带传动
合集下载
带传动
（4）圆形带： 横截面为圆形。只用于小功率传动。
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；
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；
简述带传动的类型及各类型的特点
简述带传动的类型及各类型的特点
1. 链传动：链传动是指通过金属链将动力传递给传动轴。
链传动具有传动平稳、传递能力强等优点，但同时需要注意链条的维护和保养。
2. 带传动：带传动是指通过带子将动力传递给传动轴。
带传动比链传动更加平稳、稳定，但传递能力弱，适用于低速、轻载条件下的传动。
3. 齿轮传动：齿轮传动是指通过齿轮将动力传递给传动轴。
齿轮传动能够传递大扭矩，但噪音及振动较大。
4. 蜗杆传动：蜗杆传动是指通过蜗杆将动力传递给传动轴。
蜗杆传动具有速比大、噪音小的特点，但效率较低。
5. 摩擦传动：摩擦传动是指通过摩擦力将动力传递给传动轴。
摩擦传动具有结构简单、噪音小的特点，但传递能力较弱，适用于低速、轻载条件下的传动。
机械设计基础带传动
s
b1
s
C
)(1
1 e f
)
Av
1000
➢ 基本额定功率可查表5-3、表5-4
➢ 基本额定功率拟定条件：i =1,特定带长，工作平稳
➢ 实际工作中单根带所能传递旳许用功率：
[P0 ] (P0 P0 )K K L
长度系数 包角系数
i 1 时旳功率增量
机械设计基础——带传动
三、设计环节
❖ 已知条件及设计内容：
带1基 1准d整z8d0长成20YPP=8c度原di、，则dd2dPa拟表值10(d1z5d定–1-≥2εPP)初0c5，77K.拉？圆3NLK0 力1270F0 0
N 6、验算主动轮旳包角α1
7、计算带旳根数 z
机械设计基础——带传动
拟定中心距
初定中心距 a0 0.7(dd1+dd2) < a0 < 2(dd1+dd2)
根据图5-9 高速级还是低速级？
2、根据n1、 Pc 选择带旳型号带 大F轮 ，0 愈 所50小 以01Fd，Q0d2、弯1.52≥K曲带zdFKz应m0v轮sin力iPn构c 愈21造qv2设计
3、拟定带轮基准直径dd1、dd2
9、计算压轴力 FQ
N
4、验算带速v (v＝5～25m/s)
5、拟定中心距 a 及带长 Ld
紧松边判断： 绕进主动轮旳一边→紧边
机械设计基础——带传动
F0F2
F0
松边
紧边由F0→F1
Ff 拉F力0 增长F1F，0带增长紧边
松边由F0→F2 拉力降低，带缩短
总长不变 带增长量＝带缩短量
F1－F0＝F0－F2 ; F1＋F2＝2F0
有效拉力: F1 - F2 即带所传递旳圆周力F 圆周力F：F = F1 - F2 = Ff 打滑：
带传动设计
dl Fc’
r
dα
式中，q为传动带线密度，kg/m；
dα
v为带速，m/s。
2
离心力只发生在带作圆周运动的部分，
Fc
F1
但由此引起的拉力却作用在带的全长。
3.带传动的极限有效拉力Felim及其影响因素
dFN
F
' c
F sin
d
2
(F
dF) sin
d
2
0
f dFN
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
F
dF qv2
fd
两端积分
F1
F2 F
dF qv2
1
0
f d
可得：
F1 qv2 F2 qv2
e f1
低速时取v＝０，则带在带轮上即将打滑时有：
F1 e f1 （Ｅuler公式） F2
是带传动的失效形式，设计时必须避免； 打滑
发生在带和带轮的全部接触弧上。
B αβ11
n1
A
C
n2
α2
β2
D
弹性滑动
B n1
βα1 1
A
C
α2
β2
D
打滑
四）滑动率和传动比
v1
=
πd1n1 60×1000
m
/
s
v2
=
πd2n2 60×1000
m
/
s
总有：v2 < v1
定义： ε = v1 - v2 = d1n1 - d2n2
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。
机械设计基础——带传动
F F1 F2 b)
带传动所传递的功率： P F F------有效拉力 N
1000 带的速度 m / s
