用非常广泛,机械传动有多种形式,主要可分为两类：①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动，包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。
摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用，但这种传动一般不能用于大功率的场合，也不能保证准确的传动比。
②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。
啮合传动能够用于大功率的场合，传动比准确，但一般要求较高的制造精度和安装精度。
基本产品分类：减速机、制动器、离合器、连轴器、无级变速机、丝杠、滑轨等。
机械传动传动方式分类机械传动按传力方式分，可分为：1 摩擦传动2 链条传动3 齿轮传动4 皮带传动5 涡轮涡杆传动6 棘轮传动7 曲轴连杆传动8 气动传动9 液压传动（液压刨）10 万向节传动11 钢丝索传动（电梯中应用最广）12 联轴器传动13 花键传动。
一、带传动带传动的特点由于带富有弹性，并靠摩擦力进行传动，因此它具有结构简单，传动平稳、噪声小，能缓冲吸振，过载时带会在带轮上打滑，对其他零件起过载保护作用，适用于中心距较大的传动等优点。
但带传动也有不少缺点，主要有：不能保证准确的传动比，传动效率低(约为～，带的使用寿命短，不宜在高温、易燃以及有油和水的场合使用。
常用带传动常用的带传动有两种形式，即平带传动和V带传动。
1、平带传动横剖面为扁平矩形，工作是环形内表面与带轮外表面接触。
平带传动结构简单，平带较薄，挠曲性和扭转性好，因而适用于高速传动、平行轴间的交叉传动或交错轴间的半交叉传动2、V带传动横剖面为等腰梯形，工作时置于带轮槽之中，两侧面接触，产生摩擦力较大，传动能力较强。
同步齿形带传动同步齿形带传动的特点是：①钢丝绳制成的强力层受载后变形极小，齿形带的周节基本不变,带与带轮间无相对滑动,传动比恒定、准确；②齿形带薄且轻，可用于速度较高的场合，传动时线速度可达40米／秒，传动比可达10，传动效率可达98％；③结构紧凑，耐磨性好；④由于预拉力小，承载能力也较小；⑤制造和安装精度要求甚高，要求有严格的中心距，故成本较高。
摩擦轮传动和带传动
带传动在工业传送带中发挥了重要作用，其优点为结构简单、成本低、维护方便等，是一种非常有效的 传动方式。
06
CATALOGUE
总结
摩擦轮传动和带传动的总结
摩擦轮传动和带传动是两种常用的机械传动方式，它 们在传动原理、应用场景、优缺点等方面存在显著差
异。
输标02入题
摩擦轮传动依靠接触面之间的摩擦力传递动力，具有 结构简单、传动效率高、传递扭矩大等优点，但同时 也存在对安装精度要求高、易磨损等缺点。
案例结论
摩擦轮传动在汽车发动机启动装置中发挥了重要作用，其优点为结构简单、可靠性高、传 递效率高等，是一种非常有效的传动方式。
带传动案例
案例描述
带传动是一种通过皮带和带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的传动方式。它具有结构简单、成本低、维护方便等优 点，广泛应用于各种机械系统中。
案例分析
带传动的一个典型应用是工业传送带。在工业生产线上，传送带将物料从一个工作站传递到另一个工作站，从而实现 自动化生产。在这个过程中，带传动的优点得到了充分体现，如结构简单、成本低、维护方便等。
车、航空等领域。
承载能力有限
由于摩擦轮传动的摩擦 力有限，因此其承载能 力相对较小，不适合传
递大功率。
摩擦轮传动的应用场景
01
02
03
机械制造
在机械制造领域，摩擦轮 传动常用于各种机床、加 工中心等设备的传动系统 。
汽车工业
在汽车工业中，摩擦轮传 动广泛应用于发动机、变 速器、刹车系统等部件的 传动。
总结
摩擦轮传动和带传动在不同领域有各自的应用场 景，应根据实际需求和应用场景进行选择。
05
CATALOGUE
案例分析
带传动、链传动和摩擦轮传动
外接圆锥式摩擦轮传动
内接圆锥式摩擦轮传动
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制作者：
