第6章带传动和链传动机械设计基础

2240 1.10 1.06 1.0 0.91
250 0.84
2500 1.30 1.09 1.03 0.93
280 0.87
2800
1.11 1.05 0.95
315 0.89
3150
1.13 1.07 0.07
355 0.92
3550
1.17 1.07 0.97
400 0.96 0.79
4000
须避免。
当带即将打滑时，紧边拉 力和松边拉力可以用绕性 体摩擦的欧拉公式表示：
α1
F2
F1 e fα1 F2
F1 主动轮
F0 = (F1 + F2 )/2
F t= F1 - F2
F1 e fα1 F2
Ft max
2F0
e fα1 1 e fα1 1

2F0
(1

e
2 fα1
) 1
机械设计基础——带传动和链传动
2.带传动的张紧
1）定期张紧装置
2）自动张紧装置
适用于水平布置 3）张紧轮装置
适用于垂直布置
适用于水平布置
适用于中心距不可调时
机械设计基础——带传动和链传动
6-2 带传动的受力分析
一、带传动的受力分析
n2
静止时，带两边的初拉力相等： n1
F1 = F2 = F0
F0 F0
机械设计基础——带传动和链传动
窄V带：φ =40˚，h/bp =0.9。已经标准化，
有四种型号SPZ、SPA、SPB、SPC。用
b
于大功率，结构紧凑传动。与普通V带
bp
比，当顶宽相同时，承载能力可提高
1.5~2.5倍。
φ
宽V带：φ =40˚，h/bp =0.3。用于无级变
速传动中。
大楔角V带：φ =60˚。用于高速，结构特
同步带
抗拉体
机械设计基础——带传动和链传动
按传动形式分
开口传动：两轴平行，同向回转
交叉传动：两轴平行，反向回转
半交叉传动：两轴交错，不能逆转
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带传动的优点：
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. 过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零
1.10 1.13 1.02
450 1.00 0.80
4500
1.15 1.04
500 1.02 0.81
5000
1.18 1.07
560
0.82
5600
1.09
630
0.84 0.81
6300
1.12
710
0.86 0.83
7100
1.15
800
0.90 0.85
8000
1.18
900
0.92 0.87 0.82
E为带的弹性模量，MPa；d为带轮直径，mm 。
注：两轮直径不等时，弯曲应力也不相等。
机械设计基础——带传动和链传动
3 离心应力 带在微弧段上产生的离心力：
dα
2 Fc
F2
dFNc m a (rd )q r 2
dl dFNc
r
(rd )q v2 / r
dα
qv2d N
9000
1.21
1000
0.94 0.89 0.84
10000
1.23
1120
0.95 0.91 0.86
11200
1250
0.98 0.93 0.88
12500
1400
1.01 0.96 0.90
14000
1600
1.04 0.99 0.92 0.83 16000
1800
1.06 1.01 0.95 0.86
8.5 11 14 19 27 32 42 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30
楔角φ
40 ˚
φ
每米质量q（kq/m） 0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 1.52
在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相
d
对应的带轮直径称为基准直径d。
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直
75
A
90 …
0.15 0.26 0.45 0.51 0.60 0.68 0.73 0.79 0.84 0.92 1.00 1.04 1.08 1.09 1.0 0.80 0.22 0.39 0.68 0.77 0.93 1.07 1.15 1.25 1.34 1.50 1.64 1.75 1.83 1.87 1.82 1.5 … … … …… … … … … … … … … … … …
包布 顶胶 抗拉体
节面
帘布芯结构 底胶 绳芯结构
机械设计基础——带传动和链传动
φ =40˚，h/bd =0.7的V带称为普通V带。已经标准化，有七种型号。 表6-1 普通V带的截面尺寸（GB11544-89）
型号 Z A B C D E F
b
顶宽b
10 13 17 22 32 38 50
bp
节宽 bd 高度 h
三、带传动的弹性滑动
设带的材料符合胡克定律，则变形量为：
紧边： 1

