第五章带传动

在同样的张紧力下，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。 因而V带传动的应用比平带传动广泛得多。
3．带的结构 标准普通V带，其结构主要有下列两类：
结构
帘布芯结构：由伸张层1（胶料）、强力层2（胶帘 布）、压缩层3（胶料）和包布层4（胶帆布）组成。
绳芯结构：由伸张层1（胶料）、强力层2（胶线绳）、 压缩层3（胶料）和包布层4（胶帆布）组成。
3．弯曲应力 带绕在带轮上时要引起弯曲应力，带的弯曲应力为（小带轮受
的弯曲应力比较大）：
b
E
h D
b1
2b
E E
h
D1 h
D2
式中：h——带的高度； D——带轮的计算直径； E——带的弹性模量；
2
n1
b1
c
1
1）循环变应力；
2） ma x c1b1
3）位置：进入小带轮的那一点；
n2 b2
第五章 带传动
作用：在两个平行轴之间传递运动和动力。 一、特点
3
D1 1 1 n
1
D2
2
2
n
2
带 a
图8-1带传动示意图
1、组成：带传动一般是由固联于主动轴上的带轮1（主动轮）、固 联于从动轮上的带轮2（从动轮）和紧套在两轮上的传动带3组成的 （图3-1）。
2、类型 在带传动中，常用的有
V带（三角带）传动 平带 同步带
上式即所谓柔性体摩擦的欧拉公式。 讨论：由上式可知，最大有效拉力Fec与下列几个因素有关： （1）初拉力F0
F0 Ff Fec
F0 寿命
F 0能 力 脱带
（2）摩擦系数f（与材料、结构有关）
f Ff Fec
V带用当量摩擦系数fv。 （3）包角1120
小带轮包角
Ff Fec
包角1与a、D1、D2有关（D1、D2相差越大，包角越小）。
Fe F1F2
将上式代入前式，可得：
F1 F2
F0 F0
Fe
2 Fe
2
带的有效拉力
摩擦力 分布力
带的最大有效拉力用Fec表示。
N
Ff=Nf V
W
当W=Ff时，这个装置就达到了极限； 当W>Ff时，发生打滑现象，这个装置就失效了。
由上式可知，带的两边拉力F1和F2的大小，取决于初拉力F0和 带传动的有效拉力Fe。显然，当其他条件不变且初拉力F0一定时， 这个摩擦力有一极限值。这个极限值就限制着带传动的传动能力。
V
Ff1
T1 n1
F0F2 F0F1
Ff2max
T2
n2
3．最大有效拉力Fec 带传动中，当带有打滑趋势时，摩擦力即达到极限值。这时带传
动的有效拉力亦达到最大值。下面来分析最大有效拉力的计算方法 和影响因素。
x fdN F
F2
y
dN
1Βιβλιοθήκη Baidu
d n1
F+dF
F1
如果截取微量长度的带为分离体，如图所示，则根据，得：
L d2a 2D 2D 1D 24 aD 1
二、工作能力分析
松 边
Ff1 1 n
1
紧 边
V F0F
2
F0F 1a
1．工作原理 工作前：F0——初拉力； 工作后：F1——紧边；F2——松边；
2 n2
Ff2
摩擦传动：摩擦力决定带传动的工作能力。 通过传动带将主动轴上的运动和动力传给从动轴。
2．有效拉力 进入小带轮一边——紧边； 退出小带轮一边——松边；
4．剖面尺寸 普通V带的剖面尺寸分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号（表
3-1），其长度系列见表3-8。
A Z
Y
5．带传动的几何计算
在带传动的设计中，主要几何参数有包角、带长L、带轮直
径d1、d2和中心距a等。
包角1、2：
1D2a D1
rad
内周长度Li，也称公称长度； 基准长度Ld，沿V带的节面量得的节线周长。
单根V带的许用功率P0；
P实际 zP0
zP0kkLP 实 P0际 kP许用
当i>1时，有一增量p0 b2 寿命增加
max
其中： ma x 1b1c 代入上式得：
1b1c
上式可变换为：
1 b1c
又
Fec
F1
1
1 ef 1v
V
1
A
1
1 e fv1
P0 Fec V
1
A1
1 e fv 1
V
b1
c
A1
1 e fv 1
V
3．实际的传递功率P实际
V P 实F
际
Pd 、 nd
a)根据电动机的额定功率
P带 Pd ——名义
P链Pd带滑 P 输出 P d带 滑 2链 卷筒
b)工作机的负载
P输出FV
P带P链滑带
P 链P 输出 链 滑 卷筒
Pd P带
KA——载荷系数；
P 实际 PcaKAP 带
FdF sid nF sid nd N 0
2
2
又根据，得： FdF co d s F co d s fd N 0
2
2
对上两式两边积分（1），得：
F1F2ef
又 FecF1F2F11e1 f
又根据，代入上式可得出带所能传递的最大有效拉力为：
Fec
2F0
ef ef
1 1
式中：e——自然对数的底（e=2.718…）； f——摩擦系数（对于V带，用当量摩擦系数fv代替f）； ——带在带轮上的包角，rad；
四、运动特性 1．弹性滑动——是带传动固有的特性；
小带轮V<V1 大带轮V>V2
V1>V2
V
F2
动弧
V1
Fec
n1
静弧 F1
滑动率
V1V2 10% 0
V1
V2
T2
n2
i平n n1 2 D1D 1 2 D D1 2 C
2．打滑
外载 > Fec
五、失效 变应力疲劳失效 过载打滑 弹性滑动磨损
六、V带的设计 1．方法
三、应力分析
带传动工作时，带中的应力有以下几种：
1．拉应力 紧边F1——
1 F1 A
松边F2—— 2 F2 A
2．离心应力
Fc Fc
d Fc
Fc： qRdVR22Fcsin d2
式中：q——传动带单位长度的质量； Fc——离心力作用在传动带产生的离心拉力；
（0～1积分）得： Fc qV2
c Fc A
zP0kP k实 L际 P0k
受力分析：F0、F1、F2
应力分析： ma x 1b1c
失效分析： 疲劳失效 带 小轮 大轮 打滑 磨损
计算准则确定：P实际 P许用
确定主要参数：z——根数 D1、D2、a
结构设计：带轮尺寸（轮毂、轮缘）
2．许用功率 试验方法： 条件：=180，i=1，特定长度，化学纤维带质，平稳工作条件
F2
Ff1
F1
如果近似地认为带工作时的总长度不变，则带的紧边拉力的增加 量应等于松边拉力的减少量，即：
F 1F 0F 0F 2 F1F2 2F0
在图中，当取主动轮一端的带为分离体时，根据
T 0 ; F f1 F f2 F 1 F 2
故整个接触面上的总摩擦力Ff即等于带所传递的有效拉力，即；