5带传动 (1)
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；
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
哈尔滨工程大学机械设计基础 第十三章 带传动简答题
第十三章带传动1.在V带传动中，影响最大有效圆周力的因素有哪些，其关系如何？答：（1）初拉力F0，最大有效圆周力的大小随初拉力F0的增大而增大；（2）包角α，包角越大最大有效圆周力也越大；（3）当量摩擦系数f'，当量摩擦系数越大，最大有效圆周力也越大；（4）V带的型号，V带型号有Y，Z，A，B，C，D，E，从左往右单根V带能够传递的最大有效圆周力增大；（5）V带的根数，V带根数越多，最大有效圆周力越大。
2.（1）带传动的弹性滑动将引起什么样的后果？减少弹性滑动可采取哪些措施？答：后果：（1）从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使得传动比不准确；（2）传动效率降低；（3）会引起带的磨损；（4）会使带的温度升高。
措施：（1）增加张紧轮减小拉力差，同时增大当量摩擦系数，从而减小滑动率ε；（2）改用同步齿形带以完全消除；（3）增大摩擦力，例如采用多楔带、增大初拉力、改变轮槽角等。
3.带传动的打滑通常在什么情况下发生？打滑是发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？答：当工作载荷超过限定值时就会发生打滑；随着有效圆周力的增大，弹性滑动带将会逐渐扩大，当扩大至整个圆弧段时即达到最大有效圆周力，若此时工作载荷进一步增大，则会发生带轮与带的全面滑动，即打滑。
小带轮的包角小于大带轮的包角，所以一般打滑发生在小带轮上。
4.（1）带传动的弹性滑动与打滑的区别是什么？答：（1）弹性滑动是指的是带传动工作时，带受到拉力而产生弹性变形，而紧边和松边的拉力不同，对应的弹性变形也不同，因而在主、从动轮边缘处会出现相对滑动的现象；打滑指的是带传动工作时所承受的工作载荷超过极限值时出现的带轮和带全面相对滑动的现象；（2）弹性滑动只发生在离开主从动轮的边缘处，而打滑发生在相对于全部包角的圆弧段上；（3）弹性打滑是带传动工作时的固有特性，是无法避免的，而打滑则是带传动失效，是可以避免的。
5.（1）带传动中为什么要限制带速、小带轮直径？答：带速过高，离心力过大，带速过低，带传动的工作效率则较低，易发生打滑；小带轮直径过小，承受的弯曲应力会过大，直径过大，则带传动的外廓尺寸会比较大。
机械基础——第五章 第一节 带传动
V带已经标准化，每根V带顶面都有水洗不掉的标记。
普通V带标记：
A2000 GB/T11544——1997
标准号 基准长度Ld=2000mm A型普通V带
（二）普通V带轮的典型结构
材料：灰铸铁、铸钢、铸铝、工程塑料
带轮由轮缘、腹板（轮辐） 和轮毂三部分组成。 轮缘指带轮的工作部分，制
有梯形轮槽。
轮毂是带轮与轴的联接部分。 轮辐（腹板）是连接轮缘与 轮毂的部分。
（二）普通V带轮的典型结构
V带轮按腹板结构的不同分为以下几种型式： 实心带轮 dd≤(2.5～3)d d—轴的直径
腹板带轮
dd≤250～300mm
孔板带轮 Dd=250～400mm
椭圆轮辐带轮 dd＞ 400 mm
三、V带的安装与张紧装臵 1、V带的正确安装与使用
（1）保证V带的截面在轮槽中的正确位臵。
二、普通V带与带轮的结构、型号 （一）普通V带的结构、型号
V 带为无接头环形带 , 带两侧
工作面的夹角α称为带的楔角 , 一
般取α=40°。
有帘布芯结构和绳芯结构两种。 帘布芯结构的V带抗拉强度较高，制造方便； 绳芯结构的V带柔韧性好，抗弯强度高，适用于转速较高、 带轮直径较小的场合。 现在生产中越来越多地采用绳芯结构的V带。
带的弹性滑动
产生的原因 带的弹性、松边与紧边拉力差
弹性滑动的特点
