13带传动和链传动(图解题)
第13章 带传动2-V带设计
ΔP0——功率增量(kW)， 考虑传动比i≠1时带在大带轮上的弯曲 应力较小，从而使P0值有所提高，ΔP0值见表13-5。
表13-7 包 角 系 数 Kα
表13-5 单根普通V带i≠1时额定功率的增量ΔP0 单位：kW
表13-5 单根普通V带i≠1时额定功率的增量ΔP0 单位：kW
13.5.2 V带的设计步骤
（3）确定大带轮的基准直径dd2。
dd2
n1 n2
dd1
计算后也应按表13-8直径系列值圆整。当要求传动比精确时，
应考虑滑动系数ε来计算轮径，此时dd2可不圆整。
dd2
n1 n2
dd1(1 )
通常取ε=0.02。
4. 确定中心距和带长
当中心距较小时，传动较为紧凑，但带长也减小，在单位 时间内带绕过带轮的次数增多，即带内应力循环次数增加，会 降低带的寿命。而中心距过大时则传动的外廓尺寸大，且高速 时容易引起带的颤动， 影响正常工作。
带轮设计计算的内容：确定带轮的基准直径和结构，计算带轮的 轮槽尺寸等。
二、设计步骤
• 1. 确定设计功率PC • 2. 选择带型 • 3. 确定带轮的基准直径dd1、dd2 • 4. 确定中心距和带长 • 5. 验算小带轮包角α1 • 6. 确定V带根数 z • 7. 计算初拉力 F0 和轴上压力 FQ • 8. 带轮设计（确定结构类型、结构尺寸、轮槽尺寸、
2. 单根V带额定功率
单根V带所能传递的功率与带的型号、长度、带速、带轮 直径、包角大小以及载荷性质等有关。为了便于设计，测得在 载荷平稳、包角为180°及特定长度的实验条件下，单根V带 在保证不打滑并具有一定寿命时所能传递的功率P0(kW)，称 为额定功率。各种型号的P0值见表13-3。
带传动+链传动练习题
带传动+链传动练习题链传动我有一个判断问题1．链传动的链节数通常不应选择偶数。
（）2.滚子链标记：08a-1×88gb1243。
1-83，其中1表示滚子链的行数。
（3）链传动的平均传动比是一个常数。
（）4．由于啮合齿数较少的原因，链传动的脱链通常发生在小链轮上。
（）5．在链传动中，当两链轮轴线在同一水平面时，通常紧边在上面。
（）6.滚子链传动的节距P越大，链条的承载能力越高。
因此，高速重载传动应选用大节距链条。
（）7．链传动的多边形效应是造成瞬时传动比不恒定的原因。
（）8.在链条传动中，当两个链轮的齿数相等时，瞬时传动比可以保证为一个恒定值。
（9）对于高速和高节距链条，最好选择高速链条。
（10）自行车链条磨损严重后，容易产生跳齿或链条脱落。
（）11．滚子链传动中，当一根链的链节数为偶数时需采用过渡链节。
（）12．链传动可用于低速重载及恶劣的工作条件下。
（）13．链传动传递运动可以通过啮合和摩擦两种方式。
（）14．链传动的链节数一般取偶数，链轮齿数一般取奇数。
（）15．链节距越大，链轮的转速越高，则冲击越强烈。
（）16.多排链条的承载能力与排数成正比。
只要安装空间允许，行数越多越好。
（17）链传动张紧的目的是增加正压力和工作张力。
（）二．单项选择题1.在链条传动中，最合适的中心距为。
（a）（10~20）p（b）（20~30）p（c）（30~50）p（d）（50~80）p2．设计链传动时，链节数最好取______。
（a）偶数（b）奇数（c）质数（d）链轮齿数的整数倍3.在链条传动中，限制链轮最小齿数的目的之一是。
（a）减小传动的运动不均匀性和动载荷（b）防止链节磨损后脱链（c）防止润滑不良时轮齿加速磨损（d）使小链轮轮齿受力均匀4.链传动设计中，链轮的最大齿数一般限制为Zmax=120，即___。
（a）减小链传动的不均匀性（b）限制传动比（c）减少链节磨损后链条从链轮上脱落的可能性（d）确保链轮齿的强度5．与齿轮传动相比较，链传动的优点是______。
《机械设计基础》试题库_V带传动
第13章带传动和链传动习题与参考答案一、判断题：1．限制带轮最小直径的目的是限制带的弯曲应力。
A．正确 B. 错误2．同规格的窄V带的截面宽度小于普通V带。
A．正确 B. 错误3．带传动接近水平布置时，应将松边放在下边。
A．正确 B. 错误4．若设计合理，带传动的打滑是可以避免的，但弹性滑动却无法避免。
A．正确 B. 错误5．在相同的预紧力作用下，V带的传动能力高于平带的传动能力。
A．正确 B. 错误6．带传动中，实际有效拉力的数值取决于预紧力、包角和摩擦系数。
A．正确 B. 错误7．带传动的最大有效拉力与预紧力、包角和摩擦系数成正比。
A．正确 B. 错误8．适当增加带长，可以延长带的使用寿命。
A．正确 B. 错误9．在链传动中，如果链条中有过渡链节，则极限拉伸载荷将降低。
A．正确 B. 错误10．链轮齿数越少，越容易发生跳齿和脱链。
A．正确 B. 错误11．在链传动中，链条的磨损伸长量不应超过1%。
A．正确 B. 错误12．为了使各排链受力均匀，因此链的排数不宜过多。
A．正确 B. 错误13．齿形链上设有导扳，内导板齿形链的导向性好。