P------功率 Kw
当带和带轮间有全面滑动趋势时，摩擦力达到最大
值，即有效圆周力达到最大值。此时，紧边拉力F1和松 边拉力F2之间的关系可用欧拉公式表示：
F1 e f c) F2
用 P0表示 查表8.7~8.17
试验条件：包角 =1800、i 1、特定带长、工作平稳。
2.额定功率-------单根普通v带在设计所给定的实际条件下
允许传递的功率。
用 [P0] 表示
[P0]=(P0+⊿P0)KαKL
P0
Kb n1 (1
1 Ki
)
功率增量
Kw
Ｋb 弯曲影响系数(当i 1时)， 查表8.18
1000
若带速超过范围，应重新选小带轮直径dd1。
5．确定中心距a和V带基准长度Ld
a太小，结构紧凑，但带短，使绕转次数增多，降 低带的寿命，同时包角α 减小，降低传动能力。
a太大，传动结构尺寸增大，高速时带容易颤动。
①初步确定中心距a0 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
②带的基准长度计算公式
设计的主要内容： 1.选择v带的型号、带长和根数； 2.传动中心距； 3.确定带轮的基准直径； 4.绘制带轮的零件图。
设计步骤：
1．确定计算功率Pc
Pc=KAP （ kw） P-----传递的额定功率 Kw
（如电动机的额定功率 ）
KA-----工况系数 查表8.21
2．选择V带的型号
计算功率Pc
查图8.12(P131)
结构紧凑
特点 传递很大功率
带传动所传递的功率： P F F------有效拉力 N
1000 带的速度 m / s
P------功率 Kw
当带和带轮间有全面滑动趋势时，摩擦力达到最大
值，即有效圆周力达到最大值。此时，紧边拉力F1和松 边拉力F2之间的关系可用欧拉公式表示：
F1 e f c) F2
用 P0表示 查表8.7~8.17
试验条件：包角 =1800、i 1、特定带长、工作平稳。
2.额定功率-------单根普通v带在设计所给定的实际条件下
允许传递的功率。
用 [P0] 表示
[P0]=(P0+⊿P0)KαKL
P0
Kb n1 (1
1 Ki
)
功率增量
Kw
Ｋb 弯曲影响系数(当i 1时)， 查表8.18
1000
若带速超过范围，应重新选小带轮直径dd1。
5．确定中心距a和V带基准长度Ld
a太小，结构紧凑，但带短，使绕转次数增多，降 低带的寿命，同时包角α 减小，降低传动能力。
a太大，传动结构尺寸增大，高速时带容易颤动。
①初步确定中心距a0 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
②带的基准长度计算公式
设计的主要内容： 1.选择v带的型号、带长和根数； 2.传动中心距； 3.确定带轮的基准直径； 4.绘制带轮的零件图。
设计步骤：
1．确定计算功率Pc
Pc=KAP （ kw） P-----传递的额定功率 Kw
（如电动机的额定功率 ）
KA-----工况系数 查表8.21
2．选择V带的型号
计算功率Pc
查图8.12(P131)
结构紧凑
特点 传递很大功率
带传动
确定带长Lp和中心距a
验算小带轮包角1=1800- （dd2- dd1） 57.30/2 1200 查单根带的基本功率,确定带的根数Z=Pd/ P’
27
五、普通V带传动设计例题
例： 设计一带式输送机的V带传动,已知异步电动机的额定功率 P=7.5kW，转速n1=1440r/min，从动轮转速 n2=565r/min，三班工 作制，要求中心距a 500mm。 （1）选择普通V带型号(表10-8) 查工况系数KA=1.3 Pd= KAP=1.3 7.5=9.75kW
z Pd ( P1 P1 ) K a K L
查得K=0.93 查得KL=0.95
9 . 75 3 .4
( 2 . 81 0 . 46 ) 0 . 93 0 . 95
取带的根数：z=4 根
37
单根V带基本额定功率增量ΔP0表
38
小带轮包角修正系数K表
39
带长修正系数KL表
（九）求带作用于轴的压力Q
评价—— Z >120° 2~4
zF 0
Q 2 F0 Z sin
a 小
1
2
1
V 、 FQ F0 10~20 小 适当
zF 0
1
Q
Q
zF 0
26
zF 0