不可避免的
对带传动影响
传动比不准确、效率降低、带的磨损加重
带的打滑
带打滑时的现象？
产生的原因
外载荷增加，使得 F F f max 如何避免带发生 打滑？
打滑的特点
可以避免的
带的磨损急剧增加、从动轮的转速急剧下 降，直至传动失效。
机械设计第5-7章习题解答汇总
第5章 带传动与链传动5-1 带传动的弹性滑动是怎样产生的？能否防止？对传动有何影响？它与打滑有何不同？答：带传动的弹性滑动是由于带的弹性和拉力差而引起的带和带轮面间的局部的、微小的相对滑动，这是摩擦型带传动正常工作时的固有特性，是不可防止的。
弹性滑动导致传动效率降低、带磨损、传动比不准确。
打滑是由过载引起的带在带轮上的全面滑动，使传动失效。
打滑为非正常的工作状态，是必须防止也是可以防止的。
5-2带传动的中心距为什么要限制在一定的范围？答：带传动的中心距之所以要限制在一定的范围，是因为：1〕假设中心距过小，虽结构紧凑，但小带轮的包角太小，导致摩擦力和传动能力降低；2〕中心距过小，使带的长度过短，带的工作频率增加，降低带的疲劳强度和工作寿命；3〕中心距假设过大,不仅结构不紧凑，且皮带松边下垂，高速传动时易引起带的颤抖。
5-3．多根V 带传动时，假设发现一根已坏，应如何处置？答：多根V 带传动时，即使只发现一根已坏，也应该同时更换新的V 带，不可新旧混用。
5-4 已知一V 带传动，小带轮直径d 1d =160mm,大带轮直径d 2d =400mm ，小带轮转速n 1=960min r ,滑动率2=ε00，试求由于弹性滑动引起的大带轮的转速损失。
解： 假设无弹性滑动，大带轮的理想转速n 2应为：1122n d 960160n 384(r /min)d 400⨯=== 所以，由弹性滑动引起的大带轮的转速损失为：2n =3840.02=7.68(r /min)ε⨯5-5 为什么链传动具有运动不平稳性？答：由于链传动的多边形效应，使其瞬时速度和瞬时传动比周期性变化，从而引起动载荷，所以链传动具有运动不平稳性。
5-6 为什么链条节数常取偶数，而链轮齿数取为奇数？答： 因为假设链节数为奇数，则需要采用过渡链节，当链条受拉时，过渡链节的弯链板承受附加的弯矩作用，强度降低，所以链节数常取为偶数。
正因为链节数常为偶数，为使磨损均匀，链轮齿数一般取为奇数。
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：
机械传动知识培训-带、链、齿轮传动PPT幻灯片
第一篇：带传动
三、带传动的特点和应用
（1）能缓冲吸振，传动平稳，噪音 小。
优
（2）具有过载保护作用。
点
（3）结构简单，制造、安装和维护
方便，成本低；
（4）适用于两轴距离较大的传动；
14
第一篇：带传动
（1）不能保证恒定的传动比，传动 精度和传动效率低。
（2）带对轴有很大的压轴力。
缺
（3）带传动装置结构不够紧凑。
10
第一篇：带传动
多楔带:
多楔带是平带基体上有若干纵向楔形凸起, 它兼有 平带和V带的优点且弥补其不足, 多用于结构紧凑的大功 率传动中。
11
第一篇：带传动
圆形带: 圆形带的截面形状为圆
形。 仅用于如缝纫机、 仪 器等低速小功率的传动。
12
第一篇：带传动
齿形带（同步带）:
同步齿形带即为啮合型传动带。 同步带内周有 一定形状的齿。
18
第一篇：带传动
2Байду номын сангаасV带截面尺寸：
其截面呈楔角等于40゜的梯形，如图。 V带参数： 1）、节宽bp ：长度不变层。所在位置称为中性层。 2）、截面高度h：
相对高度h/bp已标准化（普通V带 为0.7，窄V带为0.9）。
19
第一篇：带传动
3）、基准直径dd: V带装在带轮上，和节宽bp相 对应的带轮直径。
23
第一篇：带传动
3）、带轮的结构
轮缘
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
腹板
是带轮与轴的联接部分， 轮毂
