带传动
带 传 动
3) 使用张紧轮的张紧装置：当中心距不能调节时，可使用张紧轮把带张紧， 如图2-9所示。张紧轮一般应安装在松边内侧，使带只受单向弯曲，以减少寿命 的损失；同时张紧轮还应尽量靠近大带轮，以减少对包角的影响。张紧轮的使 用会降低带轮的传动能力，在设计时应适当考虑。
机电一体化
1．普通带传动 带传动是利用张紧在带轮上的带，靠它们之间的摩擦或啮合，在两轴(或多 轴)间传递运动或动力，见图2－6。根据传动原理不同，带传动可分为摩擦型和 啮合型两大类，其常见的是摩擦带传动。摩擦带传动根据带的截面形状分为平 带、V带、多楔带和圆带等。
图2—6 带传动的形式 a-摩擦型带传动；b-啮合型带传动
1) 定期张紧装置：调节中心距使带重新张紧。如图2-7a所示，为一移动 定期张紧置，将装在带轮的电动机安装在滑轨l上，需调节带的拉力时，松开螺 母2，旋转调节螺钉改变电动机位置，然后固定。这种装置适合两轴处于水平或 倾斜不大的传动。图2-7b为摆动架和调节螺杆定期张紧，将装在带轮伪电动机 固定在可以摆动的机座上，通过机座绕一定轴旋转使带张紧。这种装置适合垂 直的或接近垂直的传动。
图2-7 带的定期张紧装置
图2-8 电动机的自动张紧 Nhomakorabea图2-9 张紧轮装置
2．同步齿形带传动 同步齿形带传动，是一种新型的带传动，如图2-10所示，它利用
齿形带的齿形与带轮的轮齿依次相啮合传动运动和动力，因而兼有带传 动，齿轮传动及链传动的优点，即无相对滑动，平均传动比准确，传动 精度高，而且齿形带的强度高，厚度小，重量轻，故可用于高速传动； 齿型带无需特别张紧，故作用在轴和轴承等上的载荷小，传动效率高， 在数控机床上亦有应用。
带传动
2)啮合式带传动 同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证固 定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小;传递功率大。 用于要求传动平稳,传动精度较高的场合.(强力层为钢丝绳,变形 小;带轮为渐开线齿形)
二、带传动的组成及特点 1．带传动的组成
（2）V带： 截面形状为梯形，两侧面为工作表面。应用最广的带 传动是Ｖ带传动，在同样的张紧力下，Ｖ带传动较平带传动能产生 更大的摩擦力。
在相同的张紧力作用下，V带可比平 带产生较大的正压力，因而获得较大 的摩擦力。
设平带与V带传动承受相同的张紧 力Q,则平带工作时产生的摩擦力为
Ff = fN = fQ V带工作时产生的摩擦力为
2
F
cos d
2
因d 很小，可取 sin d d , cos d 1 去掉二阶微量dF d
22
2
2
dFN Fd fdFN dF
dF fd
F
积分得： F1 dF
f d
F F2
0
ln F1 f
F2
紧边和松边的拉力之比为： F1 e f →绕性体摩擦的基本公式 F2
联立求解：
F1 = F0 + F/2 F2 = F0 + F/2
紧后，位于带轮基准直径上的周线长度Ld 。)
带轮基准直径——V带轮上与所配V带节宽bp
相对应的带轮直径。
带轮的基准直径是V带轮的公称直径。 V带的楔角： V带两个侧面的夹角。 带轮的槽角： 带轮轮槽两个侧面的夹角 中心距a： 两个带轮轴线之间的距离。
V带的尺寸已经标准化，其标准有截面尺寸和V带基准长度。
取绕在主动轮或从动轮上的传动带为研究对象，有:Ff＝F1－F2；
机械设计基础带传动
学生自我评价报告
知识掌握情况
团队协作与沟通能力
通过课程学习，我对带传动的类型、 特点、工作原理和设计计算有了深入 的理解，能够独立完成相关设计任务。
在课程设计和实验中，我与同学积极 协作，共同解决问题，提高了自己的 团队协作和沟通能力。
摩擦系数
摩擦系数越小，越容易发生打 滑。
带的类型与材料
不同类型和材料的带具有不同 的抗滑性能。
参数计算方法及实例
计算方法
根据给定的设计条件和要求，选择合适的带型、带轮直径、中心距等参数，并进行必要的校核计算。
实例分析
以某型号V带传动为例，介绍参数计算过程。首先根据传递功率和转速选择合适的V带型号和带轮直径， 然后根据中心距和张紧力要求进行设计计算，最后进行传动效率和滑动率的校核。通过实例分析，可以加 深对带传动性能评价和参数计算的理解。
3
关注新技术和新方法