四、带传动的设计步骤
一般已知：传动用途、工作条件、传递功率、带轮转速 或传动比。 设计：带的型号、长度、根数及带轮材料、结构和尺寸。 设计步骤： 根据n1 和Pd---确定V带型号及dd1 确定带轮基准直径dd2=i dd1，验算带速1
0.7×(140+355)≤a0≤2×(140+355) 有 346.5≤a0≤990，题意要求中心距a 500mm， 初定中心距 a0=500mm。
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带型号：由V带截面代号和基准长度组成。 如A1600表示A型V带，基准长度Ld＝1600mm。
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。
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
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
第六章-带传动ppt课件(全)
打滑：
外载荷引起的圆周力大于全部 Ff
摩擦力，带将沿轮面发生滑 动
柔韧体的欧拉公式： F1 F2ef
F2 松边
紧边
F1
影响因素：
F0越大越好吗？ 越小呢？
• 初拉力F0↑→Fmax↑
• 包角α↑→Fmax↑，α↑→带与带轮接触弧越长→总摩擦力越大
• 摩擦系数 f↑→ Fmax↑
摩擦力分析： • 比较平带与V带
aa0
Ld
Ld0 2
（圆整）
二、V带轮的设计
带轮的结构设计包括： 根据带轮的基准直径选择结构形式； 根据带的型号确定轮槽尺寸； 根据经验公式确定带轮的腹板、轮毂等结
构 尺寸； 绘出带轮工作图，并注出技术要求等。
6-5 V带传动的张紧、安装和维护
一、V带传动的张紧装置
• 为什么要张紧？ • Ｐ＝Fecv/100 →调整F0 →增大Fec • 但安装制造误差、塑性变形 F0不保证 设张紧装
1、紧松边拉力关系
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
有效拉力: F1 - F2 即带所传递的圆周力F
圆周力F：F = F1 - F2 = Ff 功率：
P Fv 1000
2、最大有效拉力
❖ 由带弯曲产生的弯曲应力: σb1,σb2
s b1
2 yE dd1
s b2
2 yE dd2
变应力→疲劳破坏
最大应力: smax=s1+sb1+sc 发生位置: 小带轮与紧边接触处
四、带传动失效形式及设计准则
• 失效形式：打滑、带的疲劳损坏 • 设计准则：F≤Ffmax、 smax=s1+sb1+sc≤[s] • 设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有一定的
外载荷引起的圆周力大于全部 Ff
摩擦力，带将沿轮面发生滑 动
柔韧体的欧拉公式： F1 F2ef
F2 松边
紧边
F1
影响因素：
F0越大越好吗？ 越小呢？
• 初拉力F0↑→Fmax↑
• 包角α↑→Fmax↑，α↑→带与带轮接触弧越长→总摩擦力越大
• 摩擦系数 f↑→ Fmax↑
摩擦力分析： • 比较平带与V带
aa0
Ld
Ld0 2
（圆整）
二、V带轮的设计
带轮的结构设计包括： 根据带轮的基准直径选择结构形式； 根据带的型号确定轮槽尺寸； 根据经验公式确定带轮的腹板、轮毂等结
构 尺寸； 绘出带轮工作图，并注出技术要求等。
6-5 V带传动的张紧、安装和维护
一、V带传动的张紧装置
• 为什么要张紧？ • Ｐ＝Fecv/100 →调整F0 →增大Fec • 但安装制造误差、塑性变形 F0不保证 设张紧装
1、紧松边拉力关系
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
有效拉力: F1 - F2 即带所传递的圆周力F
圆周力F：F = F1 - F2 = Ff 功率：
P Fv 1000
2、最大有效拉力
❖ 由带弯曲产生的弯曲应力: σb1,σb2
s b1
2 yE dd1
s b2
2 yE dd2
变应力→疲劳破坏
最大应力: smax=s1+sb1+sc 发生位置: 小带轮与紧边接触处