A．正确 B. 错误二、选择题：1．选取V带型号，主要取决于（）。
A.带传动的功率和小带轮转速B.带的线速度C.带的紧边拉力2．设计带传动时，考虑工作情况系数K A的目的是（）。
A.传动带受到交变应力的作用B.多根带同时工作时的受力不均C.工作负荷的波动3．V带的楔角为40°，为使带绕在带轮上能与轮槽侧面贴合更好，设计时应使轮槽楔角（）。
A.小于40°B.等于40°C.大于 40°4．在下列传动中，平均传动比和瞬时传动比均不稳定的是（）。
A．带传动 B. 链传动 C. 齿轮传动5．用张紧轮张紧V带，最理想的是在靠近（）张紧。
A.小带轮松边由外向内B.小带轮松边由内向外C.大带轮松边由内向外6．带在工作时受到交变应力的作用，最大应力发生在（）。
13带、链传动习题与参考答案
习题与参考答案一、单项选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案)1 带传动是依靠 来传递运动和功率的。
A. 带与带轮接触面之间的正压力B. 带与带轮接触面之间的摩擦力C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力2 ★带张紧的目的是 。
A. 减轻带的弹性滑动B. 提高带的寿命C. 改变带的运动方向D. 使带具有一定的初拉力3 ★与链传动相比较，带传动的优点是 。
A. 工作平稳，基本无噪声B. 承载能力大C. 传动效率高D. 使用寿命长4 ★与平带传动相比较，V 带传动的优点是 。
A. 传动效率高B. 带的寿命长C. 带的价格便宜D. 承载能力大5 ★ 选取V 带型号，主要取决于 。
A. 带传递的功率和小带轮转速B. 带的线速度C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力6 V 带传动中，小带轮直径的选取取决于 。
A. 传动比B. 带的线速度C. 带的型号D. 带传递的功率7 中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由 决定。
A. 小带轮直径B. 大带轮直径C. 两带轮直径之和D. 两带轮直径之差8 两带轮直径一定时，减小中心距将引起 。
A. 带的弹性滑动加剧B. 带传动效率降低C. 带工作噪声增大D. 小带轮上的包角减小9 带传动的中心距过大时，会导致 。
A. 带的寿命缩短B. 带的弹性滑动加剧C. 带的工作噪声增大D. 带在工作时出现颤动10 若忽略离心力影响时，刚开始打滑前，带传动传递的极限有效拉力Felim 与初拉力F 0之间的关系为 。
A. Felim )1/(20-=ααv f v f e e F B. F elim )1/()1(20-+=ααv f v f e e F C. F elim )1/()1(20+-=ααv f v f e e F D. F elim ααv f v f e e F /)1(20+=11 设计V 带传动时，为防止 ，应限制小带轮的最小直径。
A. 带内的弯曲应力过大B. 小带轮上的包角过小C. 带的离心力过大D. 带的长度过长12 一定型号V带内弯曲应力的大小，与成反比关系。
带传动和链传动例题
2）带的有效圆周力
1000P 1000 4.82 Fe v 13.67 352.597N
3）带的紧边拉力F1 联解
FF11 F2
F2 e
Fe
F1 F1 F2
F2 e
352.597 2.7180.252.653
1.9409
152 2.653 rad
180
F1 727.333N来自7.10m /s
4)瞬时链速的最大值和最小值
瞬时链速： v v1 cos
当
时0， v vmax v1 7.10m / s
当
180时 ，
z1
180
180
v vmin v1 cos z1
7.1 7.03m / s 23
2．单列滚子链水平传动，已知主动链轮转速 n1=970r/min，从动链轮转速n2=323r/min，平均链 速v＝5.85m/s，链节距p=19.05mm，求链轮齿数z1、 z2和两链轮分度圆直径。
2．解
1)求链轮齿数z1，z2
由公式
v z1 pn1 z2 pn2 60 1000 60 1000
4．解
1）带的有效圆周力
Fe
1000P v
1000 7 10
700N
2）带的松边拉力
联解
FF11
F2 2F2
Fe
700N
F2 700N
F1 F2 Fe
3）带的紧边拉力
由题意有：
F1 2F2 2 700 1400N
F1 2F2
8．单根V带（三角带）传递的最大功率P＝4.82kW，小带轮 的基准直径dd1=180mm，大带轮的基准直径dd2=400mm，
小带轮转速n1=1450r/min，小带轮上的包角1＝152，带 与带轮的当量摩擦系数=0.25。试确定带传动的有效圆周力 Fe、紧边拉力F1和张紧力F0。 附：e=2.718。
机械基础 课件 第十三章-带传动
解：（1）传递的圆周力
Fe v P 1000
1000 P 1000 15 Fe 1000N v 15
