机械原理第六章 带传动

F1 Ff －带轮作用于带的摩擦力
松边拉力 -- 由 F0 减 小到 F2 。
Fe = Ff = F1 – F2
Fe － 有效拉力
F2
Ff
带是弹性体，工作后可认为其总长度不变 紧边拉力增量 ＝ 松边拉力减量 即
F1 -F0 ＝ F2 -F0
F1 F1 ＝ F0 ＋F/2
带速
由Fe = F1 – F2，得：
h越大、dd越小时，弯曲应力就越大。故带绕在小带轮上时的 弯曲应力大于大带轮上的。
为了避免弯曲应力过大，带轮的基准直径就不能过小。V带 轮的最小基准直径见表2-6-4 。
（三）离心拉应力
带在绕过带轮时作圆周运动，从而产生离心力，并在带中引 起离心拉力FC，从而在带中引起离心拉应力，作用在整个带长上：
带是在变应力下工作的，当应力循环次数达到一定数值后，带 将产生疲劳破坏。
四、弹性滑动和打滑 （一）弹性滑动
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，因此带弹性变形也是变化的。 当带在b点绕上主动轮时，带的速度v和 主动轮的圆周速度v1是相等的。但在带自b点 转到c点的过程中，所受拉力由F1逐渐降到 F2，弹性伸长量也要相应减小。这样带一面 随带轮前进，一面向后收缩，因此带的速度 低于主动轮的圆周速度，造成两者之间发生 相对滑动。 在从动轮上，情况正好相反，即带的速度v大于从动轮的圆周 速度v2，两者之间也发生相对滑动。
F1 e f F2
式中，f——摩擦因数（对V型带用fv代）； ——带在带轮上的包角（rad），一般为主动轮。
小轮包角：
大轮包角：
d d 2 d d1 1 180 60 a d d d1 2 180 d 2 60 a
最大有效拉力Fec
e 1 Fec 2 F0 f e 1
二、带传动的类型、特点和应用
（一）带传动的类型
根据带的截面形状分：平带、V带、圆带和多楔带传动
平带传动：结构简单、制造容易、传动效率较高、带的寿命较长， 适用于较大中心距的远距离传动。 V带传动：横截面为梯形，其两侧面为工作面。V带传动的工作 能力较平带传动大。在一般机械中，V带传动已取代了平带传动而成 为应用最广的带传动装置，故本章主要介绍 V带传动。
F2 ＝ F0 －F/2
带所传递的功率为：
Fe v P 1000
kW
P 增大时， 所需的Fe 加大。但Ff 不可能无限增大，有一 极限值即最大摩擦力Ffmax。
二、带传动的最大有效拉力及其影响因素
带传动中，当带有打滑趋势时，摩擦力即达到极限值，也即 带传动的有效拉力达到最大值。
柔韧体摩擦的欧拉公式
普通Ｖ带 窄Ｖ带
帘布芯结构 联组Ｖ带
绳芯结构 宽Ｖ带
齿形Ｖ带
大楔角Ｖ带
V带由包布、顶胶、抗拉体及底胶等部分构成。抗拉体用来承 受基本拉力。 按抗拉体的结构可分为帘布芯V带和绳芯V带两种类型。 绳芯V带挠性好，抗弯强度高， 适用于转速较高，带轮直径较小， 要求结构紧凑场合。 帘布芯V带制造方便，抗拉强度 较高，但易伸长、发热和脱层。 节线——V带弯曲时，在带中保持原长度不变的一 条周线。 节宽bp——由全部节线构成的面称为节面，节面的 宽度称为节宽。 基准直径dd——与所配用V带的节宽bp相对应的带 轮直径。 基准长度Ld ——在规定的张紧力下，位于带轮基 准直径上的周线长度，基准长度系列见表2.6.3。
Байду номын сангаас
第二节 带传动工作情况的分析
一、带传动中的受力分析
安装时，带必须以一定的预紧力F0紧套在带轮上
带工作前：
F0
松边 －退出主 F0 动轮的一边
此时，带只受预紧 力F0作用 由于摩擦力的作用： 紧边拉力 --由 F0 增 加到 F1；
带工作时： Ff n1
F2
F2 n2 Ff
紧边 － 进入 主动轮的一边
qv 2 c Fc / A A
式中 q——V带的单位长度质量（kg/m）；
v——带的线速度（m/s）； A–––带的截面积（mm2）。
带传动在传递动力时，带中产生拉应力、弯曲应力和离心 拉应力，其应力分布如图所示。
在紧边进入主动轮处带的应力最大（减速传动时），其值为
max 1 b1 c
三、带的应力分析
工作时，带横截面上的应力由三部分组成：
（一）拉应力
F1 紧边拉应力 1 A F2 松边拉应力 2 A
A － 带的横截面积
（二）弯曲应力b
M h b E W dd
式中 E——带材料的弹性模量（MPa）； dd——带轮基准直径（mm）； h——带的高度（mm）。
f
最大有效拉力Fec与下列因素有关：
（1）预紧力F0 ：Fec与 F0成正比。
（2）包角：Fec与成正比。由于小带轮上的包角1较小，因此Fec 取决于1的大小。
（3）摩擦因数f：Fec与 f 成正比。f与带及带轮的材料和表面状况、 工作环境等有关。
此外带的单位质量q和带速v对Fec也有影响，带的q，v越大， Fec越小，故高速传动时带的质量要尽可能轻。
多楔带传动：兼有平带和V带传动的优点，适于结构紧凑、传递 功率较大的场合。 圆带：结构简单，多用于小功率传动，如仪器和家用器械中。
（二）带传动的特点
优点： 1）运行平稳，噪声小； 2）能缓冲冲击载荷； 3）构造简单，精度低，特别是在中心距大的地方； 4）不用润滑，维护成本低； 5）过载时打滑，可以保护传动系统中的其他零件。 缺点： 1）存在弹性滑动，效率低，传动比不准确（同步带除外）； 2）带的寿命较短，且不宜于高温、易燃、易爆等场合； 3）轴上的压轴力和轮廓尺寸大；
（下册）
第六章 带传动
第一节 概
述
第二节 带传动工作情况的分析
第三节 V带传动的设计计算
第四节 带传动结构设计
第五节 其他带传动简介
第一节 概
一、带传动的组成及工作原理
述
由主动带轮1、从动带轮3和传动带2以及机架组成。 按传动原理分：摩擦传动和啮合传动
摩擦带传动中，由于传动带紧套在带轮上，带与带轮之间产生的 摩擦力传递运动和动力。 同步带传动依靠带内周的等距横向齿与带轮相应齿槽间的啮合传 递运动和动力。
（三）应用范围
带传动的应用范围很广，特别是在传动中心距大的场合，如农业 机械、食品机械、汽车、自动化设备等。
三、V带的类型、特点和结构
V带有普通 V带、窄 V带、联组V带、齿形V带等多种类型 。 其中普通V带和窄V带已标准化。 普通V带有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。 窄V带分为基准宽度制的窄V带和有效宽度制的窄V带，基准宽度 制窄V带有SPZ、SPA、SPB、SPC四种型号。 V带的截面尺寸见表2.6.2，带的楔角都是40°。