带传动示意图

打滑的特点 —— 可以避免的，也必须避免。
弹性滑动与打滑：1）区别；2）带来的后果
2. V带传动仿真视频
ab c
结论： 1）带是在变应力作用下工作——疲劳破坏。 2）最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，其值为：
max 1 b1 c
三. 带的运动分析
1. 弹性滑动
1) 弹性滑动的产生机理
由于带是弹性体，受力后必然产生弹性变形。传动工作时因为紧 边和松边拉力不同，所以弹性变形也不同。
2
d
b
m dd /2
受拉层长度：
︿
ab


dd

h d
h /2
2
︿
带的应变值为： l ab ab h
l
ab dd
由Hoke定律
b

E


E
h dd
小带轮处：

b1

E
h dd1
大带轮处：

b2

E
h dd2
b1 b2
讨论： 1. 带轮直径：dd b 2. 带型： h b

m
v2 r

q(rd ) v 2
r

2Fc
sin d
2

2 Fc
d
2

Fcd
带的离心拉力为： Fc qv2 q——每米带长的质量，Kg/m 。
讨论：
1） vF c 带与带轮间正压力 2）带型 qF c
二. 带的应力分析
1.拉应力
2
紧边: 松边:
1

F1 A
2

F0

FN

F0
2 s in
/ 2
F0
/2
FN FN
F0
/2

FN
f
Ff 2 fFN sin 2 F0 fv F0
f
fv sin 2 fv——当量摩擦系数
Ff 平带 Ff V带
2. V带的类型
普通V带
窄V带
宽 V带
联组 V 带
汽车V带（齿形V带）
3. V带的结构与尺寸
重点
1） V带传动的工作情况分析、弹性滑动与打滑现象； 2） V带传动的失效形式、设计准则； 3） 提高V带传动承载能力的措施。
§8-1 概 述
一.带传动的组成及工作原理
1.组成： ——主动轮、从动轮、传动带 2.工作原理：——靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。
工作前：带已受到预拉力的作用，使带与带轮接触面间产生压力， 工作时：主动轮通过摩擦力使带运动，带通过摩擦力使从动轮转动。
讨论：
1）若Fe Ffmax ： Fe= Ff ，正常工作； 2）若Fe= Ffmax ： 打滑临界状态； Fe=Fec最大有效拉力 3）若Fe Ffmax ： 打滑。
2. F1和F2的关系——Euler公式
取带的一微段dL，对应的圆心角d，其上受力有： F+dF、F、dN、dFf=f dN
9.需张紧，对轴和轴承的压力大；
四.应用范围
主要用于两轴平行且转向相同的场合。以及对传动比 无精确要求的中小功率传动。
一般： i 7 v 5 ~ 25m / s a 10m P 50kw
五. V带的类型与结构
1. V带与平带的比较
平带：Ff fFN fF0
V带 :
2FN
sin
22
2
X F d dN 0
Y f dN dF 0
柔韧体摩擦的 欧拉公式
F1 F2e f
dF f d F
F1
1 dF


fd
F F2
0
3. 带在打滑临界条件下的受力情况
F1 F2e f F fc F1 F2 Fec
F0 和 f 越大 越好吗？
3）f F ec 承载能力
摩擦系数：橡胶——钢 f =0.4 ； 橡胶——铸铁 f =0.8。
因 fv f ，故在相同的条件下，V带能传递较大的功率。或者说，在相 同的条件下，V带传动的结构较紧凑。
4. 带的离心力
如图所示，由微段弧长的力平衡式有：
dFNc
1) V带组成：
顶胶 底胶 抗拉体 包布
帘布：制造方便
绳芯：柔软易弯 曲有利提高寿命， 材料可为化学纤 维或棉织物。
2) 普通V带：
a. 普通V带截面尺寸：
由小到大的顺序分为Y、Z、A、 B、C、D、E七种型号。
b. V带的基准长度：
位于基准直径上周线长度，用Ld表示。
3) 窄V带：
相对高度 h/bd0.9 的V带称窄V带。 比普通V带传递的功率大。
平衡条件：
d 2
F fdN
dN
F2 r