（2）紧边、松边拉力
170 F1 F1 f 1 1 2.97 rad 2.437 e 180 F2 F2 F F F 1000 1 2 e 解得F 1694 N, F 694 N
设小、大带轮的直径为d1、 d2 ，带长为Ld。 则包角 2
d 2 d1 180 57.3 a 式中“”适用大轮包角2， “”适用小轮包角1 。
d 2 d1 sin 代入 2a
带长Ld： Ld 2AB BC AD
2a cos
弹性滑动 ——是指正常工作时的微量滑动现象，由 拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引 起了带的不同弹性变形量，使得带的速度 低于主动轮的速度，高于从动轮的速度， 带沿着轮面产生滑动。这在带的工作中是 不可避免。
弹性滑动引起的不良后果： ● 使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，即 v2 < v1； ● 产生摩擦功率损失，降低了传动效率 ； ● 引起带的磨损，并使带温度升高 ； 打滑引起的不良后果： 打滑将造成带的严重磨损，带的运动处于不稳定状 态，致使传动失效。
第十三章 带传动
§13-1 带传动概述 §13-2 带传动的受力分析
§13-3 带传动的计算 §13-4 V带轮的结构 §13-5 带传动的张紧装置 补充：链传动
挠性传动——
通过中间挠性件传递运动和动力的传动机构； 由主动轮、从动轮和中间挠性件所组成； 包括：带传动、链传动和绳传动。
挠性传动的工作原理——
越大，传动比的变化越大。一般V带传动的滑动率在1%2%内， 一般计算不予考虑。
考研备考期末复习 机械设计基础 第13章 带传动和链传动
机械设计基础 — 带传动和链传动
七、带传动的应用 在各类机械中应用广泛，但摩擦式带传动不适用于对传
动比有精确要求的场合。功率P<100KW，带速v=5~25m/s， 传动比i<7。
2
d2 d1
2a
L
2a
2
(d1
d2
)
d2
d1 4a
2
机械设计基础 — 带传动和链传动
B
A
α1
θ
α1
d2
d1
D
aC
带长:
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
楔角φ
40 ˚
φ
每米质量q（kq/m） 0.04 0.06 0. 10 0.17 0.30 0.6 0.87
在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对
应的带轮直径称为基准直径d。
d
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直
径上的周线长度称为基准长度Ld 。
bd
机械设计基础 — 带传动
窄V带的结构及尺寸
φ =40˚，h/bd =0.9的V带称为窄V带。
2
F2 AE
∴ 1 2
带绕过主动轮时，带一边绕进， 一边向后收缩，使带速落后于轮 速： v带v1。
F2
F2 n1
n2
《机械设计基础》试题库-V带传动
第13章带传动和链传动习题与参考答案一、判断题：1．限制带轮最小直径的目的是限制带的弯曲应力。
A．正确 B. 错误2．同规格的窄V带的截面宽度小于普通V带。
A．正确 B. 错误3．带传动接近水平布置时，应将松边放在下边。
A．正确 B. 错误4．若设计合理，带传动的打滑是可以避免的，但弹性滑动却无法避免。
A．正确 B. 错误5．在相同的预紧力作用下，V带的传动能力高于平带的传动能力。
A．正确 B. 错误6．带传动中，实际有效拉力的数值取决于预紧力、包角和摩擦系数。
A．正确 B. 错误7．带传动的最大有效拉力与预紧力、包角和摩擦系数成正比。
A．正确 B. 错误8．适当增加带长，可以延长带的使用寿命。
A．正确 B. 错误9．在链传动中，如果链条中有过渡链节，则极限拉伸载荷将降低。
A．正确 B. 错误10．链轮齿数越少，越容易发生跳齿和脱链。
A．正确 B. 错误11．在链传动中，链条的磨损伸长量不应超过1%。
A．正确 B. 错误12．为了使各排链受力均匀，因此链的排数不宜过多。
A．正确 B. 错误13．齿形链上设有导扳，内导板齿形链的导向性好。
A．正确 B. 错误二、选择题：1．选取V带型号，主要取决于（）。
A.带传动的功率和小带轮转速B.带的线速度C.带的紧边拉力2．设计带传动时，考虑工作情况系数K的目的是（）。
AA.传动带受到交变应力的作用B.多根带同时工作时的受力不均C.工作负荷的波动3．V带的楔角为40°，为使带绕在带轮上能与轮槽侧面贴合更好，设计时应使轮槽楔角（）。
A.小于40°B.等于40°C.大于 40°4．在下列传动中，平均传动比和瞬时传动比均不稳定的是（）。
A．带传动 B. 链传动 C. 齿轮传动5．用张紧轮张紧V带，最理想的是在靠近（）张紧。
A.小带轮松边由外向内B.小带轮松边由内向外C.大带轮松边由内向外6．带在工作时受到交变应力的作用，最大应力发生在（）。