轮缘与轮毂则用轮辐（腹
板）联接成一整体。
24
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：
5、摩擦轮传动和带传动要点
第5讲 摩擦轮传动与带传动学习目标及考纲要求1．理解摩擦轮传动与带传动的类型、工作原理及应用场合。
2．掌握带传动的主要参数的含义及带传动传动比的计算。
3．熟悉三角带的型号，了解其选用方法。
4．理解带传动的安装、调整及维护方法。
知识梳理一、摩擦轮传动的原理1．摩擦轮传动：利用两轮直接接触所产生摩擦力来传递运动和动力的一种机械传动。
2．传动条件和打滑条件传动条件：摩擦力矩﹥阻力矩打滑条件：摩擦力矩﹤阻力矩。
打滑时传动不正常的是从动轮，打滑是可以避免的。
3．增大摩擦力途径（见表1-5-1）表1-5-1 措 施 具 体 方 法增大正压力 安装弹簧或其他施力装置（只能适当加）。
增大摩擦因数一轮用钢或铸铁，另一轮工作表面粘上一层石棉、皮革、塑料、橡胶等。
轮面较软的作主动轮。
4．摩擦轮传动主要参数（见表1-5-2）表1-5-2 参 数计 算 公 式备 注传动比 摩擦轮传动的传动比指主动轮转速与从动轮转速之比，也等于它们直径的反比。
速度传动时如果两摩擦轮在接触处没有相对滑移，则两轮在该点的线速度相等，注意公式的单位。
中心距 2-21221d d a d d a =+=内接式：外接式：两轮中心的距离，注意是外接还是内接摩擦轮传动。
1221n D i n D ==100060n D v π=⨯二、摩擦轮传动的特点1．结构简单，使用维修方便，适用于近距离传动。
2．传动时噪声小，可在运转中变速、变向。
3．过载时，两轮接触处会打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。
4．在两轮接触处有打滑现象，所以不能保持准确的传动比。
5．传动效率低，不宜传递较大的转矩，适用于高速、小功率传动。
三、摩擦轮传动类型外接圆柱式平行轴摩擦轮传动内接圆柱式外接圆锥式相交轴摩擦轮传动内接圆锥式圆柱平盘式四、带传动类型和工作原理1．带传动的类型（见表1-5-3）表1-5-3类型名称图形摩擦传动平带传动V带传动圆带传动啮合传动同步带传动2．带传动的工作原理带传动是利用带作为中间挠性件，依靠带与带轮之间的摩擦力或啮合来传递运动和（或）动力的。
机械设计基础第5章带传动(包含动画)
环境下的传动。
03
带传动工作原理与性能分析
Chapter
摩擦力与张力关系
1 2 3
带的紧边和松边张力
紧边张力大于松边张力，是带传动的基本条件。
摩擦力与张力关系
带与带轮之间的摩擦力是带传动的动力来源，摩 擦力的大小取决于张紧力、摩擦系数和包角等因 素。
带的弹性变形
在带传动过程中，由于带的弹性变形，会产生弹 性滑动现象，影响传动效率和带的疲劳寿命。
高效率
同步带传动的传动效率高 ，可达98%以上。
特殊类型带传动
多楔带传动
01
多楔带由多个楔形截面组成，与带轮槽紧密配合，适用于大功
率、高转速的场合。
圆形带传动
02
圆形带截面呈圆形，与带轮槽配合紧密，适用于小功率、低转
速的场合。
复合材料带传动
03
采用复合材料制成的带具有较高的强度和耐磨性，适用于恶劣
施来提高传动效率。
疲劳寿命预测方法
疲劳寿命定义
疲劳寿命是指带在交变应力作用下发生疲劳破坏前所能承受的总应力循环次数或总工作时 间。
预测方法
疲劳寿命预测方法主要有试验法、理论计算法和经验公式法等。其中，试验法是最直接的 方法，但成本较高；理论计算法基于材料的疲劳性能和应力分析进行预测；经验公式法则 是根据大量试验数据得出的经验公式进行预测。
Chapter
平带传动
结构简单
平带由平面带和带轮组成，结构相对简单，易于制造和安装。
传动平稳
由于平带与带轮接触面积大，传动过程中受力均匀，因此传动平 稳，噪音小。
适用于低速重载
平带传动适用于低速重载的场合，如输送机、提升机等。
V带传动
