1、了解带传动的弹性滑动和打滑现象，加深对带传动工作原理的理解；
2、了解闭式功率流测定传动效率的原理，掌握绘制滑动率和效率曲线的方法，分析影响带传动能力的因素。
1、观察带传动的弹性滑动和打滑现象，加深对带传动工作原理和设计准则的理解；
2、深入了解、掌握机械传动效率及滑动率测量方法及原理，了解测量过程中所以仪器的原理；
3、通过对滑动曲线和效率曲线的测定和分析，深刻认识带传动特性、承载能力、效率及其影响因素。
掌握机械传动效率及滑动率的测量原理，并能通过滑动曲线和效率曲线对影响带传动能力的因素进行分析
观察带传动中的弹性滑动现象以及过载后的打滑现象，理解带传动的工作原理；了解试验台工作原理，通过实验，测试负载变化时带传动的有效拉力与滑动率的关系以及带传动的有效拉力与传动效率的关系，绘制带传动滑动曲线和效率曲线，使学生能够分析动的弹性滑动和打滑对传动效率的影响，掌握带传动最合理的工作状态，探讨改善带传动性能的措施。
2.1&&实验设备和仪器
&&&&①带传动实验台
&&&&②控制箱
2.2&&实验装置构造及工作原理
&&&&①实验台的构造及原理
&&&&实验台结构见图1-1中1和2为异步电机，其中电机1主动，电机2从动，两只电机分别由一对滚动轴承支撑悬架，便于测定电机的工作转矩。因为电磁力矩作用在转子上，它对转子作用，带动带轮工作，即表现为工作转矩，同时机壳受到该转矩的反作用，使机壳翻转。所以只要将机壳翻转力矩测出，就知道了工作力矩。为了测出转矩，在两电机上都装有杠杆。实验前，将杠杆上的游砣放在零点处，调整机壳下的配重，使电机水平。加载后，机壳受力矩作用(本实验台有意让电机1受到顺时针方向的力矩)此时移动游砣，使游砣由零增加到a1(a2)(或同时增加W1(W2)的重量)，使电机重新取得水平。游砣量0.156kg，移动的距离为a1(a2)，故知电机输出转矩M1＝0.156a1(M2=0.156a2)若增加W1(W2)，则还要加上W1×L1(W2×L2)的数值。
&&&&为了能正确地反映带的初拉力，电机2的支架下面做成滚动导轨，电机可沿导轨纵向移动，从而可以忽略摩擦力对初拉力的影响。
&&&&本试验台加载原理如下：将电机2的转速设计成超过同步转速运行，此时，异步电机便进入发电机运行状态。由于转于导体切割旋转磁场的方向改变，使转于电势以及电流都改变方向，从而使电磁转矩的方向与电机转矩的方向相反，成为一个制动转矩。为了维持电机继续运转，必须由外界对转子输入机械转矩，以克服由电磁转矩所造成的制动转矩。这样，异步电机就将输入的机械能转换成电能，以实现经济实验。
&&&&实验台用了两只三相感应调压器。调压器1用以调节电机1的电压，使主动轮转速保持为常量，而调压器2用于调节电机2的电压，使电机轴产生扭矩变化，从而改变加于传动带上的载荷。
&&&&②测速方法及原理
1)光电测速：光电测速仪由光电传感器和数字显示仪组成。在测速盘上做出亮区和暗区(图1-2)，让它每转—转射出—定数目的(60个)光信号，传感器将光信号转换成电脉冲，显示仪用数字显示一定取样时间(t秒)内信号的个数，即为每分钟转速。
2）闪光测速：藉调节光电管的闪光频率与轮的角速度相同，使光电管每次发光时均照射在轮上同一个位置处。当肉眼观察轮子上标记几乎静止时，测速仪显示的转速即为所测轮子的转速，带的滞后即为带的弹性滑动。
2.3&&实验原理
①电机轴转矩的测定及有效圆周力的计算：以电动机为例，对电动机来说，转子和定子的电路力矩大小相等，方向相反，转于的电磁力矩使主动轮转动，定子的电磁力矩将使电机壳翻转，由于电机被悬架起来，所以这个力矩由固定在定子上的杠杆平衡。
图1-3&&电动机受力分析
当电动机运转平稳时，由力矩平衡
&#得&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&（1）
其中：F1——带传动的紧边拉力；
F2——带传动的松边效力；
D1——主动轮直径；
al——游码力臂；
L1——杠杆长度；
W0——游码重量反力（0.156kg）；
W1——砝码重力的反力。
又可知：（2）将（2）式代入（1）式得主动轴转矩
同理可得&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
有效圆周力&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
②滑动率的测定：
滑动率用光电测速法来测定，光电测速仪由光电传感器和数字显示仪组成。在测速盘上做出亮区和暗区，让它每转一转射出一定数目（60个）的光信号，传感器将光信号转换成电脉冲，显示仪用显示数字一定取样时间（1秒）内信号的个数。
其中n1，n2值由NF-881数字转速表读取，在实际测定中，由于D1，D2难于测定，因此在计算时，用空载时的速比n10/n20来替代D2/D1。
因此，&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
