带传动概述、选型计算和结构设计
带传动(V带、联组窄V带、同步带)
带传动（V带、联组窄V带、同步带）V带传动的设计计算设计计算设计实例V带轮传动设计实例设计有电动机驱动冲剪机床的普通V带传动。
电动机为Y160M—6,额定功率P=7.5kw，转速n1=970r/min，水泵轴转速为n2=300r/min,轴间距约为1000mm，每天工作8h。
One）设计功率Pd由表差得工况系数KA=1.2 Pd二KAP=1.2x7.5KW=9KWTwo）Three）选定带型根据Pd=9KW和n1=970r/min,由图确定为B型传动比n1n2=300=3.23970Four）小轮基准直径参考表和图，取dd1=140mm大轮基准直径dd2=dd11£=3.23x14010.01mm=447.7mm由表取dd2=450mmFive）水泵轴的实际转速n2=Six)带速1£nlddl10.01970x140=r/min=298.8r/mind2=ndp1n160x1000nx140__1000m/s=7.11m/s此处取dp1=dd1Seven)初定轴间距按要求取a0=1000mmEight)所需基准长度ndd2dd124a00=2a0+dd1+dd2+24501402n2=2x1000+140+450+mm=2870.9m设计计算设计实例由表选取基准长度Ld=2800mmNine) 实际轴间距a=a0+LdLd0228002870.92mm=964.6mm安装时所需最小轴间距amin二a-0.015Ld=(964.6-0.015x2800)mm =922.6mm张紧或补偿伸长所需最大轴间距amax=a+0.03Ld=(964.6+0.03x2800)mm=1084.6mmTen)小带轮包角a1=180°dd2dd1ax57.3°450__.6x57.3°=161.6°Eleven)单根V带的基本额定功率根据dd1=140mm和n1=970r/min由表查得B型带P1=2.11kw Twelve)考虑传动比的影响，额定功率的增量AP1由表查得AP1=0.306kwThirteen)V带的根数=(PPd1+P1)KaKL由表查得Ka=0.953由表查得KL=1.05二2.11+0.306X0.953X1.05=3.72根取4根9设计计算设计实例Fourteen)单根V带的预紧力FQ=500由表查得=0.17kgm2.5KadP2.59FQ=5001+0.17x(7.11)2N=265.4NFifteen)带轮的结构和尺寸此处以小带轮为例确定其结构和尺寸。
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。
【机械设计基础】第六章 带传动和链传动
第六章
带传动和链传动
带传动和链传动都是利用挠性元件（带和链）传递运动和动力 的机械传动，适于两轴中心距较大的场合。 第一节 带传动概述
带传动常用在传递中心距大 的场合，传递的功率<50kW,传动 比常用<5
机 械 一、带传动的组成及带的类型 设 固联于主动轴上的带轮1(主动轮)； 计 固联于从动轴上的带轮3(从动轮)； 基 紧套在两轮上的传动带2。 础
5.适于两轴中心距较大的传动。
a.由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力；
b.带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑； c.带的寿命较短，传动效率较低，需要经常更换； d.不适用于高温、易燃及有腐蚀介质的场合。
第六章 带传动的应用
带传动和链传动
摩擦带传动适用于要求传动平稳、传动比要求不准确、中小功 率的远距离传动。
带传动和链传动
弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过 载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力 差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以 机 械 设 计 基 础 弹性滑动是不可以避免的。
第六章
四、Ｖ带传动的设计准则
带传动和链传动
带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。 带传动的设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