结构紧凑
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
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
机械基础第5章摩擦轮传动与带传动课件1
2a0
2
(dd1
dd2 )
(dd2 dd1)2 4a0
由计算基准长度Ld0按标准规定系列确定普通V带的基准 长度Ld。
三、V带传动
（5）传动实际中心距 a
a A A2 B
式中 A Ld π(dd1 dd2 )
4
8
B (dd2 dd1)2 8
三、V带传动
（6）小带轮包角
180 57.3 dd2 dd1
1．V带的结构、类型
V带是横截面为等腰梯形或 近似为等腰梯形的传动带，其工 作面为两侧面。
V带的结构分为帘布结构 和线绳结构两种。两种结构均 由伸张层、强力层、压缩层和 包布层组成。
常用的V带主要类型有：普通V带、窄V带、宽V带、半 宽V带等，它们的楔角（V带两侧边的夹角α）均为40°。
三、V带传动
i n1 n2
n 式中 1 ──主动轮转速，r/min；
n2 ──从动轮转速，r/min。
一、摩擦轮传动的工作原理和传动比
如图所示的摩擦轮传动中，如果两摩擦轮在接触处P点没有 相对滑移，则两轮在P点的线速度相等。
因为
v1
πD1n1 （m/s） 1000 60
v2
πD2n2 （m/s） 1000 60
图 采用张紧轮
三、V带传动
（4）对V带传动应定期检查及时调整。如发现有不能继 续使用的V带，应及时更换，更换时必须使一组V带中各根带 的实际长度尽量接近相等，以使各根V带在传动时受力均匀。 不允许新旧带并用。
（5）V带传动必须装防护罩，这样既可防止伤人事故， 又可防止润滑油、切削液、其它杂物等飞溅到V带上而影响 传动。此外，使用防护罩可避免V带在露天作业下受烈日曝 晒而过早老化变质。
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
6
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
带传动1 复习习题
第五章带传动重要基本概念1. 失效形式和设计准则失效形式: 打滑、疲劳破坏。
设计准则: 保证带传动不打滑, 使带具有足够的疲劳寿命。
2. 确定小带轮直径考虑哪些因素(1) 最小带轮直径, 满足d1≥ddmin, 使弯曲应力不至于过大；(2) 带速, 满足5 ≤v ≤25 m/s；(3) 传动比误差, 带轮直径取标准值, 使实际传动比与要求的传动比误差不超过3~5%；120；(4) 使小带轮包角≥(5) 传动所占空间大小。
3. V带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置带传动不适合低速传动。
在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中, 应将带传动布置在高速级。
若放在低速级, 因为传递的圆周力大, 会使带的根数很多, 结构大, 轴的长度增加, 刚度不好, 各根带受力不均等。
另外, V带传动应尽量水平布置, 并将紧边布置在下边, 将松边布置在上边。
这样, 松边的下垂对带轮包角有利, 不降低承载能力。
4. 带传动的张紧的目的, 采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求张紧的目的: 调整初拉力。
采用张紧轮张紧时, 张紧轮布置在松边, 靠近大轮, 从里向外张。
因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲, 不改变带中应力的循环特性。
精选例题与解析例5-1 已知: V带传递的实际功率P = 7.5 kW, 带速v=10m/s, 紧边拉力是松边拉力的两倍, 试求有效圆周力Fe 、紧边拉力F1和初拉力F0。