四、带传动失效形式及设计准则
• 失效形式：打滑、带的疲劳损坏 • 设计准则：F≤Ffmax、 smax=s1+sb1+sc≤[s] • 设计依据：保证不打滑的条件下，使带具有一定的
《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。
带传动
带传动的弹性滑动(Creep)
由于带工作时，带上弯曲段中的拉力从一端拉力F1变 化到另一端拉力F2，导致带的变形随之变化。 当带绕过主动轮时，带的拉力从F1逐渐减少为F2 ，则 带的弹性伸长量随之减小，带将后缩，而此时主动轮 圆周速度v1保持不变，所以带的速度逐渐落后于v1 ， 从绕上主动轮时的v1逐渐降至v2，此时，带和带轮之间 局部出现相对滑动。 v2 C B v2 此现象亦发生在从动轮上。
v1 v 2 d n d 2 n2 100% 1 1 100% v1 d 1 n1
n1 d2 此时，传动比为： i n2 d 1 (1 )
打滑(Slippage)
若带传动的有效圆周力达到最大值，当载荷再 进一步增大时，带和带轮间将发生打滑。 当带传动出现打滑时，就不能正常工作，传动 失效。
Advantages
Small amount of installation work Small amount of maintenance High reliability Good adaptability to the individual application In some cases, shock- and sound-absorbing In some cases, with continuously variable speed (variable-speed belt drive)
Disadvantages
Limited power transmission capacity Limited transmission ratio In some cases, synchronous power transmission impossible (Creep) In some cases, large axle and contact forces required
带传动
11.1.3 应用范围
一般带速为v=5~25m/s，传动比i≤7（张紧轮10），传 动效率η=0.94~0.97。
11.2 带和带轮 11.2.1 平带和带轮 一、平带 有传动胶带、编织带、 高速胶带和强力锦纶带等。
表11.2 胶帆布平带的尺寸
二、平带带轮
表11.3 平带带轮轮缘尺寸
11.2.2 V带和带轮 一、V带 1.分类：普通V带、窄V带、宽V带 普通V带：楔角为40º ，相对高度（h/bp）约为0.7，共 有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。 窄V带：相对高度（h/bp）约为0.9，共有SPZ、SPA、 SPB、SPC四种型号。 普通V带传动 窄V带传动
11.5.2 传动参数的选择 （一）已知条件及设计内容 已知条件 传递的名义功率P ； 主动轮转速n1 ； 从动轮转速n2 或传 动比 i ； 传动位置要求 ； 工况条件、原动机类 型等； 设计内容 V带的型号、长度和 根数； 带轮直径和结构； 传动中心距 a ；
验算带速 v 和包角α ； 计算初拉力和压轴力。
图11.4 V带基准长度Ld
二、V带带轮
1.设计要求 2.带轮的材料 3.结构
带轮结构型式
实 心 式
腹 板 式
孔 板 式
D≤（2.5~3)d
D≤300 mm
D1-d1≥100 mm
带轮结构型式
轮 辐 式
D>300 mm
窄V带及窄V带轮
多楔带及多楔带轮
同步带及同步带轮
11.3 带传动的几何计算 带传动主要几何参数： 大、小带轮直径D1、D2； 中心距a； 包角 ； 图11.7 开口传动中的几何关系 带长L。 D2 D1 包角 1 180 a 60 带长L
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一般情况下，带传动传动的功率P≤100 kW，带速5 ～ 25m/s，平均传动比 i≤ 5，传动效率为94% ～ 97%。目前带传动所能传递的最大功率为700kW， 高速带的带速可达60m/s。