第六章
带传动和链传动
工作情况分析(力分析)
在带即将打滑的状态下，F达到最大值。此时，根据挠性体摩擦
的欧拉公式，对于平带传动，忽略离心力的影响，F1与F2之间的关系
为：
F1 F2e
（6-5） （6-6）
e 1 2 F 2 F0 2 F0 (1 ) e 1 e 1
第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础第六章带传动和链传动机械设计基础vv带带轮的结构设计要求二vv带轮的材料和结构质量小且质量分布均匀
机械设计第8章带传动
设带的总长不变，则紧边拉力的增量应等于松边拉力的减量：
F1 + F2 = 2 F0
①取绕在主动轮一侧的带为分离体：
F2 Ff
O1
T=0
D1 D1 D1 Ff F2 F1 0 2 2 2
n1
Ff F1 F2
上式表明：摩擦力Ff 提供了松边、紧边的拉力差。
主动轮
F1
②取主动轮及绕于其上的带为分离体：
2）V带
应用最广的带传动，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。
普通V带
窄V带
宽V带
FQ
FN FQ
/2
平带传动----平面摩擦
FN= FQ
摩擦力: F f = FN f = f FQ
Ｖ带传动----槽面摩擦
FN sin /2 FQ= 2 2
/2
FN=
FQ
sin /2
三、带传动的特点(主要针对摩擦型）
优点：
☻ 缓冲，吸振，平稳无噪音。
用于高速轴：★电机→带传动→齿轮传动→工作机 ☻ 适宜远距离传动。
☻ 过载时打滑可防止其它零件损坏。
☻结构简单、成本低廉。
缺点：
☻有弹性滑动，传动比不稳定。 ☻带的寿命较短，传动效率较低。 ☻需要张紧装臵。
☻ 不宜用于高温、易燃、易爆场合。
中性层
bp 节宽bp：节面的宽度。
节面
dd
带轮槽宽尺寸等于带的节宽bp处的直径---基准直径dd
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度---带的基准长度Ld
表8-2 V带的基准长度系列及长度系数KL 基准长度 KL 基准长度 KL Ld / mm Y Z Ａ Ｂ Ｃ Ld / mm Ｚ Ａ Ｂ Ｃ 200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.88 224 0.82 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 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 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
机械设计V带传动设计及其计算
机械设计V带传动设计及其计算V带传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各种机械设备中。
其主要优点是结构简单，传动效率高，能够传递较大的功率，并且具有噪音小、寿命长等优点。
下面将详细介绍V带传动的设计及计算方法。
首先需要确定V带传动的工作条件，包括传动比、传动功率以及工作速度等。
根据这些工作条件，可以选择合适的V带型号和尺寸。
目前市场上常见的V带型号有Z、A、B、C、D等，它们的截面形状不同，也适用于不同的传动功率范围。
根据工作条件，选择合适的V带型号和尺寸是设计的第一步。
黏着力=功率/带速其中，黏着力的单位是牛顿(N)，功率的单位是瓦特(W)，带速的单位是米/秒(m/s)。
根据黏着力的计算结果，可以选择合适的V带张紧力。
一般情况下，V带的张紧力为传动黏着力的1.7倍。
然后需要计算V带的张紧力。
张紧力是指保持V带传动紧密连接的力，用来防止滑动和跳齿。
张紧力的计算公式如下：张紧力=动力传递功率/带速其中，张紧力的单位是牛顿(N)，传递功率的单位是瓦特(W)，带速的单位是米/秒(m/s)。
根据张紧力的计算结果，可以选择合适的张紧轮直径和张紧力调整装置。
最后需要计算V带的寿命，并根据寿命选择合适的V带材料和质量。
V带的寿命可以根据以下公式计算：寿命=(C×10^6)/(P×v)其中，寿命的单位是小时(h)，C是V带的寿命系数(一般为1000-4000)，P是传动功率的单位(kW)，v是带速的单位(m/s)。