随着科技的不断进步，新的设计方法和制造技术 不断涌现，建议关注和学习这些新技术和新方法， 提高自己的竞争力。
感谢您的观看
THANKS
寿命与可靠性
通过合理的设计和材料选择，提 高带传动的寿命和可靠性。
维护与保养
设计时应考虑方便维护和保养的 因素，如易于更换传动带和张紧
装置等。
03
带传动性能评价与参数计 算
传动效率及影响因素
传动效率定义
带传动中，输入功率与输出功率之比，反映 了传动的能量损失情况。
张紧力
适当的张紧力可以提高传动效率，但过大的 张紧力会导致带的磨损和能量损失。
滑，起到保护其他零件的作用。常用于两轴平行且旋转方向相同的场合。
带传动
一、Working Principle
带传动是一种在生产中被广泛应用的机械传动方式，它通 常连接在原动机与工作机或减速器之间，一般作减速运动。 带传动的组成：主动轮（ 1 ）、 从动轮（2）、传动带（3） 工作原理：由于传动带是以一定 的张紧力紧套在带轮上，使得在带 与带轮的接触面上产生分布正压力 (Normal Force)，当主动轮转动时 ，依靠带与带轮间的摩擦力 (Friction)使传动带及从动轮转动， 以传递运动和动力。 Driving Pulley Driven Pulley Belt
F = F1 − F2
代入欧拉公式可得在即将打滑时 的最大有效拉力：
Fmax
1 1 − fα e = 2 F0 1 1 + fα e
最大有效拉力与其它参数的关系
1 1 − fα e = 2 F0 1 1 + fα e
Fmax
由上式可知，带传动的最大有效拉力即极限摩擦力总和 与带的初拉力，包角和摩擦系数有关。 增大初拉力、包角和摩擦系数，有利于提高带的工作能 力，但初拉力过量则会导致带的承载能力降低。
带传动的特点(Characteristics)
由于带传动是通过中间挠性件（传动带），依靠带与带轮 间的摩擦力工作的，所以带传动具有以下特点： Advantages: • Small amount of installation work • Small amount of maintenance • High reliability • High peripheral velocities • Good adaptability to the individual application • In some cases, shock- and sound-absorbing • In some cases, with continuously variable speed (variablespeed belt drive)
带传动的名词解释
带传动的名词解释带传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各个行业和领域。
它通过一个或多个带条或带环，将动力从一个部件传递到另一个部件，实现机器的正常运转。
带传动一般由带轮、带条、张紧装置和传动装置等组成。
其中，带轮是带传动中的核心部件，通常由金属或塑料制成，具有一定的结构和形状。
带轮的结构设计决定了带传动的性能和使用寿命。
带条是带传动的主要承载部件，广泛应用于传输动力和扭矩的场合。
其材质可以是橡胶、聚酯纤维、尼龙等，具有良好的柔韧性和耐磨性。
带条的选择要考虑到传动功率、速度比、工作环境等因素，以保证带传动的正常运行。
张紧装置是带传动中的重要辅助部件，用于调节带条的张紧度，使其保持适当的紧密度。
常见的张紧装置有弹性张紧装置、重力张紧装置和液力调速器等。
通过张紧装置的合理调节，能够使带条在高速和负载变化的情况下保持稳定运行，提高带传动的传动效率和使用寿命。
传动装置是带传动的功能关键部件，通过带轮和带条之间的接触摩擦，将动力从驱动轴传递到被驱动轴。
传动装置的种类繁多，常见的有平面带传动、V带传动、耐磨带传动等。
不同的传动装置适用于不同的工况和要求，可以满足不同场合的动力传输需求。
带传动具有一些独特的优势，使其得到广泛应用。
首先，带传动具有良好的缓冲性能，能够减震和降噪，提高机器运行的平稳性。
其次，带传动具有较高的传动效率，能够将动力传输到更远的距离和带条张紧度变化可调的特点。
此外，带传动可靠性高，易于安装和维护，使用寿命长，成本较低，适用于多种工况和环境。
然而，带传动也存在一些局限和问题。
例如，在高速和大负载条件下，带条容易滑动，导致传动效率下降和带条磨损加剧。