随着发电机负载的增加，ε逐渐增大，当负载达到或超过带传动的临界承裁能力时，带传动处于打滑状态。
3.效率的计算：
带传动的效率η由下式求得：
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
2.4&&实验步骤
①实验前，详细阅读实验指导书，熟悉实验台和控制箱。
②启动电动机前，将杠杆上的游砣固定在杠杆零点，观看平衡砣上的空气泡，使杠杆平衡。将控制箱上的两调压器指针调在零位上。
③旋转调压器1启动电机、使电机在空载情况下启动，调整调压器1使主动轮转速为1420rpm，待电机运转平衡后，记录空载时数据。
④加载测量，以控制箱上的电压表为依据，旋转调压器2给电机2加载，加载电压20伏特，此时，主动轮的转速将会下降，再旋转调压器1，使主动轮的转速重新恢复1420rpm后，用砝码和游砣协调着将两电机上的两杠杆调平衡（以杠杆两端平衡砣上的空气泡为基准），记录数据。
⑤上述测试完毕后，再次旋转调压器2增加20伏特电压，重复第4步的操作，测出10个位置的数据，记录下来。
⑥借助闪光测速仪，观察带传动的弹性滑动和打滑现象。
⑦实验测试完毕后，先旋转两调压器回零，再把两杠杆上的法码卸下，最后切断电源。
⑧整理实验数据，认真做好实验报告。
2.5&&实验记录
F0&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(kg)
W0&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(kg)
加载测试记录
2.6&&思考题
1、解释带传动的弹性滑动和打滑现象？
2、改变带轮包角对实验结果有何影响？
3、改变初拉力对实验结果有何影响？
4、为什么带传动实验开始前要先调平衡？拒绝访问 | www.1398.org | 百度云加速
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重新安装浏览器，或使用别的浏览器导读：带传动，8.1.1带传动的工作原理及特点，1.传动原理――以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，2.优点：1）有过载保护作用2）有缓冲吸振作用3）运行平稳无噪音4）适于远距离传，缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大，a.平型带传动――最简单，适合于中心距a较大的情况b.V带传动――三角带，c.多楔带传动――适于传递功率较大要求结构紧凑场合，d.同步带传第八章 8.1
概述 带传动 8.1.1 带传动的工作原理及特点 1.传动原理――以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力 2.优点：1）有过载保护作用 2）有缓冲吸振作用 3）运行平稳无噪音 4）适于远距离传动（amax=15m） 5）制造、安装精度要求不高
缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定 2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大 3）结构尺寸较大、不紧凑 4）打滑，使带寿命较短 5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。 8.1.2主要类型与应用 a.平型带传动――最简单，适合于中心距a较大的情况 b.V 带 传动――三角带 c.多楔带传动――适于传递功率较大要求结构紧凑场合 d.同步带传动――啮合传动，高速、高精度，适于高精度仪器装置中带比较薄，比较轻。
带传动的主要类型
8.1.3带传动的形式
1、开口传动――两轴平行、双向、同旋向
2、交叉传动――两轴平行、双向、反旋向
3、半交叉传动――交错轴、单向 ? 带传动的优点：
①适用于中心距较大的；②传动带具有良好的弹性，能缓冲吸振，尤其是V带没有接头，传动较平稳，噪声小；③过载时带在带轮上打滑，可以防止其它器件损坏；④结构简单，制造和维护方便，成本低 。
? 带传动的缺点 ：
①传动的外廓尺寸较大；②由于需要张紧，使轴上受力较大；③工作中有弹性滑动，不能准确地保持主动轴和从动轴的转速比关系；④带的寿命短；⑤传动效率降低；⑥带传动可能因摩擦起电，产生火花，故不能用于易燃易爆的场合。 8.2
V带和带轮的结构 V带有普通V带、窄V带、宽V带、大楔角V带、联组V带、齿形V带、汽车V带等多种类型，其中普通V带应用最广。
8.2.1 V带及其标准 如图所示
V带由抗拉体、顶胶、底胶和包布组成 8.2.2带轮结构 1、组成部分：轮缘、轮辐、轮毂 2、结构形式：实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式 3、材料：灰铸铁（HT150、HT200常用）、铸钢、焊接钢板（高速）、铸铝、塑料（小功率）
普通V带轮轮缘的截面图及其各部尺寸见表 8.3