根据寿命的计算结果，可以选择合适的V带材料和质量。
综上所述，V带传动的设计及计算包括选择合适的V带型号和尺寸、计算黏着力和张紧力、选择合适的张紧轮直径和张紧力调整装置，以及计算V带的寿命并选择合适的材料和质量。
这些步骤可以确保V带传动在工作过程中能够稳定可靠地传递功率，延长传动寿命。
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。
机械设计带传动课程设计
机械设计带传动课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解带传动的基本原理，掌握带传动的类型、结构和应用范围。
2. 学生能够掌握带传动的设计方法，包括带轮尺寸计算、带长和张力计算等。
3. 学生能够了解带传动的优缺点，并分析其在机械设计中的应用前景。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成带传动系统的设计计算。
2. 学生能够运用CAD软件绘制带传动系统的零部件图和装配图。
3. 学生能够运用仿真软件对带传动系统进行简单分析，评估其性能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神，使其在解决实际问题时具备责任感和使命感。
3. 培养学生关注环保、节能和可持续发展，将绿色设计理念融入带传动系统的设计和改进中。
课程性质：本课程为机械设计专业课程，旨在让学生掌握带传动设计的基本知识和技能。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识和制图技能，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调设计计算和CAD绘图技能的培养，提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生具备独立设计和改进带传动系统的能力。
二、教学内容1. 带传动原理与类型：讲解带传动的基本原理，分析摩擦带传动的力学特性，介绍V带、平带等常见带传动类型及其结构特点。
教材章节：第二章第二节2. 带轮设计与计算：讲解带轮的结构设计，包括轮槽形状、尺寸及材料选择，介绍带轮尺寸的计算方法。
教材章节：第三章第一节3. 带传动设计计算：阐述带长、张力计算方法，分析带传动系统在启动、运行和制动过程中的力学行为。
教材章节：第三章第二节4. CAD软件应用：教授CAD软件绘制带传动系统零部件图和装配图的方法，培养学生的绘图技能。
教材章节：第四章第三节5. 仿真分析：介绍仿真软件在带传动系统分析中的应用，使学生能够对设计结果进行性能评估。
教材章节：第五章第二节6. 设计实例与练习：分析典型带传动系统设计实例，指导学生进行设计练习，巩固所学知识。
带传动的设计步骤
带传动的设计步骤概述带传动是一种将动力从一个装置传递到另一个装置的机械系统。
它可以通过齿轮、链条、皮带等方式实现。
带传动广泛应用于各个领域，如汽车、工业生产线、农业机械等。
本文将介绍带传动的设计步骤，以便读者了解如何进行带传动的设计。
设计步骤1. 确定需求在进行带传动的设计之前，首先需要明确需求。
这包括确定所需传递的功率、转速比、轴间距以及工作环境等因素。
根据这些需求，我们可以选择合适的带式传动系统。
2. 选择传动类型根据需求确定后，我们需要选择适合的传动类型。
常见的传动类型包括齿轮传动、链条传动和皮带传动等。
每种类型都有其特点和适用范围。
齿轮传动适用于高功率和高精度要求的场合，而皮带传动则适用于较低功率和减震要求较高的场合。
3. 计算参数在选择了传动类型后，我们需要计算传动所需的参数。
这包括带宽、轮齿数、链条长度等。
通过这些参数的计算，我们可以确定具体的传动尺寸和结构。
4. 选择材料根据设计要求和工作环境，选择适合的材料。
常见的传动材料包括钢、铝合金、塑料等。
材料的选择应考虑到其强度、耐磨性、耐腐蚀性以及成本等因素。
5. 进行力学分析在进行带传动设计时，需要进行力学分析以确保传动系统的稳定性和可靠性。
这包括静力学分析和动力学分析。
通过分析，我们可以确定传动系统所能承受的最大载荷和转速，并根据这些数据进行设计。
6. 进行结构设计在完成力学分析后，我们可以进行具体的结构设计。
这包括确定轴承位置、安装方式、紧固件选型等。
同时还需考虑制造工艺和装配要求，确保传动系统能够顺利生产和安装。