另外，由于带条在使用过程中会逐渐老化和劣化，需要定期更换和维护。
因此，合理选择和使用带传动装置，对于提高传动效率和延长使用寿命至关重要。
带传动作为一种常见的机械传动方式，不仅被广泛应用于各行各业的机械设备中，还在汽车、船舶、飞机等交通工具中发挥重要作用。
带传动
§7-2 带传动的工作情况分析
§8-2 带传动的工作情况分析
一、受力分析
初拉力F0 ： 带传动尚未工作，带 所受的拉力称为张紧 力。 紧边拉力F1 松边拉力F2 设带的总长度不变，则
F1－F0＝F0－F2 即： F1 ＋F2＝2F0 （1 ）
F0
1
F0
2
F0
a
F0
尚未工作状态
F2
n1
主动
υ F2
多楔带传动：
圆带传动：
平带传动分为：开口传动；交叉传动和半交叉传动（见图7－2b）。
பைடு நூலகம்
概 述
带的剖面形状
概 述
Semi-intersecting belt
带传动概述4
概 述
4．带传动的特点 优点： 1. 适用于中心距较大的传动， 2. 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小； 3. 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。 4. 结构简单，成本低； 缺点：1. 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；
小带轮上的包角为：
1 180
d d 2 d d1 a 57.3
（2）带的基准长度Ld
Ld 2a
2
(d d 2 d d1 )
(d d 2 d d1 ) 2 4a
（3） 中心距a
a 2 Ld (d d 2 d d1 ) [2 Ld (d d 2 d d1 )]2 8(d d 2 d d1 ) 2 8
2. 对摩擦带传动，传动比不恒定； 3. 效率较低。 5．带传动的应用 在各类机械中应用广泛，但摩擦带传动不适用于对传动比有精确 要求的场合。
通常，传递的功率 ≤ 700 kW；带速一般为5～25m/s；传动比 i ≤7。
带传动
沈阳航空工业学院第八章带传动§8-1带传动类型及应用§8-2带传动的受力分析§8-3带的应力分析§8-4 带传动的打滑、弹性滑动和传动比§8-5 V带传动的计算§8-6 V带的张紧装置一、组成主动带轮带从动带轮二、工作原理：摩擦带：原动机驱动主动带轮转动，通过带与带轮之间产生的摩擦力，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
啮合带：靠带与带轮的啮合传递运动和动力。
三、常见带传动的类型◆摩擦带传动◆啮合带传动平带传动V带传动多楔带传动§8-1 带传动的类型和应用四、摩擦带传动的特点优点：①因带是弹性体，可以缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；②当传动过载时，带在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；③可用于中心距较大的传动；④结构简单、装拆方便、成本低。
其主要缺点是：①传动比不准确；②外廓尺寸大；③传动效率低；④带的寿命短；⑤需要张紧装置；五、V带与带轮的结构V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等。
其中以普通V带和窄V带应用较广。
1、V带的结构标准V带都制成无接头的环形带，横截面结构如下:V带的结构2、带的型号：我国普通V带和窄V带都已标准化。
按截面尺寸由小到大，普通V带可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号；窄V带可分为SPZ、SPA、SPB、SPC四个型号。
在同样条件下，截面尺寸大，则传递的功率就大。
3、带的主要参数◆节线：当带纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的周线。
◆节面：由全部节线构成的面称为节面。
◆节宽b p ：长度不变层。
所在位置称为中性层。
节面节线◆基准直径d d :V 带装在带轮上，和节宽b p 相对应的带轮直径。
◆基准长度L d ：V 带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度。
