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5.3 带传动的工作情况分析

这种由于带两边拉力不相等致使两边弹性变形不同，从而引 起带与带轮间的滑动称为带传动的弹性滑动。它是在摩擦带 传动中不可避免的现象。

由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低程度可用滑动率ε 来表示，即
d d 2 n2 （v1 v2） （d d 1n1 d d 2 n2） 1 v1 d d 1n1 d d 1n1
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5.1摩擦轮传动和挠性传动概述

3、摩擦轮传动的类型和应用场合 按两轮轴线相对位置，摩擦轮传动可分为两轴平行和两 轴相交两类。

1）两轴平行的摩擦轮传动图5 -4滚子平盘式机械无级变速机 构示意图两轴平行的摩擦轮传动，有外接圆柱式摩擦轮传动 和内接圆柱式摩擦轮传动两种。前者两轴转动方向相反，后 者两轴转动方向相同。 2）两轴相交的摩擦轮传动两轴相交的摩擦轮传动，其摩擦轮 多为圆锥形，并有外接圆锥式和内接圆锥式两种。此外，还 有圆柱圆盘式结构，如图5 -4所示。圆锥形摩擦轮安装时， 应使两轮的锥顶重合，以保证两轮锥面上各接触点处的线速 度相等。
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5.2 带传动的类型和特点

V带是横截面为等腰梯形或近似为等腰梯形的传动带，其工 作面为两侧面。 V带的结构如图5 -10所示，由包布、顶胶、 抗拉体和底胶四部分组成，包布用胶帆布，顶胶和底胶材料 为橡胶。抗拉体是带工作时的主要承载部分，结构有绳芯和 帘布芯两种。
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5.1摩擦轮传动和挠性传动概述

5.1.2 挠性传动
带传动和链传动统称为挠性传动。 带传动是由主动带轮、从动带轮和传动带组成。带传动
是一种使用广泛的机械传动方式。无论是精密机械还是工程
机械、矿山机械、化工机械、交通运输、农业机械等它都得 到广泛使用。如图5 -5，它是利用环状的挠性的传动带紧箍 两个带轮，在传动带与带轮之间产生摩擦力，将主动带轮的 运动和动力传递给从动轮。
5.2 带传动的类型和特点
帘布芯结构的V带抗拉体强度较高，制造较方便；绳芯 结构的V带柔韧性好，抗弯强度高，但拉伸强度低，仅适用 于载荷不大、小直径带轮和转速较高的场合。包布层用胶帆 布制成，对V带起保护作用。 V带的尺寸已标准化(GB／T11544—1997)，按截面尺寸 自小到大，普通V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号； 窄V带有SPZ、SPA、SPB、SPC四种型号，如表5 -1所示 （该表见书）。

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5.2 带传动的类型和特点

2、V带传动

1）平带和V带传动受力比较
V带的横截面为等腰梯形，与轮槽接触的两侧面为工作面。 如图5 -9所示，设平带与V带的张紧力FQ相同，平带与轮面 间的极限摩擦力为
F f FN f FQ f
而V带两侧与轮槽间的极限摩擦力为
Ff’ 2FN f
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5.2 带传动的类型和特点
如表5 -2图中所示(该表见书)，V带轮上，与配用v带节 面处于同一位置的槽形轮廓宽度称为基准宽度bd。基准宽度 处的带轮直径称为基准直径dd。在规定的张紧力下，V带位 于带轮基准直径上的周线长度作为带的基准长度Ld。普通V
带基准长度Ld的标准系列值和每种型号带的长度范围如表5 3所示(该表见书) 。
F=（F1-F2）=∑Ff
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5.3 带传动的工作情况分析

带传动工作时，在带的横截面上存在三种应力：


1．两边拉力产生的拉应力
2．离心力产生的拉应力 3．由弯曲产生的弯曲应力
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5.3 带传动的工作情况分析

5.3.3 带传动的弹性滑动及其传动比
由于带是弹性体，受力后将会产生弹性变形，且紧边拉 力F1大于松边拉力F2，因此紧边的伸长率大于松边的伸长率。 如图5-14所示，当主动带轮靠摩擦力使带一起运转时，带轮 从A1点转到B1点。由于带缩短△i，原来应与带轮B1重合的点 滞后△i，只能运动到B’1点，因此带的速度v略小于带轮的速 度v1。同理，当带使从动带轮运转时，由于带的拉力由F2逐 渐增大至F1，带伸长△i(设带总长不变)，带的B’2点超越从动 带轮的相应点B2，即带的速度v略大于带轮的速度v2。
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5.2 带传动的类型和特点