7. 进行模拟仿真在进行最终设计之前，可以使用计算机辅助设计软件进行模拟仿真。
通过仿真，我们可以验证设计的可行性，发现潜在问题，并进行优化调整。
8. 制造和装配完成设计后，我们可以将设计图纸转化为实际的产品。
这包括材料采购、加工制造和装配等过程。
在制造和装配过程中，需要严格按照设计要求进行操作，确保传动系统能够正常工作。
带式传动机课程设计
带式传动机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解带式传动机的基本结构、工作原理及功能。
2. 学生能够掌握带式传动机的类型、选型原则及使用范围。
3. 学生能够了解带式传动机的传动效率、受力分析及其在工程中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确选择和配置带式传动机的各个部件。
2. 学生能够分析带式传动过程中的问题，并提出相应的解决措施。
3. 学生能够通过实际操作，熟练掌握带式传动机的安装、调试和维护方法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程领域的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 培养学生具备良好的团队协作意识，学会与他人共同解决问题。
3. 增强学生的安全意识，让他们明白在操作机械设备时，遵守规程、注意安全的重要性。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果，旨在帮助学生全面掌握带式传动机的相关知识，提高他们的实践操作能力，同时培养他们的情感态度价值观，为将来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 带式传动机的基本概念：介绍带式传动机的定义、分类及应用领域，对应教材第一章。
- 传动带的类型及特点- 带式传动机的结构及工作原理2. 带式传动机的选型与配置：讲解选型原则、计算方法及配置要求，对应教材第二章。
- 传动带的选型计算- 传动装置的配置及设计要求3. 带式传动机的传动性能分析：探讨传动效率、受力分析及运动平稳性，对应教材第三章。
- 传动效率的计算与提高方法- 受力分析及运动平稳性的判断4. 带式传动机的安装与调试：介绍安装、调试及维护方法，对应教材第四章。
- 传动带的安装与调整- 带轮的安装与调试- 带式传动机的维护与保养5. 带式传动机在实际工程中的应用：分析典型应用案例，培养学生实际操作能力，对应教材第五章。
- 带式传动机在各类设备中的应用案例- 实际操作注意事项及故障排除教学内容按照以上安排，确保科学性和系统性，结合教材章节进行详细的讲解和实践操作，使学生全面掌握带式传动机的相关知识。
机械设计带传动设计及其计算概述
弧齿同步带目前主要应用在食品、纺织、制药、印 刷、造纸和汽车等行业。
4、设计 已知条件：1传动功率、2带轮转速，3应用场合、原 动机种类、工作制度、载荷性质。 设计步骤：
计算功率Pd 小带轮转速n1
带型（节距 Pd或摸数m）
小带轮齿 数Z1
小带轮节 圆直径d1
大带轮节 圆直径d2
n2
Ff
α1 O1 n1
F1>F0 (紧边)
工作时
Ff' Ff O2 α2
3、带传递的有效工作力Fe
a、带两边所受的力F1，F2之差即为有效拉力Fe（从
动轮上看）。
Fe＝F1－F2
b、有效拉力Fe由带和轮之间接触弧上摩擦力的总和
Ff承受（接Fe＝ 触弧F段f 看）。
c、效拉力Fe与功率之间的关系（传递运动功率看
σ max
σ1
σ b1
F1 A
σ b1
1 A
Feμ α
eμ α
1
qυ
2
σ
b1
1 A
Feμ α eμ α
1
σ
c
σ
b1
三、带的滑动现象
1.带的弹性滑动 （固有的、不可避免的正常现象）
①①紧松紧 松边边边 边应应应 应变变变 变：：： ：εε ε1ε2＝＝12＝＝σσAA12σσAA12
ε
1
ε
ε
1
2 ε
§ 5-5 其它带传动简介
一、窄V带
窄v带采用合成纤维绳和钢丝绳作为强力层，我国 有标准，分为SPZ、SPA、APB、SPC四种型号。与普通V 带比，传动能力，允许速度（v=35--45m/s）和挠曲次 数较高，传动寿命长，结构紧凑。
带传动1
计算内容
计算结果
Pca 4.4kW
ＳＰＺ型
３、确定带轮 直径
