第6章 带传动和链传动

三、带传动的特点 带传动的使用和维护（请自阅） 带传动的使用和维护（请自阅）。 主要优点： 主要优点： (1) 可用于两轴中心距较大的传动 (2) 具有弹性，可缓和冲击和吸收振动，故运转平稳。 具有弹性，可缓和冲击和吸收振动，故运转平稳。 (3) 靠摩擦传动，过载时，带即在轮上打滑，可防止 靠摩擦传动，过载时，带即在轮上打滑， 其他零件损坏。 其他零件损坏。 (4) 结构简单，维护方便。 4 结构简单，维护方便。
α1＞120°，特殊情况下α1≥90°。 120° ≥90°
二、带传动的弹性滑动和传动比 由图6-6知 由图 知，当带沿主动轮 点运动到B点过程中 由A点运动到 点过程中，带 点运动到 点过程中， 中拉力由F 逐渐降到F 中拉力由 1逐渐降到 2，带的 弹性伸长逐渐缩短（B′→B）， 弹性伸长逐渐缩短（ ） 使带的速度小于带轮的线速度； 使带的速度小于带轮的线速度； 点运动到D 当带沿从动轮从 C点运动到 点运动到 点过程中，带中拉力由F 逐渐增加到F 点过程中，带中拉力由 2逐渐增加到 1，带的弹性伸长也逐 渐增大（ 使带的速度大于带轮的线速度。 渐增大（ D → D′ ），使带的速度大于带轮的线速度。将 这种现象称为弹性滑动， 其大小将随外载荷的大小而变化。 这种现象称为 弹性滑动，其大小将随外载荷的带 带 有普通V带 有普通 带 、 窄 V带 、 宽 V带 、 齿形 带 、 联 带 带 齿形V带 带等多种类型， 带应用最多。 组V带等多种类型，其中普通 带应用最多。 带等多种类型 其中普通V带应用最多
普通V带的结构如图 所示，它由顶胶1、抗拉 普通 带的结构如图6-4所示，它由顶胶 、 带的结构如图 所示 和包布4组成 体2、底胶 和包布 组成。抗拉体可以是帘布结构 、底胶3和包布 组成。 （图6-4a）或绳芯结构（图6-4b）。绳芯结构挠性 ）或绳芯结构（ ） 好，适用于转速较高或带轮直径较小的传动。 适用于转速较高或带轮直径较小的传动。
(5) 带的寿命较短，约3000~5000小时； 带的寿命较短， 小时； 小时 (6) 带传动中摩擦会产生电火花，不能用于易燃 带传动中摩擦会产生电火花， 易爆的场合。 易爆的场合。 带传动常用于传递100Kw以下的功率 以下的功率， 带传动常用于传递100Kw以下的功率，带速 一般5~25m/s， 平带传动比一般不大于 ， V带 ， 平带传动比一般不大于3， 带 一般 可达7。 可达 。
带弯曲时， 节面， 当 V带弯曲时， 带中长度不变的中型层称为 节面 ， 节面 带弯曲时 带中长度不变的中型层称为节面 的宽度称为节宽b 附图） 的宽度称为节宽 p（表6-1附图）。相对高度 h/bp（h为V 附图 为 带剖面高度）约为0.7的 带称为普通 带称为普通V带 带剖面高度）约为 的V带称为普通 带。
$7-2 带传动的工作特性分析
一、带传动的 受力分析
见图6-6，静止时， 见图 ，静止时， 两边带的初拉力均为 F0 ， 转动时 ， 带与轮 转动时， 之间产生摩擦力∑F, 之间产生摩擦力 , 靠摩擦力传递运动， 靠摩擦力传递运动， 同时主动边的拉力增 至 F1，从动边拉力降 至 F2 。
若近似地认为带工作时总长度不变， 若近似地认为带工作时总长度不变，则带 紧边的伸长量等于松边的缩短量， 紧边的伸长量等于松边的缩短量，紧边拉力 增量应等于松边拉力的减少量（虎克定律）。 增量应等于松边拉力的减少量（虎克定律）。