带传动
（三）Ｖ带轮设计
P.208 §13-6
1. 结构组成 轮缘－安装带 结构组成: 图13-16 轮辐－ 联接轮缘与轮毂 P.208 轮毂－安装轴 2. Ｖ带轮设计要求： 带轮设计要求： (1)质量小、工艺性好、质量分布均匀、内应力小、 高速应经动平衡 轮缘 (2)工作面应精细加工 轮辐 3. Ｖ带轮材料 轮毂 灰铸铁HT150、HT200－常用 铸钢、焊接（钢板）－高速 铸铝、塑料－小功率
p.199第4
N = 3600 ·k·T·V/L V－带速(m/S) L－带长(m) V/L →绕转次数/秒 K－带轮数 (K次/周) T－带的寿命(h)
（五） 带传动的优缺点
p.195倒3
•优点 1.缓冲吸振, 传动平稳 优点: 优点 2.过载具安全保护作用 3.适用于中心距较大的传动 4.结构简单, 要求精度低, 成本低 •缺点 1.不能保持准确的传动比, 效率低 缺点: 缺点 2.传递相同圆周力所需的轮廓尺寸和轴上 压力均比啮合传动的大 3.带的寿命短 4.需要张紧装置 5.不宜用于高温, 易燃场合
（一）带传动的类型
p.194
开口传动 两轴平行， 按形 开口传动 －两轴平行，同向回转 交叉传动 两轴平行， 传式 交叉传动 －两轴平行，反向回转 动分 半交叉传动－两轴交错，不能逆转 半交叉传动－两轴交错， 传动 按 平带传动－底面是工作面，可实现多 平带传动 底面是工作面， 传动－ 带 种形式的传动 的 传动－ 两侧面是工作面， Ｖ带传动－带两侧面是工作面，承载 截 力大， 力大，只用于开口传动 面 多楔带传动－具平、Ｖ带的优点 多楔带传动 具平、Ｖ 传动－ 、Ｖ带的优点 分 同步带传动 传动－ 同步带传动－具带与链传动的特点
二.带传动工作时最大应力: σmax＝ σ 1+ σ b1+ σ c ∵ σ 1＞σ 2 σ b1＞ σ b2 σb1
机械设计基础(第13章)
25
Ｖ带型号:
(1) 分类 普通Ｖ带：Y、Z、A、B、C、D、E 窄Ｖ带 ： SPZ、SPA、SPB、SPC
(2) 当带弯曲时→中性层带长不变→节面 带楔角φ变化(减小) →带轮轮槽角φ 0＜40°
26
表13-1 普通V带的截面尺寸（GB11544-89）
型号 ZA B C D E F
b
顶宽b
10 13 17 22 32 38 50
bd
节宽 bd
8.5 11 14 19 27 32 42
高度 h
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带的节面宽度相对 应的带轮直径称为基准直径d。
1 F2 n1
F2 n2 2
Ff
F1 工作状态 F1
9
2. 紧松边力的大小
分析: 设带在工作前后带的总长不变，
∵紧边由Ｆ0 →Ｆ1→拉力增加，带增长 松边由Ｆ0 →Ｆ2→拉力减少，带缩短
∵总长不变→∴带增长量＝带缩短量 ∴F1－F0＝F0－F2 ; F1＋F2＝２F0 (13-4)
3.摩擦力的方向:
→Kα↓
当L＞特定条件→绕转次数N↓→传动功率↑→ＫL ＞1
当L＜特定条件→绕转次数N↑→传动功率↓→ＫL ＜ 1
当ｉ4.＞单1根→Ｖd2↑带→功σb率2 ↓增→量承△载P力0 ↑→表传（动1功3-率4）↑P.204 → △P0 ＞0
单根Ｖ带的许用功率[Ｐ0]
[P0]= (P0+△P0) KαKL (13-14)
但vmin≥5 m/S (P=Fv/1000)
机械知识第二章、带传动和链传动
冲、吸振，过载时带会在带轮上打滑，对其他零件起安全
保护作用，适用于中心距较大的传动。 • 带传动的主要缺点：不能保证准确的传动比，传动效率低 （约为0.90～0.94），带的使用寿命短，不宜在高温、易 燃以及有油和水的场合使用。
2.带传动的传动比
场合。
2.链传动的传动比
在链传动中，主动轮转速n1与从动轮转速n2之比称为传
动比，用符号i12表示。 链传动的传动比为
二、滚子链
1.滚子链的结构
想一想 各组成部分 间的配合方 式？
1－内链板 2－外链板 3－销轴 4－套筒 5－滚子
2.滚子链主要参数
（1）节距
链条的相邻两销轴中心线之间的距离称为节距，以符号p 表示。节距是链的主要参数，链的节距越大，承载能力越强， 但链传动的结构尺寸也会相应增越大，传动的振动、冲击和噪 声也越严重。
3. 滚子链的标记
滚子链是标准件，其标记为：
【标记示例】
08A-1-88 GB/T 1243-1997 表示链号为08A（节距为
12.70mm），单排，88节的滚子链。
4. 链传动的应用
• 为保证链传动的正常工作，两链轮轴线应相互平行，且
两链轮位于同一铅垂平面内。 • 为了提高链传动的质量和使用寿命，应注意进行润滑。
一v带的结构型号基准长度和标记1包布2顶胶3抗拉体4底胶帘布结构应用比较普遍而线绳结构的柔韧性和抗弯曲疲劳性较好但抗拉强度低适用于载荷不大带轮直径较小以及转速较高的场合
想一想 你见过ห้องสมุดไป่ตู้些带传动、链传动的应用？
缝纫机
夯实机
自行车
§1－1
带传动的基本原理和特点
链传动习题