滚子平盘式无级变速机构
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2．应用场合
直接接触的摩擦轮传动原理一般应用于摩擦压力机、 摩擦离合器、制动器、机械无级变速器以及仪器的传动机 构等场合。
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二、带传动的基本知识
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制作者：
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2.V带的标准 普通V带已标准化，按截面尺寸由小到大，可分为Y、Z、A、B、
C、D、E七种型号。我国普通V带的截面尺寸见表1。
表1 普通V带截面尺寸(摘录GB/T11544-1997)
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带轮的结构
V带轮由轮缘、辐板（或轮辐） 和轮毂三部分组成。
1. 轮缘：带轮外圈环形部 分。轮缘上有轮槽 。
制作者：
学习目标：
了解带传动的特点 掌握带传动的工作原理和传动比的定义及计算 掌握V带的构造、型号 了解V带的受力情况，包角及带速V对带传动的影响 掌握带传动的张紧方法 掌握V带传动在汽车上的应用 了解同步齿形带的传动特点，掌握同步齿形带在汽车上的应
用
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制作者：
（一）带传动的类型、特点及应用
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制作者：
3.多楔带传动 在平带基体上由多根V带组
成的传动带。 多楔带能传递的功率更大，
且能避免多根V带长度不等而产 生的传力不均的缺点。
适用于传递功率较大且要求结 构紧凑的场合。
4.圆形带 横截面为圆形。只用于小功
率传动。
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带传动的优点主要有： ①缓冲、吸振，传动平稳，噪声小。 ②摩擦式的带传动，当过载时，带会在带轮上打滑， 可防止损坏其他零件。
3.4摩擦轮传动、带传动
6）同步带：是一种啮合传动，综合了带传动、链传动和齿轮传动 的优点。带与带轮之间无滑动，能保证固定的传动比，从而实现同 步传动。带的柔韧性好，所用带轮直径可较小;传递功率大。 用于要求传动平稳,传动精度较高的场合，在各种仪器、计算 机、汽车、工业缝纫机中广泛应用。
二、平带传动的传动形式
动开 口 传
二．摩擦轮传动的特点
1．结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近 的传动。 ２．传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。 ３．过载时，在两轮接触处会产生打滑，因而可防止 薄弱零件的损坏，起到安全保护作用。 ４．在两轮接触处有产生打滑的可能，所以不能够保 持准确的传动比。 ５．传动效率较低，不宜传递较大的扭距，主要适用 于高速小功率传动场合。
（3）适用于两轴距离较大的传动。
（4）结构简单，加工和维护方便，成 本低。
（1）带传动装置结构不够紧凑，传动的外 廓尺寸较大。
（2）存在弹性滑动现象，不能保证固定不 变的传动比，传动精度低。 缺 点 （3）轴和轴承受力较大。 （4）传动效率较低，V带传动约为0.940.97。带的寿命较短，仅约3000-5000小 时。 （5）传动中摩擦会产生电火花，不宜用于 易燃、易爆及有腐蚀介质的场合。
课堂练习一
１．机械传动按传动力的方法可分为（ （ ） 传动。 啮合
摩擦传动
）和
２．摩擦轮传动装置中，从动轮能正常连续传动的条件 是（ ）。 产生的摩擦力矩大于从动轮的阻力矩 ３．提高摩擦轮传动能力的措施有（ 增大正压力 ）和 （ 增大摩擦系数 ）方法。
４．摩擦轮传动可分为（ （ 轴线相交 ）两种。
4.V带的标记