X

F
sin d 2

(F

dF )sin d 2

dN

0
Y

ห้องสมุดไป่ตู้
F cos
d 2

f
dN
(F
dF )cos
d 2

0
d F+dF
2
F1
略去高阶微量：
dF sin d 2
考虑到d很小，取 ：
sin d d ; cos d 1
二. 带传动的类型及应用
按带的截面形状分：
平带——平带的截面形状为矩形， 内表面为工作面。
V带——截面形状为梯形，两侧面 为工作表面，承载能力高。
多楔带——在平带基体上由多根V 带组成的传动带。可传 递很大的功率。
同步带——带的工作面制成齿形， 带轮轮面也制成相应的 齿形，靠带齿与轮齿啮 合实现传动。
带传动
本章基本要求
1）熟悉带的工作原理、传动特点及应用范围； 2）掌握带传动的受力分析、弹性滑动与打滑现象和带传动的失效形式、
设计准则； 3）掌握V带传动的设计方法以及提高带传动承载能力措施； 4）了解各种类型传动带的结构形式、特点和应用，并加以比较。着重
了解平带传动V带传动的特点。 5）了解带传动的张紧方式和带轮的结构设计。
窄V带按截面尺 寸分为SPZ、SPA、 SPB、SPC四种型号。
4) 其它尺寸：
节线——当带纵向弯曲时，在带中保持原长度不变 的任一条周线 。
节面——由全部节线组成的面。 节宽——带的节面的宽度。用bp表示。
基准直径—— V带轮上与V带节宽bp 相对应的带轮直径dd 。
基准长度与中心距的关系：
C
Ld
a

1 8
2Ld

dd2 dd1

2Ld dd 2 dd1
2

8(dd 2

dd1 )2

§8-2 带传动工作情况分析
一. 带传动中的力分析
1. 工作拉力F1和F2
工作前：带以一定的张紧力安装在带轮上， 带受初拉力F0
工作时：由于带与轮的摩擦力Ff ，形成 紧边和松边。
主动轮上：
带的紧边刚绕上主动轮时： 带的受力：F1；带的速度：V带= V1
当带由紧边松边运动时： 带拉力：F1F2 减小，带的弹性
变形量减小（带收缩）。
即带一边随带轮前进，一边又向后收缩，发生相对滑动， 带的速度：V带 V1
从动轮上：正好相反，即： V带 V2 v1 v带 v2
2

F2 A
1 2
带的截面面积
1
2.离心拉应力
离心拉应力在带的截面上处处相等。
离心拉应力为： c

Fc A

qv 2 A
c
3.弯曲应力
b
取带微元体，研究中性层变形。
m a
c
变形前中性层长度： mm ab dd d
2
d /2
变形后中性层长度：m m

︿
mm

dd
d

2BC
1
dd1 2
2
dd2 2
B

2a cos


2
(dd 2
dd1) (dd2
dd1)
dd1
O1
dd2
O2
——带在轮上的包角
Ld

2a cos


2
(dd 2
dd1) (dd2
dd1)
在角较小的情况下，有： cos 1 1 2
应用广泛
传 结 变递 构 载功 要 荷率 求 或较 紧 冲大 凑 击、 、较 可高 达线 50速 m度 /s。 ，
大理石切割机
拖拉机 火车车厢
汽车发动机
机器人关节
三. 带传动的特点
1.中心距大。可传递两个相距较远轴之间的运动； 2.能缓冲减振，运转平稳无噪音——适用于高速传动； 3.摩擦式传动具有过载保护作用； 4.不需要润滑，环境易清洁； 5.结构简单，维修方便，价格低廉； 6.结构尺寸大； 7.瞬时传动比不恒定； 8.效率较低，寿命较短；
圆带——横截面为圆形。只用于 小功率传动。
类型
平带
带传动的主要类型及应用
V带
多楔带
同步带
结构
特点
标准化 应用 场合
结构最简 单、易于 制造
已标准化
传递摩擦 力大、传动 比大、结构 较紧凑
已标准化
传递功率大、摩 擦力大、柔性好
传动比准 确、轴向压 力小；但安 装和制造 要求高 已标准化
传动中心 距较大
弹性滑动——由于带的弹性变形和紧边、松边的拉力差而引起 的带与带轮之间的滑动