分析带传动中的力情况

安装带传动时，传动带需要以一定的预紧力F0紧套在两个带轮上，使带和带轮相互压紧，如图6.7所示。非工作状态时，带在带轮两边的拉力相等，均为F0；工作时，由于带和带轮工作面间的摩擦力Ff使其一边的拉力由F0增大到F1，称为紧边拉力，另一边的拉力由F0减小到F2，称为松边拉力。工作时，紧边伸长，松边缩短，但可近似认为带的总长度保持不变（即伸长量等于缩短量，代数之和为0）。这个关系反应在力的关系上即紧边拉力的增加量等于松边拉力的减少量，即

图6.7　带传动受力情况分析

（a）非工作时；（b）工作时

带传动的有效拉力Fe等于带与主（或从）动带轮接触面上总摩擦力Ff，根据力矩平衡条件，并结合有效拉力Fe与带传动所传递的功率P的关系，得出

由式（6.7）和式（6.8）可得

在一定条件下，带与带轮之间的总摩擦力有一极限值Ffc。如果工作阻力超过该极限值，带就在轮面上打滑，传动不能正常工作。当摩擦力达到极限值Ffc时，F1和F2均达到极限值。在忽略带的质量产生的离心力作用时，可推导出F1与F2之间的关系，即

f——带与带轮间的当量摩擦因数；

α——带与带轮的包角。

这时，带的有效拉力Fe达到最大值Fec。设带是完全弹性体，工作前后带的总长不变，则带的紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即

最大有效拉力Fec为

联解式（6.11）、式（6.12）、式（6.13）得

显然，带正常工作时，其实际有效拉力Fe应小于最大有效拉力Fec，即Fe≤Fec。(www.xing528.com)

由式（6.15）可知，最大有效拉力的影响因素有以下几点。

（1）预紧力F0：最大有效拉力Fec与F0成正比。这是因为F0越大，带与带轮间的正压力越大，则传动时的摩擦力就越大；但当F0过大时，将使带的拉力增大，磨损加剧，带寿命缩短；当F0过小时，带传动的工作能力下降，易发生打滑。

（2）包角α：最大有效拉力Fec与α成正比。因为α越大，带与带轮接触面上所产生的总摩擦力越大，传动能力越高。

（3）摩擦因数f：最大有效拉力Fec与f成正比。摩擦因数f与带及带轮的材料、表面状况和工作环境等有关。