链传动结构设计时，往链条上给油应注意什么？ 链传动结构设计时，往链条上给油应注意什么？ 往链条上给油时， (1) 往链条上给油时，应设法将油注入链活动关节间的缝隙 并均匀分布于链宽上。 中，并均匀分布于链宽上。 润滑油应加在松边上，因这时链节处于松弛状态， (2) 润滑油应加在松边上，因这时链节处于松弛状态， 润滑油容易进入各摩擦面之间。 润滑油容易进入各摩擦面之间。
节距 链条的最主要参数是_____________。 。 链条的最主要参数是
齿数 和 节距 影响链传动速度不均匀性的主要参数是_________和________ 。 影响链传动速度不均匀性的主要参数是
Hale Waihona Puke 在滚子链中， 在滚子链中，____________与____________、___________与 与 、 与 __________之间是过盈配合。 之间是过盈配合。 之间是过盈配合 销轴与外链板 套筒与内链板
链传动的合理链长应取___________。 。 链传动的合理链长应取 A.链节距长度的偶数倍 B.链节距长度的奇数倍 链节距长度的偶数倍 链节距长度的奇数倍 C.任意值 D.按链轮齿数来决定链长 任意值 按链轮齿数来决定链长 在一定转速下，要减轻链传动运动的不均匀性和动载荷， 在一定转速下，要减轻链传动运动的不均匀性和动载荷，应 __________。 。 A.增大 和z1 B.增大 ，减小 1 增大p和 增大p，减小z 增大 增大 C C.减小 ，增大 1 减小p，增大z D.减小 和z1 减小p和 减小 减小 链节距； 小链轮齿数。 注：p——链节距；z1——小链轮齿数。 链节距 小链轮齿数 下列链传动的平均传动比公式中， 不对。 下列链传动的平均传动比公式中，____________不对。 不对
带传动与链传动(图解题)
带传动与链传动习题与参考答案五、结构题（图解题）103 如题105图所示，采纳张紧轮将带张紧，小带轮为主动轮。
在图a、b、c、d、e、f、g和h所示的八种张紧轮的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的？什么缘故？（注：最小轮为张紧轮。
）题105图104 题106图中所示V带在轮槽中的3种位置，试指出哪一种位置正确？题106图105 如题107图所示链传动的布置形式。
小链轮为主动轮。
在图a、b、c、d、e与f所示的布置方式中，指出哪些是合理的？哪些是不合理的？什么缘故？（注：最小轮为张紧轮。
）题 107图例解1. B 型V 带传动中，已知：主动带轮基准直径d 1=180mm ，从动带轮基准直径d 2=180mm ，两轮的中心距α=630mm ，主动带轮转速1n 1 450 r/min ，能传递的最大功率P=10kW 。
试求：V 带中各应力，并画出各应力1σ、σ2、σb1、σb2及σc 的散布图。
附：V 带的弹性模量E=130~200MPa ；V 带的质量q=m ；带与带轮间的当量摩擦系数fv=；B 型带的截面积A=138mm2；B 型带的高度h=。
解题要点： V 带传动在传递最大功率时，紧边拉力F 1和松边拉力F 2的关系符合欧拉公式，即F 1/F 2=551.0≈=πe eaf v 。
11121545F F F F F F e =-=-= 带速 s m n d /67.13100060145018010006011=⨯⨯⨯=⨯=ππυ有效圆周力 N P F e 73267.131010001000=⨯==υ N F F e e 9157324545=⨯==V 带中各应力： 紧边拉应力 63.613891511===A F σ MPa 离心力6.3367.1318.022=⨯==υq F e N离心拉应力 24.01386.33===A F c c σ MPa 弯曲应力92.91805.1017011=⨯==d h Eb σ MPa 最大应力55.16)92.963.6(11max =+=+≈b σσσ MPa各应力散布如下图。
机械设计基础第7章 带传动与链传动
20
7.3.3 单根V带的额定功率 在载荷平稳、特定带长、传动比为1、包角为180° 的条件下，单根普通V带的基本额定功率P0见表7.3.3。 当实际使用条件与特定条件不同时，须加以修正，从而 得出许用的单根普通V带的额定功率 [P0]，即
21
22
23
24
7.3.4 V带传动的设计步骤和参数选择 （1）V带传动的参数选择 在V带传动设计中，通常已知条件为：传动的用途， 载荷性质，需传递的功率，主、从动轮转速或传动比， 对外廓尺寸要求等。 （2）V带传动的设计计算方法
第7章 带传动与链传动
7.1 带传动的主要类型、特点和应用
带传动是一种常用的机械传动装置，通常是由主动 轮1、从动轮2和张紧在两轮上的挠性环形带3所组成， 如图7.1.1所示。安装时，带被张紧在带轮上，当主动轮 1转动时，依靠带与带轮接触面间的摩擦力或啮合驱动 从动轮2一起回转，从而传递一定的运动和动力。
25
26
