皮带传动知识百科
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什么是皮带传动，皮带传动有什么特点呢？
带传动知识百科
——济南佐鲁机械设备有限公司
带传动是通过中间挠性件—传动带，把主动轴的运动和动力传给从动轴的一种机械传动形式，常用于两轴相距较远的场合。
与其他机械传动相比，带传动结构简单、成本低廉，是一种应用很广的机械传动。
1 、带传动的工作原理
带传动一般由主动带轮1 、从动带轮2、紧套在两带轮上的传动带3 及机架组成，如图８-１。
2 、带传动的类型
带传动按传动原理来分有摩擦式和啮合式两种。
本文主要讨论摩擦式带传动的问题。
2.1、摩擦式带传动是依靠紧套在带轮上的传动带与带轮接触面之间产生的摩擦力来传递运动和动力的。
按传动带的截面形状，又可分为平带（图８-２
（a）），V 带（图８-２（b））、多楔带（图８-２（c））和圆形带（图８-２（d））等。
2.1.1、平带的截面形状为矩形，与带轮轮面相接触的内表面为工作面，主要用于两轴平行、转向相同的较远距离的传动。
2.1.2、V 带的截面形状为梯形，与轮槽相接触的两侧面为工作面。
带轮的轮槽也是梯形，根据楔面的受力分析可知，在相同张紧力和相同摩擦系数的条件下，V 带产生的摩擦力要比平带的摩擦力大，所以V 带传动能力强，结构更紧凑，在机械传动中应用最广泛。
V 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、汽车V 带、齿形V 带、大楔角V 带等多种类型。
目前，普通V 带应用最广。
2.1.3、多楔带相当于平带与多根V 带的组合，兼有两者的优点，多用于结构要求紧凑的大功率传动中。
2.1.4、圆形带的截面形状为圆形，仅用于如缝纫机、仪器等低速、小功率的传动。
2.2、啮合式带传动是靠传动带与带轮上的齿相互啮合来传递运动和动力的，比较典型的图８-３所示的同步带传动。
同步带除保持了摩擦带传动的优点外，还具有传递功率大，传动比准确等优点，多用于要求传动平稳、传动精度较高的场合，如录音机、食品搅拌机、数控机床、纺织机械等。
同步带的截面为矩形，带的内环表面成齿形。
与摩擦式带传动中带的结构不同的是，同步带的强力层大多为钢丝绳，因此在承受载荷之后变形较小。
在同步带轮轮缘上也制成与带的内环表面相对应的渐开线齿形，并由渐开线齿形带轮刀具采用范成法加工而成，因此，带轮齿形的尺寸取决于其加工刀具的尺寸。
3 ．带传动的特点
带具有良好的弹性，能够缓冲和吸振，因此传动平稳、噪声小。
过载时，带与带轮间产生打滑，可以防止损坏其他零件，起到安全保护的作用。
带传动结构简单、制造、安装和维护方便，成本低廉。
传动带在工作时，会产生弹性滑动，因此，传动比不能严格保持不变。
带传动的轮廓尺寸大，传动效率较低。
因此，带传动一般传递功率≤50kW ，带速为5～25m／s ，传动比不超过5 ，效率约为0.92 ～0.97 。
4. 带传动的弹性滑动与失效形式
传动带是弹性体，在拉力的作用下会产生弹性伸长，其弹性伸长量随拉力的大小而变化。
带在工作时，紧边拉力F1大于松边拉力F2 ，因此紧边产生的弹性伸长量大于松边的弹性伸长量，如图８-８所示。
4.1、带传动的弹性滑动
弹性滑动时的摩擦是带传动特有的现象，在传动带工作时是不可避免的。
当传动带的紧边在a点进入主动轮1时，带速v 与轮1 的圆周速度v1相等，但在轮1 由a 点转动到b 点退出的过程中，传动带所受的拉力由F1逐渐减小到F2 ，其弹性伸长量也逐渐减小，也就是说，传动带在逐渐缩短，从而使传动带沿着轮1 面产生局部微小的向后相对滑动，造成带速v 小于轮1 的圆周速度v1 。
同理，传动带由进入点c 依靠摩擦力驱动从动轮2转动到退出点d 的过程中，由于传动带拉力由F2逐渐增大到F1 ，传动带的弹
性伸长量也增加，也就是说，传动带在逐渐拉长。
这时传动带在轮面2 上产生局部微小的向前相对滑动，致使带速v 大于轮2 的速度v２。
上述由于传动带的弹性变形而引起带在轮面上滑动的现象，称为弹性滑动。
弹性滑动会使传动带磨损，从而降低传动带的寿命，并使从动轮的速度降低，影响传动比。
4.2、带传动的失效形式
带传动工作时的主要失效形式是：传动带在带轮上打滑，传动带的磨损和疲劳断裂。
4.2.１．打滑
带传动是靠摩擦工作的，在初拉力F０一定时，当传递的有效圆周力F 超过带与轮面间的极限摩擦力时，传动带就会在带轮轮面上发生明显的全面滑动，这种现象称为打滑。
当传动带出现打滑现象时，虽然主动带轮仍在继续转动，但从动带轮及传动带有较大的速度损失，甚至完全不动。
打滑是一种有害现象，它将使传动失效并加剧带的磨损。
因此，在正常工作时，应当避免出现打滑现象。
弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念，它们的区别见表８-１。
4.2.２．带的疲劳破坏
传动带在工作时的应力随着传动带的运转而变化，是交变应力。
转速越高、传动带越短，单位时间内传动带绕过带轮的次数越多，传动带的应力变化就越频繁。
长时期工作，传动带在交变应力的反复作用下会产生脱层、撕裂，最后导致疲劳断裂，从而使传动失效。
5. 带传动的张紧装置
传动带安装在带轮上应具有一定的张紧力，以保证带传动的正常工作。
但工作一段时间后，由于传动带的塑性变形会出现松弛现象，使传动带的初拉力逐渐减小，承载能力降低。
为了控制传动带的初拉力，保证带传动的工作能力，必须采用适当的张紧装置。
常用的几种张紧装置如图８-１１所示。
5.１．定期张紧装置
在水平布置或与水平面倾斜不大的带传动中, 可用图８-１１（a）所示的张紧装置，通过调节螺钉来调整电动机的位置，加大中心距，以达到张紧目的。
其调节方法是将装有带轮的电动机安装在滑轨上，在调整带的初拉力时，用调节螺钉将电动机推移到所需位置。
在垂直或接近垂直的带传动中，可用图８-１１（b）所示的张紧装置，通过调节摆动架（电动机轴中心）的位置，加大中心距而达到张紧目的。
其调节方法是调节螺杆上的螺母，使机座绕固定支承轴摆动，以调整初拉力。
在调整好位置后，需锁紧螺母。
5.2 ．自动张紧装置
图８-１１（c）是自动张紧装置，将装有带轮的电动机安装在浮动摆架上，利用电动机及摆架的自重使带轮随同电动机绕固定支承轴摆动，自动调整中心距达到张紧的目的。
这种方法常用于带传动功率小以及近似垂直布置的情况。
图８-１１（e）是靠重锤使张紧轮自动压紧在带上，从而达到张紧的目的。
此法常用于传动比大而中心距又小的平带传动中，它对带的寿命影响较大。
5.３．利用张紧轮的张紧装置
当带传动的中心距不能调节时，可以采用张紧轮将带张紧，如图８-１１（d）所示。
张紧轮一般安装在松边的内侧，使带只受单向弯曲。
为使小带轮包角不减小得过多，张紧轮应尽量靠近大带轮安装。
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