= F2 e
fα 1
称为挠性体摩擦的欧拉公式。 称为挠性体摩擦的欧拉公式。 f为带与轮间的摩擦系
Ft max = F1 − F2 = F1 (1 −
1 e
) = F2 ( e fα1 − 1) fα 1
可见，增加 f 和α，都可提高带的传动能力（圆周 都可提高带的传动能力（ 可见， ），亦有 力），亦有
主要缺点： 主要缺点： (1) 外廓尺寸较大； 外廓尺寸较大； (2) 由于带的弹性滑动 不能保证固定不变的传动比； 由于带的弹性滑动,不能保证固定不变的传动比 不能保证固定不变的传动比； (3) 由于张紧力，轴及轴承上受力较大； 由于张紧力，轴及轴承上受力较大； (4) 传动效率低 平带η＝ 平带 ＝0.92 ~ 0.96 , V带η＝0.90 ~ 0.94 ； 带 ＝
d 2 − d1 β ≈ Sinβ = ， 2a 代入上式得： d −d α1 = 180° − 2 1 × 57.3° a d −d α 2 = 180° + 2 1 × 57.3° a
带 L = 2BC + CD + AB 长 d2 d1 π π = 2aCosβ + d2 + 2 β + d1 − 2 β 2 2 2 2 = 2aCosβ +
第6章 带传动和链传动 章
带传动是依靠带与带轮之间的摩擦， 带传动是依靠带与带轮之间的摩擦，链传动 则是依靠链节和链轮之间的啮合， 则是依靠链节和链轮之间的啮合，将主动轴的 功率传给从动轴的；只是中间挠性件不同。 功率传给从动轴的；只是中间挠性件不同。
$7-1 带传动概述
一、带传动的类型和几何尺寸计算 1、类型 、 见图6-1a，带3张紧于 ， 见图 张紧于 （以一定的初拉力F0紧套在 以一定的初拉力 紧套在) 主动轮1和从动轮 间。两 主动轮 和从动轮2间 和从动轮 轴平行的开口传动， 轴平行的开口传动，d1为 小带轮（多为主动）直径， 小带轮（多为主动）直径， d2为大带轮直径，a为中心 为大带轮直径， 为中心 为带长。 距，L为带长。α1、α2分 为带长 别为大小带轮包角。 别为大小带轮包角。 包角
Ff
Fn = 2 f = 2
FQ Sin
ϕ
2
f = FQ f v
这里
fv =
f Sin
ϕ
2 称为当量摩擦系数 通常楔角Φ≈ ° 显然f 当量摩擦系数。 称为当量摩擦系数。通常楔角 ≈40°，显然 v＞f 。 可见，在压紧力F 和摩擦系数f相同的情况下 相同的情况下， 带产生 可见，在压紧力 Q和摩擦系数 相同的情况下，V带产生 的摩擦力比平带大。所以V带的传动能力大 带的传动能力大， 的摩擦力比平带大 。 所以 带的传动能力大 ， 且又无接 传动平稳，故应用最广。 头，传动平稳，故应用最广。
2 n π1 d1ω d1 d1n 1 1 V= = × = 2000 2000 60 2 × 9550
则圆周力
2T 1000P 6 P 1 1 1 F (N) = = = 2×9.55×10 t d1 V d1n1
如果传递的功率过大， 如果传递的功率过大，要求带传动的圆周力超 过带与带轮间摩擦力的极限值
多楔形兼有平带和V带的优点 ， 其挠性好，摩擦力大， 多楔形兼有平带和 带的优点， 其挠性好 ， 摩擦力大 ， 带的优点 可用于传递较大功率又要求结构紧凑的场合。 可用于传递较大功率又要求结构紧凑的场合。圆形带只 用于小功率传动。 用于小功率传动。