机械设计基础
10.1.3 V带的结构和型号
标准普通V带都制成无接头的环形。其构造如图所示。当V 带受弯曲时，带中保持其原长度不变的周线称为节线，由全部 节线构成节面。带的节面宽度称为节宽（bd）,V带受纵向弯曲 时，该宽度保持不变。
最大有效圆周力
当带在带轮上即将打滑尚未打滑时，摩擦力达到临界值，此 时带所能传递的有效圆周力亦达到最大值。临界状态下的F1与F2 之间的关系可用著名的欧拉公式表示为：
F1 e f v F2
根据前述几个公式 经整理后，可得出 带所能传递的最大 有效圆周力为： 机械设计基础
fV 为当量摩擦系数， f f sin v 2 f 为带与带轮之间的摩擦系数； φ为带的楔角； α 为带轮包角，rad； e为自然对数的底。
有效圆周力F的大小
设带在工作前后总长不变，并考虑带为弹性体，则紧边拉 力的增加量应等于松边拉力的减少量。 ∴Ｆ1－Ｆ0＝Ｆ0－Ｆ2 即：2Ｆ0 ＝ Ｆ1＋Ｆ2 松紧边拉力差，即为带传动的有效圆周力F，在数值上F等 于任一带轮与带接触弧上的摩擦力的总和Ff，即
F F f F1 F2
有效圆周力F（N）、速度V（m/s）和传递功率P（KW） 之间的关系为 FV P KW 1000 机械设计基础
每米质量 q （kg/m） 0.03
机械设计基础
10.2 带传动的工作情况分析
10.2.1 带传动的受力分析 张紧状态: 带两边拉力相等→ 张紧力Ｆ0 工作状态: 带两边拉力不相等（通过带所受摩擦力分析得知） 拉力增加→紧边 Ｆ0↗Ｆ1 紧边拉力 拉力减少→松边 Ｆ0↘Ｆ2 松边拉力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
松边
紧边 机械设计基础
PC PC z [ P0 ] ( P0 P0 ) K K L
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。
500 PC 2.5 F0 ( 1) qv 2 zv K
（1）初拉力 F0
松弛，缩短其工作时间。 （2）包角 包角越大，带传动的圆周力就越大。对于带传动，大带轮的包角 2 大于小带轮的包角 1 ，因此打滑首先发生在小带轮上。一般要求 1 ≥120o（特殊情况 下允许 1 ≥ 90 ） F f 越大，摩擦力也越大， F 就越大。与平带相比，V 带的 （3）当量摩擦系数 f 当量摩擦系数 f 较大，所以 V 带传递能力远高于平带。
机械设计基础
10.3 普通V带传动的设计计算
10.3.1 带传动的失效形式和设计准则
由于带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏，因此带传动的设计准 则是在保证带传动不打滑的情况下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。
10.3.2 单根普通V带所能传递的功率 在带的实际工作条件与上述特定条件不同时，需对P0进行 修正。修正后即得与实际条件相符的单根普通V带所能传递的 功率，称该功率为许用功率[P0]。
[ P0 ] ( P0 P0 ) K K L
△P0---功率增量，考虑传动比i≠1时，带在大轮上的弯曲应 力较小，故寿命相同的条件下，可增大传递的功率。 Kα---包角修正系数，考虑α≠180°时，对传动能力的影响。 KL---带长度修正系数，考虑带长与特定长度不同时对传动能 力的影响。 机械设计基础
机械设计基础
二 . V带传动的设计步骤
1、确定计算功率PC 2、选择V带型号 3、确定带轮的基准直径d1 、 d2 4、验算带速v 5、计算中心距和带长 6、验算小带轮包角 7、确定V带根数 8、计算初拉力F0 9、计算轴上压力 10．带轮结构的设计 机械设计基础
1．确定计算功率
Pc K P
由于带是弹性体，工作时会产生产生弹性变形。当带由紧边绕经主动轮 进入松边时，它所受的拉力由F1逐渐减小为F2，带因弹性变形变小而回缩， 带的运动滞后于带轮，即带与带轮之间产生了局部相对滑动。导致带速低 于主动轮的圆周速度。相对滑动同样发生在从动轮上，使带的速度大于从 动轮的圆周速度。这种由于带的弹性变形而引起带与带轮之间的局部相对 滑动，称为弹性滑动。
