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第13章 带传动和链传动 带传动和链传动都是通过中间挠性件（带或链）传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。在这种场合下，与应用广泛的齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。因此，带传动和链传动也是常用的传动。 §13－1带传动的类型和应用 一、带传动的工作原理 带传动通常是由主动轮人从动轮2和张紧在两轮上的环形带3所组成（图13－l）。安装时带被张紧在带轮上，这时带所受的拉力称为初拉力，它使带与带轮的接触面间产生压力。当主动轮回转时，依靠带与带轮接触面间的摩擦力拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和动力。 二、带传动的类型 上述摩擦型传动带，按横截面形状可分为平带、V带和特殊截面带（如多楔带、圆带等）三大类。此外，还有同步带，它属于啮合型传动带。 平带的横截面为扁平矩形，其工作面是与轮面相接触的内表面（图13－2a）；V带的横截面为等腰梯形，其工作面是与轮槽相接触的两侧面，而V带与轮糟糟底并不接触（图b）。由于轮槽的楔形效应，初拉力相同时，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，故具有较大的牵引能力。多楔带以其扁平部分为基体，下面有几条等距纵向槽，其工作面是楔的侧面（图c）。这种带兼有平带的弯曲应力小和V带的摩擦力大等优点，常用于传递动力较大而又要求结构紧凑的场合。圆带的牵引能力小，常用于仪器和家用器械中。 三、带传动参数中心距a、包角α和带长L 带传动主要用于两轴平行而且回转方向相同的场合，这种传动称为开口传动。如图13－3所承，当带的张紧力为规定值时，两带轮轴线间的距离a称为中心距。带与带轮接触弧所对的中心角称为包角。包角是带传动的一个重要参数。设d1、d2分别为小轮、大轮的直径，L为带长，则带轮的包角 四、带传动的张紧 带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮上，而且当带工作～段时间之后，因永久伸长而松弛时，还应将带重新张紧。 带传动常用的张紧方法是调节中心距。如用调节螺钉1使装有带轮的电动机沿滑轨2移动（图13－4a），或用螺杆及调节螺母1使电动机绕小轴2摆动（图b）。前者适用于水平或倾斜不大的布置，后者适用于垂直或接近垂直的布置。若中心距不能调节时，可采用具有张紧轮的装置（图c），它靠悬重1将张紧轮2压在带上，以保持带的张紧。 五、带传动的特点 带传动的优点是：1）适用于中心距较大的传动；2）带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；3）过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，但可防止损坏其他零件；4）结构简单、成本低廉。 带传动的缺点是：1）传动的外廓尺寸较大；2）需要张紧装置；3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；4）带的寿命较短；5）传动效率较低。 通常，带传动用于中小功率电动机与工作机械之间的动力传递。目前V带传动应用最广，一般带速为v=5～25 m／s，传动比I≤7，传动效率η≈0.90～0.95。 §13－2带传动的受力分析 如前所述，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上。静止时，带两边的拉力都等于初拉力F0（图13－5a）；传动时，由于带与轮面间摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等（图 b）。绕进主动轮的一边，拉力由F0增加到F1，称为紧边，F1为紧边拉力；而另一边带的拉力由F0减为F2，称为松边，F2为松过拉力。设环形带的总长度不变，则紧边拉力的增加量F1一F0应等于松边拉力的减少量F0一F1，即 若带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时，带与带轮将发生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。经常出现打滑将使带的磨损加剧、传动效率降低，以致使传动失效。 现以平带传动为例，分析带在即将打滑时紧边拉力F与松边拉力F2的关系。如图13－6所示，在平带上截取一微弧段dl，对应的包角为 dα。设微弧段两端的拉力分别为 F和 F＋dF，带轮给微弧段的正压力为DFN，带与轮面间的极限摩擦力为周FN。若不考虑带的离心力，由法向和切向各力的平衡得 由此可知：增大包角或（和）增大摩擦系数，都可提高带传动所能传递的圆周力。因小轮包角α1小于大轮包角α2，故计算带传动所能传递的圆周力时，上式中应取α1。 V带传动与平带传动的初拉力相等（即带压向带轮的压力同为FQ，图13－7）时，它们的法向力FN则不相同。平带的极限摩擦力为 FNf=FQf而 V带的极限摩擦力为 数。显然，f′＞f，在相同条件下，V带能传递较大的功率。或者说，在相同功率下，V带传动的结构较为紧凑。 引用当量摩擦系数的概念，以f′代替f、即可将式（13－7）和（13－8）应用于V带传动。 §13－3带的应力分析 传动时，带中应力由以下三部分组成： 1. 紧边和松边拉力产生的拉应力 2．离心力产生的拉应力 当带绕过带轮时，在微孤段生上产生的离心力（图13-8）