它用于带传动的几何计算。
表8-2 普通V带的基准长度系列及长度系数(部分)基准长度L d/mm长度系数KY Z A B C D E2500 1.09 1.030.932800 1.11 1.050.950.833150 1.13 1.070.970.863550 1.17 1.090.990.894000 1.19 1.13 1.020.914500 1.15 1.040.930.90 5000 1.18 1.070.960.92 5600 1.090.980.95 6300 1.12 1.000.97 7100 1.15 1.03 1.00§8-2 带传动的受力分析一、带传动中的力分析1）带不运转时初拉力F0。
带传动
二、欧拉公式 带传动即将打滑时，可推出古典的柔韧体摩擦欧拉公式：
f 为摩擦系数；α为带轮包角
欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之 前，紧、松边拉力的最大比值
那么：
F = F1 – F2 ＝ F1(1－1/e fα)
F － 此时为不打滑时的最大有效拉力，正常工 作时，有效拉力不能超过此值
整理后得：
F
带传动 本章教学内容
§1 概述 §2 V带和带轮的结构 §3 带传动的工作能力分析 §4 V带传动的设计 §5 带传动的张紧、安装与维护
带传动（一）
§9-1概述
第9章 带传动
一、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
8
§9—3 带传动的受力分析
一、受力分析 安装时，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上
带工作前：
带工作时： Ff
F0 松 动边 轮的－F一退0边出主
此时，带只受 初拉力F0作用
F紧2 边
－
F2
进入
F带f 的－由紧摩带于边擦轮摩拉擦力力作力用--的于作用：
n1 主动轮的一边 n2 Ff
由 F0 增加到 F1；
设计内容：确定V带的型号、长度L和根数Z、传动中心距a及带轮基准 直径，画出带轮零件图等。
1.确定计算功率
PC K AP
式中： P 传递的名义功率
KW
K A 工作情况系数
工作情况系数KA表
KA
工作情况
软启动
硬启动
每天工作小时数/h
＜10 10～16 ＞16 ＜10 10～16 ＞16
载荷变动微小
带传动一般是由主动轮、从动轮紧套在两轮上的传动带及机架组成。 带的传动过程：
第6讲 带传动 - 副本 - 副本 - 副本
演示带传动
点击小图看运动图
分类： 按工作原理分
摩擦式带传动 啮合式带传动
按带的截面形状分
平带 V带 多楔带 圆带 同步齿形带
按传动的布置形式分
§1 概
三. 优缺点 优点:中心距大，能缓 一. 工作原理 冲减振，运转平稳无噪音, 二. 带传动的类型 具有过载保护作用，价格 按带分类有 低廉；缺点：瞬时传动比 不恒定，效率较低，寿命 按轴的位置关系有 较短，对轴和轴承的压力 大，不宜用于高速、易燃 四. 应用范围 等场合。 对传动比无精确要求的中小功率传动。一般：
窄V带见表11.11；kL - 长度系数，见表11.12。
z* = 3 ~ 5
7.作用在轴上的载荷Q
a1
2 + 2
= 90
a1 (11.23) Q = 2 zF0 cos = 2 zF0 sin 2 2
二. 设计例题
§5
带传动的张紧
由于传动带的材料不是完全的弹性体，因 而带在工作一段时间后会发生塑性伸长而松驰， 使张紧力降低。因此，带传动需要有重新张紧 的装置，以保持正常工作。 张紧装置分定期张紧和自动张紧两类。
带
传
动
带传动属于挠性传动。是靠摩擦力传递动力的.挠 性传动就是由两个或多个传动轮和中间环形挠性件组 成，通过挠性件在传动轮之间传递运动和动力的一种 传动。如带传动、链传动等。
§1 概
述
一. 工作原理
带呈环形，并以一定的拉力(称为张紧力)F0套在一对带 轮上，使带和带轮相互压紧。带传动不工作时，带两边的拉 力相等，均为F0； 工作时，由于带与轮 面间的摩擦力使其一边 拉力加大到F1(称为紧边 拉力)，另一边拉力减小 到F2(称为松边拉力)。 两者之差F=F1－F2即为带 的有效拉力，它等于沿 带轮的接触弧上摩擦力 注意：在一定条件下，摩擦力有一极 的总和。 限值，如果工作阻力超过极限值，带 就在轮面上打滑,传动不能正常工作.