二、V带传动的主要参数
三、V带带轮的典型结构
V带带轮的典型结构有实心式、腹板式、孔板式、轮 辐式四种 。
机械基础 模块一 带传动和摩擦轮传动
一、带传动
１．组成及工作原理
带传动是一种通过中间挠性件（传 动带）将主动轴上的运动和动力传 递给从动轴的机械传动方式。根据 工作原理的不同，可分为摩擦型和 啮合型两种类型。带传动一般是由 主动轮、从动轮、紧套在两轮上的 传动带及机架组成，如图１—2所 示。工作中依靠带与带轮接触面间 的摩擦（或啮合）来传递运动和动 力。
1.平带传动的常见形式
2.平带的接头形式
二、平带传动的张紧
带传动在工作时带与带轮之间需要一定的张紧力，当带工作一段时 间之后，就会因塑性变形而松弛，使初拉力下降。为了保证带的传动能 力，应将带重新张紧。张紧装置分定期张紧和自动张紧两类。
任务实施
一、确定平带传动的长度
L
2a
2
(d 2
d1 )
(d 2
d1 )2 4a
2 480 (180 50) (180 50) 2
2
4 480
1330mm
将计算出的理论长度加上接头量、悬垂量等圆整成标准长度， 取长度1250mm。
二、选择接头方式
本任务可以考虑用粘接法连接平带的接头。粘接前将带的两端削成斜面， 斜面的长度约为带厚度的20～25倍，在斜面上涂上黏结剂，将涂有黏结剂的 部分搭接后压紧，待自然干燥后即可使用 。
任务分析
V带传动与平带传动相比，承载能力更大，应用更加广泛；V带也不像平带一样 有接头，因而传动更平稳；V带和V带轮都是标准件，它们的基本参数都已经标 准化、系列化。下面学习V带传动的基本知识，在此基础上达到合理选用、正确 安装、张紧和维护的目的。
一、V带的结构和标准
１．V带的结构
V带的横截面为等腰梯形，其工作面是
与轮槽相接触的两侧面，带与轮槽底面不 接触。其横截面结构如图1-7所示，它主 要由包布、顶胶、承载层和底胶四部分组 成。包布的材料是帆布，它是V带的保护 层。
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动画演示
2．主要类型
根据带传动原理不同，带传动可分为摩擦 型和啮合型两大类，前者过载可以打滑，但传 动比不准确；后者可保证同步传动。根据带的 横截面形状不同，摩擦型带传动可分为平带传 动、V带传动、多楔带传动和圆带传动。见表 １—1。
表１—１ 摩擦型传动带的类型、特点、应用
类型
图例
图例
特点与应用
视频演示
任务分析
平带传动是带传动的一种类型，带传动是 如何工作的？常见的带传动类型有哪些？带传 动有什么特点，在生产实际中如何应用？
更换平带，首先要合理确定平带的参数 （特别是带长），选择合适的接头形式，并掌 握正确的安装方法。
一、带传动Байду номын сангаас
１．组成及工作原理
带传动是一种通过中间挠性件 （传动带）将主动轴上的运动和 动力传递给从动轴的机械传动方 式。根据工作原理的不同，可分 为摩擦型和啮合型两种类型。带 传动一般是由主动轮、从动轮、 紧套在两轮上的传动带及机架组 成，如图１—2所示。工作中依 靠带与带轮接触面间的摩擦（或 啮合）来传递运动和动力。
一、V带的结构和标准
１．V带的结构
V带的横截面为等腰 梯形，其工作面是与 轮槽相接触的两侧面， 带与轮槽底面不接触。 其横截面结构如图17所示，它主要由包 布、顶胶、承载层和 底胶四部分组成。包 布的材料是帆布，它 是V带的保护层。
V带工作时，顶胶弯曲拉伸， 也称为伸张层，底胶弯曲压 缩，也称为压缩层。承载层 是V带的主要承力层，其结构 有帘布结构和线绳结构帘布 结构的V带制造方便，抗拉强 度高，价格低廉，应用较广； 线绳结构的V带柔韧性好，抗 弯强度高，适用于带轮直径 小，转速较高的场合。
模块一 带传动和摩擦轮传动
任务1 更换外圆磨床平带 任务2 更换空气压缩机V带 任务3 分析摩擦轮传动机构
任务1 更换外圆磨床平带
1.了解带传动的工作特点、传动类型
任务目标 2.了解平带传动的常见形式
3.了解平带的接头形式及应用 4.能够正确选用和安装传动平带
任务引入
如图1-1所示为M1432磨床内圆磨具，动力传递系 统采用了平带传动。通过平带传动将电动机的旋转运 动输送给磨床内圆磨具使内圆磨头高速旋转。工作中 发现平带因为变形、磨损、老化等原因已不能正常使 用，需要更换，试选择合适的平带，并正确安装。