5.2.2 带传动的特点
摩擦型带传动为具有中问挠性体的摩擦传动，特点如下： (1)带具有弹性，能缓冲吸振，传动平稳，无噪声。 (2)过载时，传动带会在带轮上打滑，可防止其他零件损坏， 起过载保护作用。 (3)结构简单，维护方便，无需润滑，且制造和安装精度要求 不高。 (4)单级可实现较大中心距的传动。 (5)缺点是传动比不准确，传动效率较低(v带传动效率为 0．94～0．96)，带的寿命较短；外廓尺寸、带作用于轴的力 等均较大，不宜用在高温、易燃及有油、水的场合。
5.1摩擦轮传动和挠性传动概述

摩擦轮的宽度b可用两轮接触线单位长度上的许用压力[q]求 出，即：
Q b q


[q]值与两轮材质有关，见表5 -1。 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
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5.2 带传动的类型和特点

3、多楔带传动 多楔带是在绳芯结构平带的基体下接有若干 纵向三角形楔的环形带，工作面为楔的侧面。 4、圆带传动 圆带的横截面呈圆形。圆带传动仅用于载荷很 小的传动，如用于缝纫机和牙科医疗器械上。


5、啮合型带传动 如图5 -11所示，为啮合型带传动，依靠带 内侧齿与带轮轮齿的啮合来传递运动和动力，这种带传动称 为同步带传动。


5.1.1 摩擦轮传动
1.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5 -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，在传动中 两轮面接触处会出现相对滑移现象，这种现象称为“打滑”。
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5.4 V带传动设计


5.4.1带传动的主要失效形式和设计准则
1．主要失效形式 （1）打滑——当传递的圆周力F超过了带与带轮接触面之间 摩擦力总和的极限时，发生过载打滑，使传动失效。

（2）疲劳破坏——传动带在变应力的反复作用下，发生裂纹、 脱层、松散、直至断裂。
2．设计准则 保证带传动不发生打滑的前提下，具有一定的疲劳强度 和寿命。
第5章 摩擦轮传动和挠性传动



5.1摩擦轮传动和挠性传动概述 5.2 带传动的类型和特点 5.3 带传动的工作情况分析 5.4 V带传动设计 5.5带传动的张紧、安装与维护 5.6链传动类型和特点 5.7滚子链传动设计 5.8 链传动的布置和润滑
5.1摩擦轮传动和挠性传动概述 Nhomakorabea上一页 下一页
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5.1摩擦轮传动和挠性传动概述

若不考虑带在轮缘上的滑动，认为带的速度与轮缘线速相同， 则 D1 n1 D2 n2 v 1000 60 1000 60 传动比

n1 D2 i12 n2 D1
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5.2 带传动的类型和特点

5.2.1 带传动的主要
根据工作原理的不同，带传动分为摩擦型和啮合型两大 类。摩擦带传动是靠带与带轮间的摩擦力传递运动和动力的， 按带的截面形状又可分为平带传动(图5 -7a)、V带传动(图5 7b)、多楔带传动(图5 -7c)以及圆带传动(图5 -7d)等类型。
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5.2 带传动的类型和特点

根据静力平衡原理
FN
FQ 2 sin

2

所以
F
‘ f
FQ f sin

2
f FQ
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5.2 带传动的类型和特点

2）V带的结构和标准
V带通常是无接头的环形带，按其宽度和高度相对尺寸 的不同，又分为普通V带、窄V带、宽V带、联组V带、齿形 V带、汽车V带、大楔角V带、农机双面V带等10余种，其中 普通V带应用最广，窄V带也日益广泛。本节主要讨论普通V 带传动的结构特点。
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5.3 带传动的工作情况分析

5.3.1 带传动的受力分析与打滑
带安装时必须紧套在带轮上，传动带由于张紧而使上下 两边所受到相等的拉力称为初拉力，用F0表示。带传动未承 载时，带两边的拉力都等于初拉力F0，工作时，主动轮l在转 矩T1的作用下以转速n1转动；由于摩擦力的作用，驱动从动 轮2克服阻力矩T2，并以转速n2转动。此时两轮作用在带上的 摩擦力方向如图5-12所示，进入主动轮一边的带进一步被拉 紧，称为紧边，拉力由F0增至F1；离开主动轮一边的带被放 松，称为松边，拉力由F0减少到F2。紧边和松边的拉力差值 (F1-F2)即为带传动的有效圆周力，用F表示。有效圆周力在数 值上等于带与带轮接触面上摩擦力值的总和∑Ff，即

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5.4 V带传动设计

5.4.2 V带传动设计计算和参数选择
普通V带传动设计计算时，通常已知传动的用途和工作 情况；传递的功率P；主动轮、从动轮的转速n1、n2（或传动 比i）；传动位置要求和外廓尺寸要求；原动机类型等。 设计时主要确定V带的型号、长度和根数；带轮的尺寸、 结构和材料；传动的中心距，带的初拉力和和作用在轴上的 压力；V带的张紧和防护等。