F1 AE
松边： 2

F2 AE
∵ F1 > F2 ∴ ε1 > ε2
F2
F2 n1
n2
带绕过主动轮时，将逐渐缩短 并沿轮面滑动，使带速落后于 轮速。
F1 F1
主动轮
从动轮
带经过从动轮时，将逐渐被拉长并沿轮面滑动，使带速超
前于轮速。
机械设计基础——带传动和链传动
比较：平带与V带 V带传动与平皮带传动初拉力相等时，
它们的法向力则不同。
平带极限摩擦力为:
FQ
FQ
FN f = FQ f
/2
/2
则V带的极限摩擦力为 ：
FN FN/2 FN/2
f
FN f FQ =fvFQ
sin 2
FN = FQ FN =FQ /sin(/2) f v-----当量摩擦系数, f v>f
第6章 带传动和链传动
§6-1 带传动的类型和应用 §6-2 带传动的工作情况分析 §6-3 普通V带传动的设计计算 §6-4 V带轮的材料和结构 §6-5 链传动的类型、结构和特点 §6-6 链传动的运动特性 §6-7 滚子链传动的的设计计算
机械设计基础——带传动和链传动
6-1 带传动的类型及应用
松边
F2 F2
n1
n2
F0 F0
F1 F1 主动轮 紧边
从动轮
传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：
F1 ≠ F2
F1↑ ，紧边 F2 ↓，松边
机械设计基础——带传动和链传动
设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：
F1 – F0 = F0 – F2
F0 = (F1 + F2 )/2
四、带传动的使用和维护
1.带传动的使用和维护
1）安装时应缩小中心距后套上V带，再调整，不应硬撬。 2）严防胶带与矿物油、酸、碱等腐蚀性介质接触，也不 易在阳光下暴晒，以免老化变质。 3）更换V带时，应全部更换，不能新旧带并用，否则寿 命长短不一引起受力不均，加速新带的损坏。
4）为保证安全生产，带传动要安装好保护罩。 5）V带工作一段时间后会发生永久变形，导致张紧力减 小，因此要重新张紧胶带
d
别紧凑的传动。
联组V带：由2、3、4或5根普通V带（或
bp
窄V带）顶面用胶帘布等距粘结而成。
机械设计基础——带传动和链传动
三、带传动的几何计算
B
A
θ
中心距 a
α1 θ
θ
α2
包 角α 2
d1
d2
因θ较小,以 sin d2 d1 D
代入得: d2 d1
F1 - F2为带传递的有效 圆周力，也等于带与轮 之间所产生的摩擦力：
Ft= F1 - F2=∑F
F2 F2
n1
n2
主动轮
F1 F1
且传递功率与圆周力和带速之间有如下关系：
从动轮
P(kW) Fv (N m/s) 1000
Ft

1000P v
机械设计基础——带传动和链传动
当圆周力Ft >∑F时，带与带轮之间出现显著的滑动， 称为打滑。打滑使带的磨损加剧、导致传动失效。是必
2
A
及 d2 d1 代入得：
α1 θ
θ
2a
d1
带长:
D
B θ
α2 d2
aC
L

2a


2
(d1

d2
)

d2
d1 4a
2
已知带长时，由上式可得中心距 :
a 2L (d1 d2 ) 2L (d1 d2 )2 8(d2 d1 )2
8
机械设计基础——带传动和链传动
Z
56 …
0.04 0.06 0.12 0.14 0.17 0.19 0.20 0.23 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.40 … … … …… … … … … … … … … … … …
90 0.10 0.14 0.24 0.28 0.33 0.36 0.40 0.44 0.48 0.54 0.60 0.64 0.68 0.72 0.73 0.56
这种因材料的弹性变形而产生的滑动被称为弹性滑动。
* 弹性滑动是不可避免的，由拉力差引起，是固有特性；