带传动的工作情况分析 8.3.1带传动的受力分析
F 0 1 F 0 F 0 2 F 0
工作前 :两边初拉力Fo=Fo
工作时:两边拉力变化： ①紧力
Fo→F1；②松边Fo→F2 F1―Fo = Fo―F2
摩擦力总和Ff
= 有效圆周力Fe
F1=Fo + Fe/2 松边拉力
F2=Fo―Fe/2
8.3.2 带传动的最大有效圆周拉力及其影响 当带有打滑趋势时：摩擦力达到极限值， 带的有效拉力也达到最大值。 松紧边拉力 F1 和 F2 的关系: Ff?1?ef??F?Fe12F2柔z体的欧拉公式 ―包角（rad）一般为小轮包角 ?1?180??D2?D1?60?(57.3)a 带传动的最大有效圆周力（临界值（不打滑时）） 11?f?e?1eFec?2F0(f?)?2F0()1e?11?f?ef?影响因素分析:
适当Fo 2. 包角:
包角越大承载能力越好 3. f
f越大，Fec越大8.3.3工作应力分析
qV??F/A?gACC28.3.3 带传动的应力分析 1. 离心应力
2. 拉应力 ?紧边?1?F1/A??松边?2?F2/A 3. 弯曲应力
σb 应力分布图最大应力为：σmax=σ1+σc+σb1 8.3.4 弹性滑动与打滑 因为带是弹性体，受到拉力后要产生弹性变形。 设带的材料符合变形与应力成正比的规律，则紧边和松边的单位伸长量分别为 由于带在工作时，带两边的拉力不同，F1>F2，因而ε1>ε2。 绕过从动轮2时，作用在带上的拉力又由F2增大到F1，带的弹性变形也逐渐增大，带将逐渐伸长，也会沿轮面滑动，使带一边随从动轮绕进，一边又相对于从动轮向前伸长，故带的速度v高于从动轮的速度v2 。轮缘的箭头表示主、从动轮相对于带的滑动方向。 这种由于带的弹性变形而引起的带在带轮上的滑动称为弹性滑动。 注意带的弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以是带传动工作时的固有特性，是不可避免的。而打滑是由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动，是可以避免的。 8.4
带传动的设计计算
失效形式与设计准则 失效形式
1）打滑；2）带的疲劳破坏
另外：磨损静态拉断等 设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度和寿命 单根三角胶带的功率―P0
由疲劳强度条件：
?1?[?]??b1??c传递极限圆周力：
传递的临界功率：
单根三角带在不打滑的前提下所能传递的1)??A(1?)1fv?efv?e1VP0?([?]??b1??c)A(1?fv?)?e1000FV1VP?ec??1A(1?fv?)?(kw)Fec?F1(1?功率为：
8.4.2普通V带传动的设计步骤和方法 设计V带传动时，一般已知条件是：传动的工作情况，传递的功率P，两轮的转速n1、n2(或传动比i)以及空间尺寸要求等。具体的设计内容有：确定V带的型号、长度和根数。，传动中心距及带轮直径，画出带轮零件图等。 1.确定计算功率 计算功率Pc是根据传递的额定功率（如电动机的额定功率）P，并考虑载荷性质以及每天运转时间的 长短因素的影响而确定的，即 1P?KP
(8-1) cA式中KA为工作情况系数，查表8-1可得。 表8-1
工作情况系数KA 工况 KA 重载起动 >16 1.3 空、轻载起动 每天工作小时数/h 16 7.5KW）、旋转式水泵和载荷变动小 压缩机（非离心式）、发动机、1.1 金属切削机床、印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械 制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉载荷变动大 1.2 机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械、重载输送机 载荷变动很大 破碎机（旋转式、颚式等）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨） 1.3 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 注：1.空、轻载启动：电动机（交流起动、Δ起动、直流并励），4缸以上的内燃机，装有离心式离合器、液力联轴器的动力机。重载起动：电动机(联机交流起动、直流复励或串励)，4缸以下的内燃机。
2.反复起动、正反转频繁、工作条件恶劣等场合，
3.增速传动时KKA应乘1.2。 A应乘下列系数：
1.25～1.74
1.75～2.49
2.选择V带的型号 根据计算功率Pc和主动轮转速n1由图8-1和8-2选择V带型号。当选择的坐标点载图中两种型号分界线附近时，可选择两种型号分别进行计算，然后择优选用。
图8-1 普通V带选型图
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第9章 链传动 >>第三节　带传动工作情况分析