机械基础带传动
同步带传动
多楔带传动
利用同步带与带轮齿槽之间的啮合传递动 力，具有准确的传动比和较高的传动效率 ，适用于高精度传动。
利用多楔带与带轮之间的多个楔面摩擦传递 动力，结构紧凑，传动功率大，适用于大功 率传动。
应用领域
01
02
03
04
工业领域
带传动广泛应用于各种工业机 械中，如机床、纺织机械、包
装机械等。
机械基础带传动
contents
目录
• 带传动概述 • 带传动组成及工作原理 • 带传动设计参数与选型 • 带传动性能评价与优化 • 带传动安装、调试与维护保养 • 常见故障分析与排除方法 • 总结与展望
01 带传动概述
定义与原理
定义
带传动是利用张紧在带轮上的柔性带 进行运动或动力传递的一种机械传动 方式。
隔声措施
在带传动周围设置隔声罩 或隔声板，减少噪声向周 围环境的传播。
寿命预测及优化方法
带的疲劳寿命
分析带的疲劳寿命，预测其在特定工 况下的使用寿命。
带的磨损
优化设计
基于寿命预测结果，对带传动进行优 化设计，如改进带轮结构、优化带的 材料和制造工艺等，以提高带传动的 使用寿命和可靠性。
研究带的磨损机理，分析磨损对带传 动性能的影响，提出减少磨损的措施 。
断裂事故原因及预防措施
断裂事故原因
断裂是指带在传动过程中突然断裂，可能原因包括过载、疲劳断裂、带轮直径过 小导致弯曲应力过大等。
预防措施
避免过载运行、定期检查并更换老化或损坏的带、选择合适的带轮直径以降低弯 曲应力等。对于重要传动系统，建议采用高强度或耐疲劳性能更好的带材料。
07 总结与展望
课程回顾与总结
多学科交叉融合的发展
第六章 带传动
V带轮的基准直径被标准化为系列尺寸。为了防止V 带绕过带轮时产生过大弯曲而影响V带的强度，设计时 应限制小带轮的最小直径取值，即d1≥d1min (表6-4) 二、V带传动的失效形式与设计准则 V带传动的主要失效形式为：疲劳断裂和打滑 V带传动的设计准则：在保证带传动不打滑的条件 下，V带具有一定的疲劳强度和寿命。 三、单根V带的额定功率 1.P0的计算式：根据V带传动不打滑的临界条件和带 的疲劳强度条件 单根带所能传递的额定功率P0 （式6－13） 需进一步确定[σ]
如果带轮采用铸铁材料制造： 当带轮基准直径dd ≤ (2.5～3)d（d为带轮轴直径） 时，采用实心式结构，图； 当dd ≤ 350mm，且d2－d1 <100mm时（d1为轮毂外 径，d2为轮缘内径），采用腹板式结构，图；
当dd ≤ 350mm，且若d2－d1 ≥ 100mm，则采用孔 板式结构，图；
2
2
(d1 d 2 ) (d 2 d1 )
代入
中心距a选取的合理性由小带轮包角验算来衡量：
d 2 d1 57.3 >120º 应保证 1 180 a
否则应适当增大中心距或减小传动比来满足。 Pc Pc 5.传动带根数Z 计算 Z [ P0 ] ( P0 P0 ) K K L 将计算值圆整确定带的根数Z。为保证多根带受力均匀，Z不
1、包布层：为挂胶帘布。 2、伸张层：橡胶，工作时受拉。 3、强力层：线绳、尼龙绳或帘布。 4、压缩层：橡胶，工作时受压。
带轮的基准直径：在V带轮上与V带节面处于同一圆周位置上 的轮槽宽度，称为轮槽的基准宽度，基准宽度处的带轮直径， 成为带轮的基准直径。 V带的基准长度：普通V带都制成无接头的环形。V带在规定的 初拉力下，位于带轮基准直径上的周线长度，称为V带的基准 长度，用Ld 表示。
带传动
第七章 带传动一、主要内容带传动是应用广泛的一种机械传动，它是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的，属于摩擦传动。
此外，带传动的另一形式，即靠带与带轮轮齿的啮合来传递动力的同步齿形带，本章仅作简单介绍。
学习带传动这一章，要抓住“摩擦传动”这一本质。