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
F1 紧边拉应力 1 A F2 松边拉应力 2
A
2．由离心力产生的拉应力
表10-3 V带轮最小直径及标准直径系列
机械设计基础
4、验算带速v 带速
v
d1n1
60 1000
m
s
v不能太大也不能太小，一般v应在5~25m/s范围内。 5、计算中心距和带长 初定中心距：如果中心距未给出，可按下式初选中心距a0 0.7(d1 d2 ) a0 2(d1 d2 ) 确定带长：初定带长L0可按下列几何长度计算公式求得
机械设计基础
由上式可得带传动的传动比为
d d2 n1 i n2 d d1 (1 )
从动轮的转速
n1 d d1 (1 ) n2 d d2
因带传动的滑动率 通常为 0.01～0.02，在一般计算中可忽略不计，因此可得带 传动的传动比为
n1 d d2 i n2 d d1
10.3.3 普通V带传动的设计方法和步骤
一. 已知条件和设计的内容 已知条件：传动用途、工作情况和原动机种类；传递的功率
Ｐ，主、从动轮的转速n1，n2 (或传动比)；其它要求，如外廓尺
寸及安装位置要求等。
设计内容：确定带的型号、基准长度、根数；确定带轮的材 料、结构尺寸；确定传动中心距及作用在轴上的力；初拉力和 张紧方式。
N
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。
机械设计基础
第10章 带传动
10.1 概 述
带传动是一种常用的机械传 动装置，他的主要作用是传递转 矩和转速。大部分带传动是依靠 挠性传动带与带轮间的摩擦力来 传递运动和动力的。 组成：主动轮、从动轮、传动带和机架。
10.1.1 带传动的类型及应用
1．按传动原理分 摩擦型带传动 啮合型带传动
机械设计基础
机械设计基础
普通V带已标准化，其周线长度Ld为带的基 准长度。 普通V带两侧楔角φ为40°，相对高度约为 0.7，并按其截面尺寸的不同将其分为Y、Z、A、 B、C、D、E七种型号。
普通V带横截面尺寸（GB/T11544-1997）（单位：㎜）
型号 顶宽 b （mm） 节宽 bp （mm） 高度 h （mm） 楔角 Y 6.0 5.3 4.0 40° 0.06 0.11 0.19 0.33 0.66 1.02 Z 10.0 8.5 6.0 A 13.0 11.0 8.0 B 17.0 14.0 11.0 C 22.0 19.0 14.0 D 32.0 27.0 19.0 E 38.0 32.0 23.0
d d2 n1 1440 d d1 100 306mm n2 470
机械设计基础
由表 10-3 取直径系列值， dd2 315mm ，则实际传动比 i 、从动轮的实际转速分 别为 d d2 315 i 3.15 d d2 315 d 100 d1 i 3.15 d d1 100 n 1440 n2 1 457r/min i 3.15
目录
绪论 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
平面机构的运动简图和自由度 平面连杆机构 凸轮机构 齿轮机构 齿轮系 间歇运动机构 刚性回转的平衡 键联接和销联接
机械设计基础
目录
第9章 第10章 第11章 第12章 第13章 第14章 第15章 第16章 螺纹联接和螺旋传动 带传动 链传动 齿轮传动 轴 轴承 联轴器和离合器 机械传动系统设计
FQ=2ZF sin o
1 2
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
KA---工作情况系数
表10-7 工作情况系数 K
机械设计基础
2．选定V带的型号 根据计算功率和小带轮的转速，按图10-10选择普通V带的型号。
机械设计基础
3．确定带轮的基准直径
为降低带的弯曲应力，小带轮的基准直径d1应大于或等于该型号带轮的 最小直径dmin。
n1 大轮直径由公式 d 2 d1求得，并圆整，取标准系列值。 n2
2 ( d d ) L0=2a0+ (d1+d2)+ 2 1 2 4a 0 根据初定的L0由表10-2选取相近的基准长度Ld。传动的实 际中心距可近似按下式确定： Ld L0 a a0 2