图7.3.2 普通V带选型图
27
28
29
图7.3.3 作用在轴上的力
30
31
7.4 V带轮的材料和结构设计
7.4.1 V带轮的材料 V带轮常用铸铁制造（HT150或HT200），允许最 大圆周速度v≤25 m/s。当转速高或直径大时，应采用铸 钢或钢板焊接成的带轮；在小功率带传动中，也可采用 铸铝或塑料带轮。
13
滑动率ε的值与弹性变形的大小有关，即与带的材料 和受力大小有关，不是准确的恒定值，因此，摩擦传动 即使在正常使用条件下，也不能获得准确的传动比。通 常，带传动的滑动率为ε=0.01~0.02，在一般传动计算 中，可不予以考虑。
14
图7.2.3 带传动的相对滑动
15
带传动和链传动-机械设计手册
22
2
2ห้องสมุดไป่ตู้
则：
dFN Fd(1)
fdFN dF(2)
F
联解(1)(2)
dF fd , 积分， F1 dF
F
F F2
欧拉公式:
F1 e f F2
fd ln F1 f
0
F2
欧拉公式: F1 e f F2
e = 2.718 (自然对数的底)
f —带与带轮间的摩擦系数 (v带 f )
极限摩擦力：fdFN
如不考虑带的离心力，由平衡平程：
dFN
F
sin d
2
(F
dF ) sin d
2
fdFN
(F
dF ) cos d
2
F
cos d
2
dFN
F
sin
d
2
(F
dF) sin
d
2
f dFN
(F
dF) cos d
2
F
cos d
2
取: sin d d , cos d 1,并 忽 略 dF. d
窄V带按截面大小分SPZ、SPA、SPB、SPC四种。
(3) V带的其它类型
3. 多楔带
多楔带兼有V带承载能力高及 平带挠性好的优点，宜用于要求 带的根数较多、结构紧凑、传递 功率较大的场合。
4. 圆带
截面为圆形，适用于小功率的 机械和仪器的传动。如；缝纫机、 录音机等。
5. 同步带
同步带传动是通过具有带 齿的环形带与带轮轮齿啮合进 行传动，带与带轮间 无相对滑 动，传动比准确，带的柔性好， 能缓冲、吸振。
机械设计基础 第13章 带传动
带传动和链传动是通过挠性曳（ye）引元 件，在两个或多个传动轮之间传递运动和动 力。故，也称挠性传动 带传动中所使用的挠性曳引元件为各种形式 的传动带，为摩擦传动。 链传动中所用的挠性曳引元件为各种形式的 传动链。链传动通过链条的各个链节与链轮轮 齿相互啮合实现传动。
§13—1 带传动的类型和应用
1 1
c
dd
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
从动 从动
b1 b1
主动 主动
c c
2
2
σσmxax ma
qV 2 σ C = FC / A = A
v是带速，m/s。
σσ1 1
qV 2 σ C = FC / A = A
σc为v的二次曲线，当v较小时，影响不大。v↑ σc ↑ ， 当v ↑一定时， σc ↑↑，影响巨大。故 v 不可过大。 另：v大，离心力大，带与带轮压紧力↓， Ffmax ↓， 传动能 力↓，故 v 也不可过大。 3. 弯曲应力 带运动到带轮处产生弯曲，有弯曲应力。 σb1 ， σb2
F2 = Fe
1 e
fα 1
−1
Fe = F1 (1 −
1 e
fα 1
)
四、Ffmax大小——为了保证正常工作，需要知道
极限状态下
F f max = F1 − F2 = F2 (e fα1 − 1)
2 F0 = F1 + F2 = F2 (e fα1 + 1)
F1 = e fα 1 F2
两式相除
F f max
1 2
当弹性滑动扩展到整个带轮时，带打滑， Fe > Ffmax 。 开式传动：α1< α2，打滑总是发生在小带轮处 。 打滑可以避免，使 Fe < Ffmax 。 弹性滑动与打滑的区别：原因、现象、后果、能否避免。
杨可桢《机械设计基础》章节题库(带传动和链传动)【圣才出品】
4 / 36
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C．紧、松边有拉力差
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D．带的弯曲应力过大
【答案】A
【解析】由于带的紧、松边拉力差引起弹性滑动。过载将导致带与带轮之间的总摩擦力
增大，发生弹性滑动的弧长扩大，最终导致打滑。
5 / 36
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A．大带轮
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B．小带轮
C．主动带轮
D．从动带轮
【答案】B
【解析】V
带所能传递的功率
P
([ ] c
b1) A1
1 e
v
，其中[
]
为单根带的许用应力，
1000
[ ] m CLd 。
3600Zptv
16．设由疲劳强度决定的许用拉应力为 ，并且 0 、1 、 2 、 b1 、 b2 、 c 依