它的主要内容有：（1）带传动主要类型、特点及应用；（2）带传动工作时的工作情况分析，它的主要失效形式，防止措施和设计准则；（3）三角带传动的设计计算。
a) 带传动的主要类型、特点和应用带传动的主要类型有三角带传动和平型带传动。
根据qi 面摩擦原理，三角带传动传递功率的能力远比平型带传动为大，因此，在一般机械传动中主要采用三角带传动。
我们在设计机械、选择、确定传动方案时，主要根据传动的特点和应用，因此，这部分内容很重要，学习时应结合本章的有关思考题，加深理解。
b) 带传动的工作情况分析和设计依据（1） 带传动的受力分析安装时，带以一定的紧张力0F 套在带轮上，使带和带轮相互压紧。
工作时，由于带与带轮接触面间的摩擦力作用，使紧边的拉力增加为1F ，松边的拉力减少为2F 。
带传动所能传递的有效圆周力为e F ，它与021,,F F F 之间的关系为：e F F F =-210212F F F =+注意：有效圆周力e F ，是受任意一个带轮接触弧（1a 或2a ）上的最大摩擦力m ax f F ∑限制的。
当max f e F F ∑≤时，带传动正常工作；max f e F F ∑>，带传动不能正常工作（即带在带轮上打滑）。
通过带传动工作时的受力分析，可以推导出带在带轮上即开始打滑时的欧拉公式：fa e F F 21=带能所传递的最大有效圆周力e F （即当max f e F F ∑=）时的临界值为：1120+-=fa fa e e e F F 由上式可见，为了提高带的传动能力，防止打滑，可以采用一下措施，即：安装时保证适当的紧张力0F ，增大带与带轮间的摩擦系数f 及增大包角a 。
带传动设计
带相对1轮 的滑动方向
δ2 ι
B β1 α1
n1 F2
A′A
F1
ι δ1
v
C
c'
F2
n2
α2 β2
F1 D
4．弹性滑动对传动的影响 1)降低传动效率(V带传动效率η =0.91～ 0.96)，使带与
带轮摩损增加和温度升高。 2)使从动轮的圆周速度v2低于主动轮的圆周速度v1，
即： v2< v1 。
缺 点
②传动效率较低，寿命较短，外廓尺寸较大；
③由于需要施加张紧力，轴和轴承受力较大。
应用：用于中心距较大，传动比无严格要求的场合，在多级 传动系统中通常用于高速级传动，如机床中由电动机到主轴 箱的第一级传动。
2.啮合型带传动
兼有带传动和啮合传动的优点，传动比准确；效 率高(98～99.5％)；传动比较大（可达12~20），允
F
cos d
2
(F
dF) cos d
2
0
dF sin d 0，sin d d ,
2
22
cos d
2
1, F 'C
qv2d
代入，则
dF fd
F qv2
两端积分
F1 dF
1
fd
F2 F qv2 0
可得： F1 qv2 e f1
拉力差，即：紧边拉力F1大于松边拉力F2，则带在紧
边的伸长量δ 1大于松边的伸长量δ 2。
δ2 ι
v
C
B n1 F2
F2
n2
α1
α2
带相对1轮 的滑动方向
A
F1
F1
D
带传动
带传动和摩擦轮传动一样，也有下列缺点：1) 缺点： 有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确 的传动比(同步带传动是靠啮合传动的，所以可 保证传动同步)，2)传递同样大的圆周力时，轮 廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大：3)带的寿 命较短。4）不适用于高温、易燃及有腐蚀介质 的场合。
机械基础部分
15
机械基础部分
8
同步齿形带应用
机械基础部分
9
同步带应用
机器人关节
机械基础部分
10
（6）齿孔带：
机械基础部分
11
3）按用途分：
（1）传动带 传递动力用
（2）输送带 输送物品用。
传动带
输送带