解题注意要点:这是正常工作条件下的受力计算, 不能应用欧拉公式；解：根据:得到: N联立:解得： N, N11252/75015002/10=-=-=e F F F N例5-2 设V 带所能传递的最大功率P = 5 kW, 已知主动轮直径 = 140mm, 转速n1= 1460 r/min, 包角 , 带与带轮间的当量摩擦系数 , 试求最大有效圆周力 和紧边拉力 。
解题注意要点:1. 此题是在最大载荷条件下的受力计算, 可以应用欧拉公式； 2．题目数据没有q, 故忽略离心拉力qv2。
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第五章 带传动重要基本概念1．失效形式和设计准则失效形式：打滑、疲劳破坏。
设计准则：保证带传动不打滑，使带具有足够的疲劳寿命。
2．确定小带轮直径考虑哪些因素(1) 最小带轮直径，满足d 1≥d d min ，使弯曲应力不至于过大； (2) 带速，满足 5 ≤ v ≤ 25 m/s ；(3) 传动比误差，带轮直径取标准值，使实际传动比与要求的传动比误差不超过3~5%； (4) 使小带轮包角≥︒120； (5) 传动所占空间大小。
3．V 带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置带传动不适合低速传动。
在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中，应将带传动布置在高速级。
若放在低速级，因为传递的圆周力大，会使带的根数很多，结构大，轴的长度增加，刚度不好，各根带受力不均等。
另外，V 带传动应尽量水平布置，并将紧边布置在下边，将松边布置在上边。
这样，松边的下垂对带轮包角有利，不降低承载能力。
4．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求 张紧的目的：调整初拉力。
采用张紧轮张紧时，张紧轮布置在松边，靠近大轮，从里向外张。
因为放在松边张紧力小；靠近大轮对小轮包角影响较小；从里向外是避免双向弯曲，不改变带中应力的循环特性。
精选例题与解析例5-1 已知：V 带传递的实际功率P = 7.5 kW ，带速 v =10m/s ，紧边拉力是松边拉力的两倍，试求有效圆周力F e 、紧边拉力F 1和初拉力F 0。
解题注意要点：这是正常工作条件下的受力计算，不能应用欧拉公式； 解： 根据： v F P e ⋅=得到： 750107500===v P F e N联立： ⎩⎨⎧==-=21212750F F F F F e 解得： 7502=F N ， 15001=F N11252/75015002/10=-=-=e F F F N例5-2 设V 带所能传递的最大功率P = 5 kW ，已知主动轮直径1d d = 140mm ，转速n 1= 1460 r/min ，包角︒=1401α，带与带轮间的当量摩擦系数5.0=v f ，试求最大有效圆周力e F 和紧边拉力1F 。
解题注意要点：1．此题是在最大载荷条件下的受力计算，可以应用欧拉公式； 2．题目数据没有q ，故忽略离心拉力qv 2。
解： 带速：=⨯⨯⨯=⨯=100060140146010006011ππd d n v 10.702 m/s小带轮包角：443.2180/1401401==︒=πα 弧度 有效圆周力：2.467702.10/5000/===v P F e N 联立：⎪⎩⎪⎨⎧=-====⨯2.467392.3215.0443.2211F F F e eF F ef vα 解得：3.1952=F N ，5.6621=F N例5-3 如图所示为一V 带传动，已知：主动轮直径d 2 = 360mm ，从动轮直径d 1 = 180mm ，包角︒=1601α，︒=2002α，带与带轮间的当量摩擦系数4.0=v f ，带的初拉力1800=F N ，试问：1．当从动轮上的阻力矩为20 Nm ，主动轮在足够大的电机驱动下，会发生什么现象？ 2．此时，松边和紧边的拉力各为多少？ 解题注意要点：1．此题是要求分析是否发生打滑现象。