C．不变
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【答案】A
【解析】有效拉力为紧边拉力与松边拉力之差，有效拉力越大，差值越大，弹性滑动就
越大。
4．在进行 V 带传动设计计算时，v 过小，将使所需的有效拉力 Fe （ ）。
A．过小 B．过大 C．不变 【答案】B 【解析】在功率一定的前提下，转速越低，所需要的有效拉力就越大。
次代表带内的初拉应力、紧边拉应力、松边拉应力、在小带轮上的弯曲应力、在大带轮上的 弯曲应力和离心应力，则保证带的疲劳强度应满足（ ）。
A. B. C. D. 【答案】D
【解析】传动带所受到的最大应力max c b1 1 。
17．带传动中的打滑可以起到过载保护的作用，在带传动设计中（ ）。 A．不需避免 B．不可避免
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带传动与链传动习题与参考答案
五、结构题（图解题）
103 如题105图所示，采用张紧轮将带张紧，小带轮为主动轮。
在图a、b、c、d、e、f、g和h所示的八种张紧轮的布置方式中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的？为什么？（注：最小轮为张紧轮。
）
题105图
104 题106图中所示V带在轮槽中的3种位置，试指出哪一种位置正确？
题106图
105 如题107图所示链传动的布置形式。
小链轮为主动轮。
在图a、b、c、d、e与f所示的布置方式中，
指出哪些是合理的？哪些是不合理的？为什么？（注：最小轮为张紧轮。
）
题 107图
例解
1. B 型V 带传动中，已知：主动带轮基准直径d 1=180mm ，从动带轮基准直径d 2=180mm ，两轮的中心距α=630mm ，主动带轮转速1n 1 450 r/min ，能传递的最大功率P=10kW 。
试求：V 带中各应力，并画出各应力1σ、σ2、σb1、σb2及σc 的分布图。
附：V 带的弹性模量E=130~200MPa ；V 带的质量q=0.8kg/m ；带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.51；B 型带的截面积A=138mm2；B 型带的高度h=10.5mm 。
解题要点： V 带传动在传递最大功率时，紧边拉力F 1和松边拉力F 2的关系符合欧拉公式，即F 1/F 2=551.0≈=πe e
a
f v 。
111215
45F F F F F F e =-
=-= 带速 s m n d /67.131000
601450
1801000601
1=⨯⨯⨯=
⨯=
ππυ
有效圆周力 N P F e 73267
.1310
10001000=⨯==υ
N F F e e 9157324
5
45=⨯==
V 带中各应力： 紧边拉应力 63.6138
915
11===
A F σ MPa 离心力 6.3367.1318.022=⨯==υq F e N
离心拉应力
24.0138
6.33===
A F c c σ MPa 弯曲应力 92.9180
5.1017011=⨯==d h E
b σ MPa 最大应力 55.16)92.963.6(11max =+=+≈b σσσ MPa 各应力分布如图所示。
2. 带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？ 解题要点：
（1）中心距愈小，带长愈短。
在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；如在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距。
（2）传动比较大及中心距小时将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传动比。
3. 在下图中，图a 为减速带传动，图b 为增速带传动。
这两传动装置中，带轮的基准直径d 1=d 4，d 2=d 3
且传动中各带轮材料相同，传动的中心a ，带的材料、尺寸及预紧力（或张紧力）均相同，两传动装置分别以带轮1和带轮3为主动轮，其转速均为n （r/min ）。
4. 试分析：哪个装置能传递的最大有效拉力大？为什么？
即F 1=2F 2。
试求紧边拉力F 1、 有效拉力F e 和预紧力F 0（忽略离心力的影响）。
解题要点：
因为 P =（F 1-F 2）υ/100 将P = 7.5kW 代入上式，得
（F 1-F 2）υ=7500
又因为
F 1=2F 2
联立求解式（1）和式（2），可得 F 1=1500，
F 2=750 N
有效拉力 F e =F 1-F 2=720N 预紧力 F 0= F 1–F 2/2=1125N
N
F q K z P F a ca 8
.5699.506.019.05.299.5621.2500
15.2500202