机械设计基础
10.1.3 V带的结构和型号
标准普通V带都制成无接头的环形。其构造如图所示。当V 带受弯曲时，带中保持其原长度不变的周线称为节线，由全部 节线构成节面。带的节面宽度称为节宽（bd）,V带受纵向弯曲 时，该宽度保持不变。
最大有效圆周力
当带在带轮上即将打滑尚未打滑时，摩擦力达到临界值，此 时带所能传递的有效圆周力亦达到最大值。临界状态下的F1与F2 之间的关系可用著名的欧拉公式表示为：
F1 e f v F2
根据前述几个公式 经整理后，可得出 带所能传递的最大 有效圆周力为： 机械设计基础
fV 为当量摩擦系数， f f sin v 2 f 为带与带轮之间的摩擦系数； φ为带的楔角； α 为带轮包角，rad； e为自然对数的底。
有效圆周力F的大小
设带在工作前后总长不变，并考虑带为弹性体，则紧边拉 力的增加量应等于松边拉力的减少量。 ∴Ｆ1－Ｆ0＝Ｆ0－Ｆ2 即：2Ｆ0 ＝ Ｆ1＋Ｆ2 松紧边拉力差，即为带传动的有效圆周力F，在数值上F等 于任一带轮与带接触弧上的摩擦力的总和Ff，即
F F f F1 F2
有效圆周力F（N）、速度V（m/s）和传递功率P（KW） 之间的关系为 FV P KW 1000 机械设计基础
每米质量 q （kg/m） 0.03
机械设计基础
10.2 带传动的工作情况分析
10.2.1 带传动的受力分析 张紧状态: 带两边拉力相等→ 张紧力Ｆ0 工作状态: 带两边拉力不相等（通过带所受摩擦力分析得知） 拉力增加→紧边 Ｆ0↗Ｆ1 紧边拉力 拉力减少→松边 Ｆ0↘Ｆ2 松边拉力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
松边
紧边 机械设计基础
PC PC z [ P0 ] ( P0 P0 ) K K L
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。
500 PC 2.5 F0 ( 1) qv 2 zv K
（1）初拉力 F0
松弛，缩短其工作时间。 （2）包角 包角越大，带传动的圆周力就越大。对于带传动，大带轮的包角 2 大于小带轮的包角 1 ，因此打滑首先发生在小带轮上。一般要求 1 ≥120o（特殊情况 下允许 1 ≥ 90 ） F f 越大，摩擦力也越大， F 就越大。与平带相比，V 带的 （3）当量摩擦系数 f 当量摩擦系数 f 较大，所以 V 带传递能力远高于平带。
机械设计基础
10.3 普通V带传动的设计计算
10.3.1 带传动的失效形式和设计准则
由于带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏，因此带传动的设计准 则是在保证带传动不打滑的情况下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。
10.3.2 单根普通V带所能传递的功率 在带的实际工作条件与上述特定条件不同时，需对P0进行 修正。修正后即得与实际条件相符的单根普通V带所能传递的 功率，称该功率为许用功率[P0]。
[ P0 ] ( P0 P0 ) K K L
△P0---功率增量，考虑传动比i≠1时，带在大轮上的弯曲应 力较小，故寿命相同的条件下，可增大传递的功率。 Kα---包角修正系数，考虑α≠180°时，对传动能力的影响。 KL---带长度修正系数，考虑带长与特定长度不同时对传动能 力的影响。 机械设计基础
机械设计基础
二 . V带传动的设计步骤
1、确定计算功率PC 2、选择V带型号 3、确定带轮的基准直径d1 、 d2 4、验算带速v 5、计算中心距和带长 6、验算小带轮包角 7、确定V带根数 8、计算初拉力F0 9、计算轴上压力 10．带轮结构的设计 机械设计基础
1．确定计算功率
Pc K P
由于带是弹性体，工作时会产生产生弹性变形。当带由紧边绕经主动轮 进入松边时，它所受的拉力由F1逐渐减小为F2，带因弹性变形变小而回缩， 带的运动滞后于带轮，即带与带轮之间产生了局部相对滑动。导致带速低 于主动轮的圆周速度。相对滑动同样发生在从动轮上，使带的速度大于从 动轮的圆周速度。这种由于带的弹性变形而引起带与带轮之间的局部相对 滑动，称为弹性滑动。