2、几何尺寸计算 、 由图6-1(a)可见， 可见， 由图 可见 α1＝π－2β － α2＝π＋2β ＋ 角较小， 因β角较小，以 角较小
即有： 即有： F1－F0＝F0－F2 或 F1＋F2＝2 F0 ； 显然， 显然，带所传递的圆周力 Ft = F1 − F2 = ∑ F
Ft Ft 将上边两式联立得 F1 = F0 + , F2 = F0 − 2 2
若带速为V 和所传递的功率为P 若带速为 (m/s)和所传递的功率为 (kw) 和所传递的功率为
V带是以带的侧面 与带轮槽接触， 与带轮槽接触 ， 带的 侧面是工作面。 侧面是工作面 。 如图 6-3 所 示 ， 当 带 对 带 轮的压力均为F 轮的压力均为 Q时， 平带接触面上的摩擦 力 Ff ＝ Fnf ＝ FQf 。 V 带由于带两侧面与轮 槽侧面的楔形作用， 槽侧面的楔形作用， 其摩擦力
1 1 1 2 Ft max Ft max ( e fα1 + 1) F0 = ( F1 + F2 ) = ( Ft + 2 F2 ) = ( Ft max + fα1 )= 2 2 2 e −1 2( e fα1 − 1)
或 Ft max
e fα 1 − 1 = 2 F0 fα1 e +1
可见， 愈大， 就愈大。 可见，当 f、α1一定时，Ftmax愈大，所需 F0就愈大。 、 一定时， 过大，会降低带的使用寿命， 但F0过大，会降低带的使用寿命，增大对轴和轴承的作 用力。为了减小初拉力F 用力。为了减小初拉力 0 , 一般是将带轮机构放在设备 高速轴的传动上。 高速轴的传动上。 V带传动时 带传动时， 取代即可。 当V带传动时，上式中 f 用 fv 取代即可。在同样的传 递能力下，V带传动可允许的α1比平带的小，一般 递能力下， 带传动可允许的 比平带的小，
•
根据带的剖面形状， 平带、 带 圆形带传动 传动， 根据带的剖面形状，有平带、V带和圆形带传动， 还有多楔带，见图 还有多楔带，见图6-1b。再见图 的同步齿形带， 多楔带 。再见图6-2的同步齿形带， 传动准确，因张紧力小而使轴上受力小， 传动准确，因张紧力小而使轴上受力小，但制造和 安装要求较高。 安装要求较高。
∑F
max
时，带就会
沿着轮面发生全面滑动，这种现象称为打滑。 沿着轮面发生全面滑动，这种现象称为打滑。打 打滑 滑将使传动失效，加剧带的磨损，故应避免。 滑将使传动失效，加剧带的磨损，故应避免。
当带即将打滑时， 当带即将打滑时，F1和F2间有关系 F1 为小带轮包角(rad) (rad)， 数，α1为小带轮包角(rad)，所以有
带的相对高度约为0.9。 窄 V带的相对高度约为 。 其抗拉体为合成 带的相对高度约为 纤维绳芯结构， 承载能力高， 带宽小， 纤维绳芯结构 ， 承载能力高 ， 带宽小 ， 适用于 传递较大动力而结构要求紧凑的场合。 传递较大动力而结构要求紧凑的场合 。 近年来 带的应用发展较快。 窄V带的应用发展较快。 带的应用发展较快 齿形V带的内周制成齿状，挠性好。联组 带 齿形 带的内周制成齿状，挠性好。联组V带 带的内周制成齿状 是数条相同的普通V带或窄 带在顶部联成一体 是数条相同的普通 带或窄V带在顶部联成一体 带或窄 带组。 带中各根V带的长度偏差甚小 的V带组。联组 带中各根 带的长度偏差甚小， 带组 联组V带中各根 带的长度偏差甚小， 承载均匀，能更好地发挥 带的传动能力 带的传动能力。 承载均匀，能更好地发挥V带的传动能力。