9.3.1 带传动的受力分析
由于带以初拉力张紧的套在两个带轮上，在的作用下，带与带轮的接触面上产生正压力。未工作时，带的两边的拉力相等，都等于［见图()］。工作时，主动轮对带的摩擦力与带的运动方向一致， 从动轮对带的摩擦力与带的运动方向相反。所以主动边（下边）被拉紧，拉力由增加到；从动边（上边）被放松，拉力由减少到［图(b)］，即形成了紧边和松边。称为紧边拉力，称为松边拉力。如果近似的认为带在工作时的总长度不变，则带的紧边拉力的增加量，应等于松边拉力的减少量，即
（a）不工作时
（b）工作时
在图(b)中，取绕在主动轮上的带为分离体，若主动轮的直径为d1，按力矩平衡条件可得
紧边拉力与松边拉力之差就是带传动传递的圆周力，称为有效拉力，它在数值上等于任意一个带轮接触弧上的摩擦力总和，即
带传动传递的功率为
由式一和式三可知，若带速不变，传递的功率P取决于带与带轮之间的摩擦力。当初拉力一定且其它条件不变时，摩擦力有一个极限值，这就是带所能传递的最大有效拉力。
当摩擦力达到极限值时，带的紧边拉力与松边拉力的关系可用柔韧体摩擦的欧拉公式来表示，即
式中 ――自然对数的底，≈2.718；
――摩擦系数（对于V带，用当量摩擦系数）；――带与小带轮接触弧所对的圆心角，称为包角，rad。
由图(a)，可得带在带轮上的包角为
将式二代入式四整理后，可得出带所能传递的最大有效拉力为
由式可知，最大有效拉力与下列几个因素有关：初拉力、包角和摩擦系数。
与成正比。越大，则带与带轮间的正压力越大，传动时的摩擦力就越大，也就越大。但过大，将导致带的磨损加剧和带的拉应力增大，带的寿命将降低同时增大轴和轴承上的压力。若过小，带的工作能力不能充分发挥，工作时易跳动和打滑。
随的增大而增大。因为包角增大，将使带与带轮在整个接触弧上的摩擦力总和增加，从而可提高传动能力。所以对于水平或近似水平布置的带传动，应将松边放在上边，以增大包角。由于小带轮的包角总是小于大带轮的包角，因此一般要求≥120°，特殊情况下允许=90°。
3． 摩擦系数
越大，摩擦力就越大，也就越大。与带轮的材料、表面状况及工作条件等有关。
此外，欧拉公式是在忽略离心力影响下导出的，若较大，带产生的离心力就大，这将降低带与带轮间的正压力，因而使减小。
9.3.2　带的弹性滑动和打滑
带是弹性体，在传动过程中，由于受拉力而产生弹性变形，但由于紧边和松边的拉力不同，因而弹性变形也不同。
(箭头表示带轮对带的摩擦力方向)
这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，称为弹性滑动。这是带传动正常工作时固有的特性，是不可避免的。
弹性滑动引起的后果是：从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，产生了速度损失；降低了传动效率，增加带的磨损，缩短带的寿命；使带温升高。
从动轮圆周速度的降低量可用滑动率ε来表示 ，
式中 ,――主动轮和从动轮的基准直径，mm；,――主动轮和从动轮的转速，。
由此可得：
所以，带传动的实际传动比为
在一般情况下，因滑动率并不大（），故可不予考虑，而取传动比为
当传递的工作载荷增大时，要求有效拉力也随之增大。当达到一定数值时，带与小带轮在整个接触弧上的摩擦力将达到极限值。若工作载荷超过这个极限值，带将沿整个接触弧滑动，这种现象称为打滑。由于大带轮上的包角总是大于小带轮上的包角，所以打滑总是在小带轮上开始。打滑是由于过载所引起的带在带轮上的全面滑动，打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当避免。
9.3.3　带的应力分析
带在工作过程中，横截面内有拉应力、离心应力和弯曲应力。
带传动时的应力分布情况示意图
紧边的拉应力 MPa；松边的拉应力 MPa 式中、――紧、松边的拉力，N；A――带的横截面面积，。
2.离心拉应力
当带以切线速度沿带轮轮缘作圆周运动时，带本身的质量将引起离心力，由于离心力的作用，带受到的离心拉力所产生的离心应力将作用于全部带长，其数值可用下式计算
MPa 式中 ――每米带长的质量，kg/m，――带的速度， m/s；
A――带的横截面面积， 。
带绕上带轮时要产生弯曲应力，它只出现在带与带轮相接触的部分，带的弯曲应力为
MPa 式中 ――带的高度，mm；
――带的基准直径，
mm；E――带的弹性模量，MPa。
由上式可见，当带的型号确定时，和E是常数，越小时，带的弯曲应力就越大，故小带轮上带的弯曲应力大于大带轮上带的弯曲应力。为了避免弯曲应力过大，带轮直径就不能过小，国标中规定了带轮的最小基准直径，
带中可能产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，最大应力可近似地表示为
由带的应力分析图可知，带上某点的应力随其位置不同而变化，即带是处于变应力状态下工作的，当应力循环次数达到一定数值后，将引起带的疲劳破坏。}