0=⨯+⎪⎭
⎫
⎝⎛-⨯⨯=+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=υυ
习题参考答案
一、单项选择题
1B 2D 3A 4D 5A 6C 7D 8D 9D 10C 11A 12B 13A 14B 15C 16C 17C 18B 19D 20B 21B 22C 23D 24D 25A 26D 27C 28B 29A 30B 31C 二、填空题
32 最大值；包角；摩擦系数；张紧力及带速 33 增大；增大；增大；减小 34 紧边拉应力；小轮处弯曲应力
35 单位长度的带质量，带的线速度；带的截面积 36 离开 37 较大
38 定期张紧装置；自动张紧装置；采用张紧轮的张紧装置 39 不可以；可以 40 非对称循环 41 v 1＞v ；v 2＜v 42 摩擦力；两侧面
43 计算功率；小带轮的转速 44 松边；单向；小；大 45 弹性滑动
46 打滑；疲劳破坏
47 避免v 过大，使离心力过大，而v 过小，使受力增大，造成带根数过多；增大摩擦力，提高承载能力
48 小；大
49 增大；可提高
50 防止弯曲应力过大；导致整体结构尺寸过大 51 整个(全)
52 带因制造与安装误差，不至于受力不均的情况太严重 53 z 1= z 2，且中心距等于链节距的整数倍 54 小；多；大 55 大；高；小 56 过盈；间隙 57 高；大；少
58 有效圆周力；离心拉力；悬垂拉力 59 保证链条松边有一个合适的安装垂度 60 水平；铅垂；倾斜 61 紧；松
三、问答题（参考答案从略） 四、分析计算题
97 解题要点：（1）因为000 1/)(21v F F P -=，所以
000 6)(21=-v F F （1）
其中：
)000 160/(11⨯=n d v π
]000) 1460/(60 110014.3[⨯⨯⨯=m/s
= 7.64 m/s
根据欧拉公式
8.3/6
/551.021===⨯πα
e
e F F v
f （2） 联立求解式（1）与式（2），可得
N, 065.8 11=F N 5.2802=F
（2）因为0212F F F =+，所以
N 2.6730=F
N 785.3N 280.5-N 065.8 121==-=F F F e
99 解题要点：（1）带的有效圆周力：
N 700N 10
7
000 1000P 1=⨯==
v F e （2）带的松边拉力：
根据受力公式有e F F F =-21，由题意有212F F =及N 700=e F 。
联立解以上各式，得
N 7002=F
（3）带的紧边拉力：
N 400 1N 7002221=⨯==F F
100 解题要点：
（1）有效圆周e F
N 750N 10
7.5
000 1000P 1=⨯==
v F e （2）紧边拉力1F 与松边拉力2F ：
N 75021==-e F F F N 125 12/)(021==+F F F
联解以上两式，可得
N 750N, 500 121==F F
101 解题要点：
3 802.1/)3.57/135(25.021===⨯e v e F F f α
m /s 18.85m /s ])10800/(6 1200[)000 160/(411=⨯⨯⨯=⨯=ππn d v N 249.34kN 34 0.249kN )85.18/7.4(/====v P F e 222213 802.0F F F v e F F F f e =-⨯=-=α
N 310.783 N/0.802 34.2493 802.0/2===e F F
N 560.123 1.80221==F F
102 解题要点：（1）带传动应按转速300 r/min 设计，最好使带速在10 m/s 左右。
（2）因为带速低时所需有效圆周力大，则所需带的根数也多，若按高转速设计，则不一定能满足低转速的工作要求，会引起失效。
（功率一定，其他条件不变时，转速越低，相应转矩越大，轴的最小直径也越大。
）
五、结构题（图解题）
103 解题要点：在题3—105图示的八种张紧轮的布置方式中：
（1）张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲（避免了反向弯曲降低带的寿命）。
同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。
故图a 、b 、c 、d 四种布置中，图b 最合理。
（2）此外，张紧轮也宜安装于松边外侧并靠近小带轮，这样可增大包角。
故图e 、f 、g 、h 四种布置中，图e 最合理。
104 解题要点：题106图中所示V 带在轮槽中的三种位置，其中图a 位置是正确的。
105 解题要点：在题107图示的六种链传动的布置方式中，b 、d 、e 是合理的；a 、c 、f 是不合理的。
这是因为链传动的紧边宜布置在传动的上面，这样可避免咬链或发生紧边与松边相碰撞。
另外，采用张紧轮张紧时，张紧轮应装在靠近主动链轮的松边上，这样可增大包角。