４、确定带长 和中心距
５、验算包角
６、计算带根 数 ７、计算预紧 力
８、计算压轴 力 ９、带轮结构 设计
dd1 80mm
dd2 304mm
Ld 1400mm
a 373mm
合适 ３根
F0 221.37N
Fp 1261.5N
dd2
a
dd1
弧度
带长
L AB BD DC CA
L ( ) dd 2 ( ) dd1 2a cos
2
2
2
L 2 (dd1 dd 2 ) (dd 2 dd1) 2 2a cos 2
dd2 dd1 , cos 1 1 ( )2
2 2a
2 22
L
2a
2
2
2
FV F平
楔形增压原理
传递的有效圆周力大约是平带的3倍 V带应用广泛
普通V带有包布形和 切边形两种
中性层
普通V带弯曲时，顶胶伸长、底胶缩短，中间长 度不变——中性层，节面（对应顶面和底面） 节面宽bp，h/bp相对高度，普通Ｖ带 h/bp=0.7 与bp相对应的直径为带轮直径Ｄ，（基准直径）
机器人关节
返回
按照传动比分类：
按照轴的位置和转向分类：
按照传动轮的数量分类：
四、带传动的几何尺寸计算 包角
1
sin dd 2 dd1 2 2a
dd2 dd1 a
1
dd 2
a
dd1
,
dd2 dd1
2
a
1
180
57.5
dd
15、第六章、带传动(普通V带传动的设计计算)
（6、16）式
要满足疲劳强度条件，有
（6、17）式
把（6、17）式代入（6、16）式得带传动在既不打滑又具有一 定疲劳强度的条件下，能传递的最大有效圆周力为： （6、18）式
工作原理：以张紧在两轮上的带作为中间挠性件，靠带与轮接触 面间产生摩擦力来传递运动与动力。主要特点：有过载保护、缓 冲吸振作用，运行平稳无噪音，适于远距离传动，制造、安装精 度要求不高。但传动比i不恒定，有打滑，使带寿命较短，张紧力 较大，轴上压力较大，结构尺寸较大、不紧凑等。
2、V带的结构及型号各是什么？
（6、20）式
功率增量：
（6、21）式
式中：Kα——包角系数，见表6-4； KL——长度系数，见表6-5； Kb——弯曲系数，见表6-6； Ki——传动比系数，见表6-7； n1——小带轮转速。
二、普通V带传动的设计计算 已知条件：P，n1，n2 或i ,传动布置要求（中心距a）, 工作条件等。 要求： 带——选型号，根数，带长； 轮——Dmin，结构，尺寸，中心距（a）， 轴压力Q等。
布置作业：
6-4-1、带传动的失效形式是什么？
带传动的失效形式是：1）打滑；2）带的疲劳破坏。
6-4-2、带传动的设计准则是什么？
带传动的设计准则是保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度 和寿命。
6-4-3、带传动的传动比为什么不宜过大？小带轮直径 为什么不宜过小？带速为什么不宜过低？
带传动的传动比过大，会造成外廓尺寸庞大，机构不紧凑；小带 轮直径d1过小，会造成带的弯曲应力较大，影响带的使用寿命。 带速V过低，由P=FV可知，传递同样功率< P时，圆周力F太大，寿 命↓。
《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。
带式输送机课程设计
选型依据及参数确定
物料特性
根据输送物料的种类、粒 度、密度、湿度等特性， 选择合适的带式输送机类 型。
输送量及输送距离
根据生产工艺要求的输送 量和输送距离，确定带式 输送机的规格和型号。
工作环境
考虑工作环境的温度、湿 度、腐蚀性等因素，选择 适应环境条件的带式输送 机。
设计计算步骤与方法
确定基本参数
输送带
环形橡胶带，用于承载和输送物 料。
托辊
支撑输送带和物料重量，减少输 送带运行阻力。
清扫装置
清除输送带表面的杂物和灰尘， 保持输送带清洁。
张紧装置
调整输送带的张紧度，保证输送 机正常运行。
机架
支撑和固定输送机的主体结构。
工作原理及流程
工作原理
驱动装置驱动输送带运行，物料在输送带上受到摩擦力和重 力的作用，随输送带一起运动过传感器检测带式输送 机的运行状态，并通过执行器驱动相应部件进行 动作。同时，设计人机交互界面，方便用户进行 操作和监控。
效果评估
通过实际运行测试，验证控制系统的稳定性和可 靠性，并评估其对带式输送机运行效率和安全性 的提升效果。
06 安装调试与运行维护管 理
安装前准备工作和注意事项
在空载和负载情况下，对带式输送机的输送系统进行调试，观察其运 行是否平稳、有无异常噪音和振动。