2．小轮先打滑解：(1) 尽管大轮主动，打滑仍从小轮开始 要求传递的圆周力：222180200002211=⨯==d T F e N小轮包角：79.21601=︒=α小轮的临界圆周力： 18211180211279.24.079.24.00max 11=+-⨯⨯=+-=⨯⨯e e e e F F v v f f e ααN 可见：F e ＞F e max ，小带轮发生打滑现象。
(2) 求F 1和F 2⎪⎩⎪⎨⎧=-====⨯182053.32179.24.0211F F F e eF F ef vα 解得： F 1=271 N ，F 2=89 N 例5-3 图例5-4 图示大传动比V 带传动，小轮为标准V 带轮，d 1 = 140mm ，大轮d 2 = 1000mm ，为光滑圆柱，中心距a = 1000mm ，带与带轮间的摩擦系数f =0.2，试分析随着传递载荷的增加，打滑首先发生于哪个轮上。
解：(1) 求小轮和大轮的包角：=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--20001401000sin 2sin 1121a d d γ︒5.2525.21295.25218021801=︒=︒⨯-︒=-︒=γα03.42315.25218021802=︒=︒⨯+︒=+︒=γα(2) 求小、大轮所能传递的最大有效圆周力之比 当量摩擦系数：58.020sin 2.0)2/sin(===ϕf f v1121101max +-=vv f f e e e F F αα， 1122202max +-=f f e e e F F αα将包角和摩擦系数代入上两式，求其比值则：50.1124.2124.21688.31688.3111122112max 1max =-+⋅+-=++⋅+-=f f f f e e e e e e F F v v αααα 可见，小带轮能传递较大的有效圆周力，大轮先发生打滑。
例5-5 如例5-5图所示为一带式制动器，已知制动轮直径D =100mm ，制动轮转矩M = 60 Nm ，制动杆长L = 250 mm ，制动带和制动轮之间的摩擦系数f = 0.4，试求：1．制动力P2．当M 反向时所需的制动力又为多少？解题注意要点：1．可以利用欧拉公式计算松、紧边拉力； 2．其拉力对轮心之矩与M 反向的边是紧边。
解：(1) 以制动轮和带为分离体，左侧为紧边。
12001006000022=⨯==D M F e N根据： ⎪⎩⎪⎨⎧=-====⨯120051.3214.021F F F ee F F ef πα 解得：F 2 = 477 N ，F 1 = 1676 N ，根据制动杆的平衡条件：F 2 D = P L ，解的：1912501004772=⨯==L D F P N (2) M 反向后，右侧为紧边，则：67025010016761=⨯==L D F P N例5-6 一V 带传动，d 1 = d 2 = 200 mm ，转速n 1= 955 r/min ，传递功率P = 10kW，单班工作，例5-4 图例5-5 图载荷平稳。
用B 型V 带，带长L d = 1440mm ，由带长引起的附加功率值 3.02-=P ∆ kW 。
查表知：当带速v = 9、10、11m/s 时，单根B 型V 带的许用功率P 0分别为3.6、3.8、4.0 kW 。
试问传动需要几根V 带？提示：α∆∆K P P P P z ca)(210++=解：计算功率：因单班工作，载荷平稳，取载荷系数K =1，则：P ca = KP = P = 10 kW 带速：1010006020095510006011=⨯⨯⨯=⨯=ππd n v m/s根据带速v 查得：P 0 = 3.8 kW因为，d 1 = d 2，传动比 i = 1，则01=P ∆，αK = 1， 则V 带根数：α∆∆K P P P P z ca )(210++== 86.25.3101)3.008.3(10==⨯-+圆整取：z = 3 根。