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
F1 紧边拉应力 1 A F2 松边拉应力 2
A
2．由离心力产生的拉应力
表10-3 V带轮最小直径及标准直径系列
机械设计基础
4、验算带速v 带速
v
d1n1
60 1000
m
s
v不能太大也不能太小，一般v应在5~25m/s范围内。 5、计算中心距和带长 初定中心距：如果中心距未给出，可按下式初选中心距a0 0.7(d1 d2 ) a0 2(d1 d2 ) 确定带长：初定带长L0可按下列几何长度计算公式求得
机械设计基础
由上式可得带传动的传动比为
d d2 n1 i n2 d d1 (1 )
从动轮的转速
n1 d d1 (1 ) n2 d d2
因带传动的滑动率 通常为 0.01～0.02，在一般计算中可忽略不计，因此可得带 传动的传动比为
n1 d d2 i n2 d d1
10.3.3 普通V带传动的设计方法和步骤
一. 已知条件和设计的内容 已知条件：传动用途、工作情况和原动机种类；传递的功率
Ｐ，主、从动轮的转速n1，n2 (或传动比)；其它要求，如外廓尺
寸及安装位置要求等。
设计内容：确定带的型号、基准长度、根数；确定带轮的材 料、结构尺寸；确定传动中心距及作用在轴上的力；初拉力和 张紧方式。
N
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。
机械设计基础
第10章 带传动
10.1 概 述
带传动是一种常用的机械传 动装置，他的主要作用是传递转 矩和转速。大部分带传动是依靠 挠性传动带与带轮间的摩擦力来 传递运动和动力的。 组成：主动轮、从动轮、传动带和机架。
10.1.1 带传动的类型及应用
1．按传动原理分 摩擦型带传动 啮合型带传动
机械设计基础
机械设计基础
普通V带已标准化，其周线长度Ld为带的基 准长度。 普通V带两侧楔角φ为40°，相对高度约为 0.7，并按其截面尺寸的不同将其分为Y、Z、A、 B、C、D、E七种型号。
普通V带横截面尺寸（GB/T11544-1997）（单位：㎜）
型号 顶宽 b （mm） 节宽 bp （mm） 高度 h （mm） 楔角 Y 6.0 5.3 4.0 40° 0.06 0.11 0.19 0.33 0.66 1.02 Z 10.0 8.5 6.0 A 13.0 11.0 8.0 B 17.0 14.0 11.0 C 22.0 19.0 14.0 D 32.0 27.0 19.0 E 38.0 32.0 23.0
d d2 n1 1440 d d1 100 306mm n2 470
机械设计基础
由表 10-3 取直径系列值， dd2 315mm ，则实际传动比 i 、从动轮的实际转速分 别为 d d2 315 i 3.15 d d2 315 d 100 d1 i 3.15 d d1 100 n 1440 n2 1 457r/min i 3.15
目录
绪论 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
平面机构的运动简图和自由度 平面连杆机构 凸轮机构 齿轮机构 齿轮系 间歇运动机构 刚性回转的平衡 键联接和销联接
机械设计基础
目录
第9章 第10章 第11章 第12章 第13章 第14章 第15章 第16章 螺纹联接和螺旋传动 带传动 链传动 齿轮传动 轴 轴承 联轴器和离合器 机械传动系统设计
FQ=2ZF sin o
1 2
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
KA---工作情况系数
表10-7 工作情况系数 K
机械设计基础
2．选定V带的型号 根据计算功率和小带轮的转速，按图10-10选择普通V带的型号。
机械设计基础
3．确定带轮的基准直径
为降低带的弯曲应力，小带轮的基准直径d1应大于或等于该型号带轮的 最小直径dmin。
n1 大轮直径由公式 d 2 d1求得，并圆整，取标准系列值。 n2
2 ( d d ) L0=2a0+ (d1+d2)+ 2 1 2 4a 0 根据初定的L0由表10-2选取相近的基准长度Ld。传动的实 际中心距可近似按下式确定： Ld L0 a a0 2