机械基础部分 平型带 普通Ｖ带 窄Ｖ带 齿形Ｖ带 宽Ｖ带 联组Ｖ带 大楔角Ｖ带
12
摩擦型 类 型 啮合型
V 拉力增加， 带逐渐被拉长，沿轮面产生向前的弹性滑动，使带 的速度逐渐大于从动轮的圆周速度。
由于带弹性变形而产生的带与带轮间的局部 相对滑动称为弹性滑动。
机械基础部分 弹性滑动的分析
B B1
45
A1
A
重合（v 相等） 拉力降 B A1 轮 带回缩 B1 ⌒＜ ⌒ ∴ AB A1B1 即：v＜ v1 ——微量相对滑动 同理在从动轮一边有： v2＜v （弹性滑动）
结构设计: 带轮由轮缘、 腹板（轮辐）和轮毂三部分 组成。 轮缘是带轮的工作部分， 制有梯形轮槽。轮毂是带轮 与轴的联接部分，轮缘与轮 毂则用轮辐（腹板）联接成 一整体。 V带轮按腹板结构的不 同分为以下几种型式：实心 带轮(S型）、腹板带轮（P 型） 、孔板带轮（H型）、 轮辐带轮（E型）。
机械基础部分
n1、n2——主、从动轮的转速，r/min
《机械设计基础》第十章 带传动
10.2.2 带传动工作时的应力分析
带是在变应力下工作，当应力较大，应力变化频率较高时，带将很快产生疲劳 断裂而失效，从而限制了带的使用寿命。带传动工作时，带所受应力有如下几种：
机械设计基础
1．由紧边拉力和松边产生的拉应力
紧边拉应力 松边拉应力
2．由离心力产生的拉应力
∵F1> F2
∴ σ 1＞ σ 2
FQ=2ZFo
机械设计基础
10．带轮结构的设计
带轮结构的设计根据带轮槽型、槽数、基准直径和轴的尺寸确定。参 见本章10.4节部分或有关机械设计手册。
【例 10-1】 设计一带式输送机的普通 V 带传动。原动机为 Y112M-4 异步电动机， 其额定功率 P =4kW， 满载转速 n1 =1440 r/min， 从动轮转速 n 2 =470 r/min， 单班制工作， 载荷变动较小，要求中心距 a ≤550 mm。 解.（1）确定计算功率 Pc 由表 10-7 查的 K 1.1 ，故
机械设计基础
6、验算小带轮包角
对于V带，一般要求α1≥120°，否则，应增大中心距或加 张紧轮。 7、确定V带的根数
为了使每根V带受力均匀，带的根数不宜太多，通常取带的 根数小于10根。 机械设计基础
8、计算初拉力F0 初拉力F0的大小对带传动的正常工作及寿命影响很大。初拉 力不足，易出现打滑；初拉力过大，则V带寿命降低，压轴力增 大。
式中PC——计算功率，kW； Z——V带的根数； v——V带速度，m/s； Kα——包角修正系； q——v带每米长质量，kg/m。 由于新带易松弛，所以对于非自动张紧的带传动，安装新 带时的初拉力应为上述初拉力的1.5倍。 机械设计基础
9、计算轴压力 V带作用在轴上的压力FQ一般可近似按两边的初拉力F0的合 力来计算。
皮带传动
二、单根普通V带的许用功率
带在带轮上打滑或带发生疲劳损坏(脱层、撕裂或拉断)时，就 不能传递动力。因此带传动的设计依据是保证带不打滑及具有 一定的疲劳寿命。
❖在载荷平稳、包角α1=180°、带长Ld为特定长度、抗拉体为 化学纤维绳芯结构的条件下，单实际工作条件与上述特定条件不同时，应对P0值加以修正。 修正后即得实际工作条件下，单根普通V带所能传递的功率 ，称为许用功率[P0]
由于V带传动中心距一般是可以调整的，故可采用下列公式作近
似计算
a a 0 L d2 L 0
(1 1 3 )6
❖考虑安装调整和补偿张紧力的需要，中心距变动范围为： (a－0.015 Ld )~(a＋0.03 Ld )
小轮包角计算
α118 0d2a d15.73 一般应使α1>120°，否则可加大中心距或增设张紧轮。 3. 初拉力 保持适当的初拉力是带传动正常工作的首要条件。初拉力不足
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。
(5)作用在轴上的压力 如图13-11所示，静止时轴上压力为