例5-7 一带式输送机的传动装置如图所示，已知小带轮直径d d1= 140mm ，d d2 = 400 mm ，运输带的速度V = 0.3 m/s 。
为提高生产率，拟在运输机载荷不变（拉力F 不变）的条件下，将运输带的速度提高到V = 0.42 m/s 。
有人建议将大带轮直径减小为d d2=280 mm 来实现这一要求。
试就带传动讨论这个建议是否合理。
分析注意要点：分析改变后要求传递的圆周力如何变化；答题要点：分析改变后要求传递的圆周力如何变化；由于运输带上的载荷F 不变，当d d2减小后，运输带速度V 提高了40%，则运输带上的功率P = FV ，也增加了40%，整个传动系统传递的功率都增加40%。
在带传动中，小带轮的直径d d1、转速n 1、V 带的根数z 等均没有改变，则要求传递的有效圆周力F e = P /v ，随着传递功率的增加也增大了40%。
尽管小带轮包角有所增加，其最大摩擦力不可能增加40%，很可能出现打滑现象。
此建议不可行。
从另一个方面讲，在带的型号、小带轮直径、小带轮转速都没有改变的情况下，单根V 带的许用功率P 0没有变化。
当要求带传动传递的功率增加40%时，V 带的根数不够。
可行的改进方法：1）将小带轮直径增大40%，d 1=200mm ，以提高带速；2）改用高转速的电动机（如果允许的话，本题目中没给电机转速），将其转速提高40%。
自测题与答案一、选择题5-1．平带、V 带传动主要依靠 D 来传递运动和动力。
A ．带的紧边拉力B ．带的松边拉力例5-7 图C ．带的预紧力D ．带和带轮接触面间的摩擦力5-2．下列普通V 带中，以 D 型带的截面尺寸最小。
A ．A B ．C C ．ED ．Z5-3．在初拉力相同的条件下，V 带比平带能传递较大的功率，是因为V 带 C 。
A ．强度高B ．尺寸小C ．有楔形增压作用D ．没有接头5-4．带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为 D 。
A ．带的材料不符合虎克定律 B ．带容易变形和磨损 C ．带在带轮上打滑D ．带的弹性滑动5-5．带传动在工作时产生弹性滑动，是因为 B 。
A ．带的初拉力不够B ．带的紧边和松边拉力不等C ．带绕过带轮时有离心力D ．带和带轮间摩擦力不够5-6．带传动发生打滑总是 A 。
A ．在小轮上先开始B ．在大轮上先开始C ．在两轮上同时开始D 不定在哪轮先开始5-7．带传动中，v 1为主动轮的圆周速度，v 2为从动轮的圆周速度，v 为带速，这些速度之间存在的关系是 B 。
A ．v 1 = v 2 = vB ．v 1 ＞v ＞v 2C ．v 1＜v ＜ v 2D ．v 1 = v ＞ v 25-8．在带传动的稳定运行过程中，带横截面上拉应力的循环特性是 D 。
A ．r = -1 B ．r = 0 C ．0＜r ＜-1D ．0＜r ＜+15-9．在带传动的稳定运行过程中，带截面上的拉应力是 B 。
A ．不变的B ．有规律稳定变化的C ．有规律非稳定变化的D ．无规律变化的5-10．一增速带传动，带的最大应力发生在带 D 处。
A ．进入主动轮 B ．进入从动轮 C ．退出主动轮D ．退出从动轮5-11. 带传动中，带速v ＜10m/s ，紧边拉力为F 1，松边拉力为F 2。
当空载时，F 1和F 2的比值是 B 。
A ．F 1/F 2≈0B ．F 1/F 2≈1C ．F 1/F 2≈f e 1αD ．1＜F 1/F 2≈f e 1α 5-12．V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了 B 。