圆带
横截面为圆形，结构简单。 一般用于轻小型机械，如缝 纫机等。
动画演示
二、平带传动
平带传动是由平带和平带轮组成的摩擦 传动，平带的横截面为扁平矩形，其工作面 是与轮缘表面相接触的内表面。普通平带又 称帆布芯平带或普通胶帆布平带。
动画演示
1.平带传动的常见形式
2. 平带的接头形式
三、平带传动的张紧
动画演示
2．V带的标准
• 楔角φ为40° ，相对高度（h/bp）约为0.7的V带称为普通
V带。普通V带已经标准化，按横截面尺寸由小大到大可分 为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，如图１－８所示。其横 截面尺寸见表1—5。在同样的条件下，横截面尺寸大则传 递的功率就大。
图１—９ V带的节线和节面
V带是一种无接头的环形带，如图１—９所示当带 垂直其底边弯曲时，在带中保持原长度不变的任一条 周线称为节线，由全部节线构成的面称节面。带的节
任务引入
如右图所示空气压缩 机的动力传递系统采用 了V带。电动机的动力通 过V带传动输送给压缩机。 V带经过一段时间的使用 后因磨损老化等原因而 不能正常工作，需要进 行调整或更换，试合理 选择V带类型，并正确安 装。
动画演示
任务分析
V带传动与平带传动相比，承载能力更大， 应用更加广泛；V带也不像平带一样有接头，因 而传动更平稳；V带和V带轮都是标准件，它们 的基本参数都已经标准化、系列化。下面学习V 带传动的基本知识，在此基础上达到合理选用、 正确安装、张紧和维护的目的。
L
2a
2
(d 2
d1 )
(d 2
d1 )2 4a
(180 50) 2
2 480 (180 50)
2
4 480
1330mm
将计算出的理论长度加上接头量、悬垂量等 圆整成标准长度，取长度1250mm。
任务实施
二、选择接头方式
本任务可以考虑用粘接法连接平带的接头。粘接前将 带的两端削成斜面，斜面的长度约为带厚度的20～25倍， 在斜面上涂上黏结剂，将涂有黏结剂的部分搭接后压紧， 待自然干燥后即可使用 。
带传动在工作时带与带轮之间需要一 定的张紧力，当带工作一段时间之后，就 会因塑性变形而松弛，使初拉力下降。为 了保证带的传动能力，应将带重新张紧。 张紧装置分定期张紧和自动张紧两类。
• 平带传动的张紧方法
动画演示
• 平带传动的张紧方法
自动张紧 使用张紧轮
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任务实施
一、确定平带传动的长度
三、安装平带
将平带首先套入小带轮，然后用螺丝刀撬起大带轮 上平带，旋转带轮即可使平带进入大带轮，旋转大带轮 一侧电动机底座与机架之间的连接螺钉，使电动机连同 带轮一起作水平方向移动，从而改变两带轮之间的中心 距，使张紧力增大或减小，调整至合适张紧度。
知识扩展
带传动的应用特点
一、带传动的优点 1 ．适用于中心距较大的传动。 2 ．带具有良好的挠性，传动平稳，噪声小，可缓冲、吸振。 3 ．过载时，带与带轮间产生打滑，可防止其他零件损坏。 4 ．结构简单，制造、安装和维护较方便，且成本低。 二、带传动的缺点 1 ．传动的外廓尺寸较大； 2 ．需要张紧装置。 3 ．由于带与带轮之间存在滑动，传动时不能保证准确的传动
平带
截面形状为矩形，内表面 为工作面。抗拉强度较大， 中心距大，价格便宜，效率 较低。传动比≤5 传递的功率 比较大，传动速度快等特点。
V带
截面形状为梯形，两侧面为 工作表面。传递功率大，传 动能力强，结构紧凑。传动
比i≤10 。
多 楔带
在平带基体上由多根V带组 成的传动带，结构紧凑的传 动，特别是要求V带根数多 或轮轴垂直地面的传动。
比，传动效率较低。 4 ．带的寿命一般较短。 5 ．不宜在易燃易爆场合下工作。
1．平带传动的常见形式有哪些？ 2．平带传动的接头形式有哪些？ 3．平带传动常见的张紧方法有哪些？
任务2 更换空气压缩机V带
1.了解V带的结构、标准
任务目标
2.熟悉普通V带的主要参数 3.了解V带轮的结构和材料
4.能够正确选择和安装V带