安全保护装置调试
检查各种安全保护装置是否灵敏可靠，如跑偏开关、拉绳开关、急停 开关等。
运行维护管理策略制定
设备巡检制度
制定设备巡检制度，定期对带式输送机进 行全面的检查和维护，及时发现并处理潜
在问题。
备件库存管理
算。
能力目标
能够独立完成带式输送机的设 计任务，包括方案制定、图纸 绘制、安装调试等。
机械设计 第8章-带传动 (1)
单根带的基本额定功率P0 ：
v 1 v 1 v P0 Fec F1 (1 fV ) 1 A(1 fV ) 1000 1000 1000 e e
表8-4a给出了P0值——在 α=π，Ld为特定长度、载荷平稳的条件 下计算出。
15
第八章 带传动
型 小带轮基 号 d / mm d1
2 F0 F1 F2
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第八章 带传动
取主动轮一端带为分离体： ΣMo1=0 Ff
D1 D D F2 1 F1 1 0 2 2 2
F2
F f F1 F2
n1
带传动的有效拉力等于摩擦力总和：
Ff
F1
Fe F f Fe F1 F2
有效拉力与传递功率关系： P Fe v 1000 2 F0 F1 F2 F1 F0 Fe / 2
Q
N’
平带传递的摩擦力：F f V带传递的摩擦力:
Nf Qf
Ff 2 N ' f
Ff 2 N ' f Q sin
Q N ' sin 2 2
2 f Q. fV
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第八章 带传动
紧边拉应力： 1 F1 / A （MPa） 松边拉应力： 2 F2 / A （MPa）
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第八章 带传动
（二） 单根带的额定功率Pr 实际工作条件与特定条件不同时，应对P0值加以修正,得Pr。
P ( P P ) K a K L r 0 0
Kα 包角系数 ——考虑α≠180˚时对传动能力的影响，表8—5 KL 长度系数 ——考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响，表8—2 ∆P0 功率增量 ——考虑在i≠1，单根V带的功率增量，表8-4b
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3、欧拉公式（柔韧体摩擦公式）
当Ff达到极限Ffmax时，带的 紧边拉力F1与松边拉力F2的关系
可用柔性体摩擦公式表示为
注意：欧拉公式给出的是带传动在临界限状态下各力 之间的关系（不计离心力）。
了最小带轮基准直径ddmin。
带的弯曲应力：
3、离心拉应力 离心力：只存在于带的弯曲处，方向沿半径背离圆心。 离心拉力：存在于带的每一质点，方向沿着带长方向。
离心力对带产生的离心拉 力为（q为线密度）：
离心力产生的离心拉应力 在带所有横剖面上相等：
1 F2 n1
F2 n2 2
Ff
F1 工作状态 F1
带传动尚未工作时，传动带中的初拉力为F0。 带传动工作时，紧边拉力为F1和松边拉力为F2。 设带的总长度不变，根据线弹性假设：F1－F0＝F0－F2；
或：F1 ＋F2＝2F0；
2、摩擦力分析
记传动带与小带轮或大带轮间总摩擦力为Ff，其值由带 传动的功率P和带速v决定。
传动带（V带）的结构与参数
节 宽 b p 当带垂至于底边弯曲时，在带中保持长度不变
的周线（节线）所组成的面（节面）的宽度。
基准直径d d 与节宽相对应的带轮直径（节径）。 基准长度L d 测量带轮基准直径上V带的周线长度，已标准化
V带的截面尺寸
第八章 带传动
§8-1 概述 §8-2 带传动的工作情况分析 §8-3 Ｖ带传动的选型计算 §8-4 Ｖ带轮结构设计 §8-5 带传动的张紧、安装
与带和带轮的材料、表面状况、工作环境条件有关。
包角α↑→最大有效拉力Fec ↑： α越大，Ffmax越大。因α增加，带
与带轮间的接触弧间摩擦力总和增加，从而提高传递载荷的能力。
虽然最大有效拉力取决于初拉力、包角和当量摩擦系 数的大小，但实际有效拉力Fe的数值与传动中的包角大小和 摩擦系数无关，它是由传递的功率P和带的速度v所决定的。
θ/2
θ/2
G
摩擦力计算的通式: Ff21 = fvG
其中,fv 称为移动副的当量摩擦系数:
平面接触: fv = f 槽面接触: fv = f /sin(θ/2)
楔形增压原理：可以看出，槽面接触的当量摩擦系 数要大于平面接触的当量摩擦系数。因此，在同样的正 压力作用下槽面接触所能提供的摩擦力更大。
【例】 平带传动：P=15kW，a=170o，f=0.3，v=15m/s。 求：（1）Fe （2）F1，F2 （3）所需的F0
【解】 （1） Fe=1000P/v=15000/15=1000N （2） 由 F1-F2=1000 及 Euler 联立即可
a1=(170/180)*p=2.97rad 注意单位！ efa=2.7180.3*2.97=2.44 计算得：F1=1694N，F2=694N （3） 由2F0=F1+F2得，F0=1194N 最小值！
中心距a：带处于规定张紧力时，两轮轴线间的距离。 带轮直径d1、d2：分别指小、大带轮的基准直径。 带长L：带的基准长度Ld。 包角 ：分别指带与小、大带轮接触弧所对的圆心角。
带传动的工作情况分析是指带传动的受力分析、应 力分析、运动分析。
带传动的受力分析
1、紧边与松边F0 1源自F0 2F0F0
尚未工作状态
传动原理（分类）
摩擦传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的摩擦力， 便拖动从动轮一起转动，并传递动力（平带和Ｖ带传动）。
啮合传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的啮合，便 拖动从动轮一起转动，并传递动力（同步带传动）。
平带传动
平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传 动中心距较大的场合应用较多。
同步带
带传动特点
优点： 1）带具有弹性，能缓冲、吸振，传动平稳，噪声小； 2）过载打滑，可防止其他零件损坏，起安全保护作用； 3）适用于中心距较大的场合； 4）结构简单，装拆方便，成本较低。
缺点： 1）带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定； 2）传动效率低，带的寿命较短； 3）传动的外廓尺寸大； 4）需要张紧，支撑带轮的轴和轴承受力较大； 5）不宜用于高温、易燃等场合。
带传动概述、选型计算和结构设计
§8-1 概述 §8-2 带传动的工作情况分析 §8-3 Ｖ带传动的选型计算 §8-4 Ｖ带轮结构设计 §8-5 带传动的张紧、安装
带传动在各类机械中应用广泛，下面是一些应用实例。
带传动的组成
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。
主动轮：T，n同向 从动轮：T，n反向
平型带
V带传动
在一般机械传动中，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。（两个侧面为工作面，楔形增压原理）
【补充】：移动副摩擦力 移动副中，滑块在力F的作用下移动时所受的摩擦力为
Ff21 = f FN21 1）平面接触: FN21 = G 2）槽面接触:FN21= G / sin(θ/2)
带传动的应力分析
带传动在工作过程 中带上的应力有：
◆ 拉应力：紧边拉应力、松边拉应力； ◆ 离心拉应力：带圆周运动时离心力在带中产生的拉应力； ◆ 弯曲应力：带绕在带轮上时产生的弯曲应力。
1、拉应力
2、弯曲应力
带轮基准的直径越小，带 越厚，带的弯曲应力越大。普 通V带传动，为防止过大的弯曲 应力，对每种型号的V带都规定
普通V带
窄V带
多楔带传动
多楔带传动兼有平带传动和Ｖ带传动的优点，柔韧性好、 摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。
多楔带
圆带传动
圆带传动：传动能力较小，一般用于轻型和小型机械。
齿形V带
同步带传动
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。
应用一：初拉力-->所能传递的最大负载？ 应用二：负 载-->所需要的最小初拉力？
初拉力F0↑→最大有效拉力Fec ↑： Ffmax与F0成正比。F0越大，带与
带轮之间的正压力越大，传动时的摩擦力就越大。若F0过小，容易发生 打滑。但F0过大，带的寿命降低，轴和轴承受力大。
摩擦系数 fv↑→最大有效拉力Fec ↑： f越大，Ffmax越大。摩擦系数