F Q2 F 0siα 2 1 n2 13 s0 i12 n 2 7 105N 90
带轮直径较小时可采用实心式(图13-16a)；中等直径的带轮可采用腹 板式(图13-16b)；直径大于350 mm时可采用轮辐式(图13-17)。图中列 有经验公式可供带轮结构设计时参考。各种型号V带轮的轮缘宽B、 轮毂孔径ds和轮毂长L的尺寸，可查阅GB10412－89。
普通V带轮轮缘的截面图及其各部尺寸见表6-1。
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1.题目：图示带式输送机装置。
小带轮直径140mm，大带轮直径为400mm，鼓轮直径250mm，为提高生产率，在载荷不变条件下，提高带速度，设电机功率和减速器的强度足够，忽略中心距变化，下列哪种方案更为合理？
1、大轮直径减小到280mm；
2、小轮直径增大到200mm；
3、鼓轮直径增大到350mm。
提示
(采用第(3)方案不合理,因为转速n不变,D增大,v加大,F不变,则工作转矩,V带承载能力不够。
采用(1)(2)方案时,由于D不变,作用于带上有效圆周力F不变,故较方案(3)好。
但在方案(2)中,由于小带轮直径加大,应力减小,提高了带的承载能力,方案(1)中小带轮直径较小,应力较大,故不如方案(2))
2.题目：某车床电动机和主轴箱之间为窄V带传动，电动机转速n1=1440r/min，主轴箱负载为4.0kW,带轮基准直径分别为90mm、250mm,传动中心距a=527mm,预紧力按规定条件确定,每天工作16小时,试确定该传动所需窄V带的型号和根数。
3.题目：现设计一带式输送机的传动部分，该传动部分由普通V带传动和齿轮传动组成。
齿轮传动采用标准齿轮减速器。
原动机为电动机，额定功率为11kW，转速n1=1460r/min，减速器输入轴转速为400r/min，允许传动比误差为±5%，该输送机每天工作16小时，试设计此普通V带传动。
4.题目：图示为带传动的张紧方案，试指出不合理之处。
提示
(a)平带传动,张紧轮宜装于松边外侧靠近小轮,主要用以增大平带传动包角;b)V带传动,张紧轮不宜装在紧边,应装于松边内侧,使带只受单向弯曲,且靠近大轮,防止小带轮包角减小。
)
5.题目：单根C型V带能传递的最大功率为P=4.7kW，主动轮直径D1=200mm，主动轮转速
n1=1800r/min，小带轮包角α1=135°，胶带与带轮间的当量摩擦系数f′=0.25，0.4，0.5时。
求紧边拉力F1、松边拉力F2、有效拉力F、初拉力F0。
6.题目：带传动主动轮转速n1=1450r/min，主动轮直径D1=140mm，从动轮直径D2=400mm，传动中心距a≈1000mm，传递功率P=10kW，取工作载荷系数K A=1.2。
选带型号并求V带根数z。
7.题目：单根A型V带，其基准长度L d=2000mm，传动功率P=1.0kW，主动轮转速n1=1440r/min，主动轮直径D1=100mm，从动轮转速n2=720r/min，轮缘沟槽的角度φ=38°，紧边拉力是松边拉力的5倍。
试求：
1）传动中心距；
2）带和带轮接触面的当量摩擦系数f′；
3）紧边拉力F1和有效拉力F。
8.题目：单根A型V带传递的功率P=2.33kW，主动带轮直径D1=125mm，转速n1=3000r/min，小带轮包角α1=150°，带与带轮间的当量摩擦系数f′=0.25。
求带截面上各应力的大小并计算各应力是紧边拉应力的百分之几。
V带弹性模量E可近似取为300MPa。
（摩擦损失功率不计。
）
9.题目：图示为电动绳索牵引机的传动系统简图。
试设计电动机与齿轮传动之间的V带传动。
已知：电动机功率P=5.5kW，带传动的传动比i=3，电动机转速n1=1440r/min，一班制工作，载荷平稳。