机械设计第九版带传动
机械设计基础第8章 带传动
第8章带传动带传动是一种常用的机械传动形式，它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。
本章将对带传动的工作情况进行分析，并给出带传动的设计准则和计算方法。
着重讨论V带传动的设计计算，同时对同步带传动作了简介。
8.1 概述如图8.1所示，带传动一般是由主动轮1、从动轮2、紧套在两轮上的传动带3及机架4组成。
当原动机驱动带轮1（即主动轮）转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮2一起转动，从而实现运动和动力的传递。
图8.1 带传动8.1.1 带传动的类型1．按传动原理分（1）摩擦带传动靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带传动、平带传动等；（2）啮合带传动靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。
2．按用途分（1）传动带传递动力用；（2）输送带输送物品用。
本章仅讨论传动带。
3．按传动带的截面形状分（1）平带如图8.2 a）所示，平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。
常用的平带有胶带、编织带和强力锦纶带等。
（2）V带V带的截面形状为梯形，两侧面为工作表面，如图8.2 b）所示。
传动时，V带与轮槽两侧面接触，在同样压紧力F Q的作用下，V带的摩擦力比平带大，传递功率也较大，且结构紧凑。
（3）多楔带如图8.3所示，它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。
多楔带结构紧凑，可传递很大的功率。
（4）圆形带如图8.4所示，横截面为圆形，只适用于小功率传动。
（5）同步带带的截面为齿形，如图8.5所示。
同步带传动是靠传动带与带轮上的齿互相啮合来传递运动和动力，除保持了摩擦带传动的优点外，还具有传递功率大，传动比准确等优点，多用于要求传动平稳、传动精度较高的场合。
图8.2 平带和V带图8.3 多楔带图8.4 圆形带图8.5 同步带8.1.2 带传动的特点和应用带传动属于挠性传动，传动平稳，噪声小，可缓冲吸振。
过载时，带会在带轮上打滑，从而起到保护其他传动件免受损坏的作用。
《机械设计基础》第九章 带传动与链传动
F1/F2=e fα
带轮上的包角 自然对数的底，e ≈ 2.718
联立上式，得
F Fe f F2 f F1 f e 1 e 1
1 F F1 F2 F1 (1 f ) e
由此可知，增大包角或增大摩擦因数，都可以提高带传动所 能传递的功率，因小带轮包角α1小于大带轮包角α2 ，故计算带圆 周力时应取α1 。
第九章 带传动与链传动
(belt drive and chain drive)
带传动和链传动都是通过中间挠性件（带或链）传 递运动和力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮 传动相比，具有结构简单、成本低廉、传动中心距较大 等优点。
§9-1 带传动的类型、特点
带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两带轮上的封闭环形带 组成。由于张紧，静止时带已受到预拉力，在带与带轮的接触面间 产生压力。当原动机驱动主动轮回转时，依靠带和带轮间的摩擦力 拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和力。
2、缺点：
通常，带传动适用于中小功率的传动，以V带传动应用最广，带速 v=5～25 m/s，传动比i≤7 效率η≈ 0.90～0.95
§9-2 带传动的受力分析和运动特性
一、带传动的受力分析
为使带和带轮接触面上产生足够的摩擦力，带必须以一定的 张紧力套在两带轮上。
F0
F0
n1 主动轮
F2
F2 n2
其降低率可用滑动率ε 来表示，即
v1 v2 d1n1 d 2 n2 d1n1 v1
因而得带传动的实际传动比 i＝n1/n2＝d2/d1（1－ε ） 一般ε ＝1％～2％，其值甚小，在一般传动计算中可不考虑。 例9－1 一平带传动，传递功率P＝15kW，v=15m/s；带在小轮上的 包角α1＝170 °，带的厚度δ＝4.8mm、宽度b＝100mm；带的密度ρ ＝1×10－3kg/cm3，带与轮面间的摩擦系数f＝0.3。 求：（1）传递的圆周力； （2）紧边、松边拉力； （3）由于离心力在带中引起的拉力； （4）所需的预拉力； （5）作用在轴上的压力。
机械习题答案
2)受轴向载荷 FΣy 作用：
每个螺栓所受的工作拉力 F2=FΣy/8，方向向上。
3)受倾覆力矩 M 作用：
⑴若 M≥0：螺栓 1 和 8 所受的工作载荷最大，其值 F3 为 F3 = Ml1 (4l12 + 4l22 ) ⑵若 M＜0：螺栓 4 和 5 所受的工作载荷最大，其值 F3 为 F3 = Ml1 (4l12 + 4l22 )
FT F
Fmax
垂直对称线右侧的两个螺栓受载最大，所受的最大作用力 Fmax 为： Fmax=（F2+FT2-2FFTcos135°）1/2 =(25002+7075.472-2×2500×7075.47×cos135°)1/2=9018.19 N
4. 螺栓直径 do 和 d: 按栓杆的剪切强度设计
1)FΣ向 x 和 y 轴分解，得水平分力 FΣx 铅垂
l
b h
分力 FΣy
l2 l2
x
2)FΣx 向接全面简化，得作用在接合面上的横
l1
l1
向载荷 FΣx 和顺时针倾覆力矩 M1=FΣx×h 3)FΣy 向接合面对称中心简化，得轴向载荷 FΣy
1
2
3
4x
8
7
6
5
和逆时针倾覆力矩 M2=FΣy×l
4)螺栓组的受力情况：
2．屈服极限σs: Q235(属中碳钢),4.6 级别
P.84.表 5-9
σs=240 Mpa
3. 安全系数S: 松螺栓联接 P.84.表 5-10
S=1.2～1.7
4. 许用应力[σ]: [σ]=σs/S=240/(1.2～1.7)=141.18～200 MPa 5. 螺纹小径 d1: d1=(4F/π[σ])1/2=18.88～22.47mm
濮良贵机械设计第九版课后习题答案解析
第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-1210 MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4圆轴轴肩处的尺寸为：D=72mm，d=62mm，r=3mm。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD，067.0453==dr，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k=-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=qβ，则35.211191.0175.069.1111k=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=qσσσσββεK()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0DCA∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0DCA按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5如题3-4中危险截面上的平均应力MPa20m=σ，应力幅MPa20a=σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
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：
机械设计课程设计带传动
机械设计课程设计带传动一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解带传动的原理、类型、特点及其在机械设计中的应用。
具体目标如下：1.知识目标：使学生掌握带传动的定义、工作原理和主要参数，了解不同类型的带传动及其适用范围。
2.技能目标：培养学生能够分析带传动系统的工作特点，学会计算带传动的基本参数，并能够设计简单的带传动系统。
3.情感态度价值观目标：培养学生对机械设计的兴趣，增强学生对机械传动系统的认识，提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.带传动的定义及工作原理：介绍带传动的定义，解释其工作原理，让学生了解带传动是如何实现动力传递的。
2.带传动的类型及特点：讲解不同类型的带传动（如平带、V带、圆带等），分析各类带传动的优缺点及适用范围。
3.带传动的设计计算：教授带传动的设计计算方法，包括带的尺寸选择、张紧力计算、承载能力分析等。
4.带传动系统的应用实例：通过实例分析，使学生了解带传动在机械设计中的应用，提高学生解决实际问题的能力。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解带传动的基本原理、类型、设计计算方法等，使学生掌握带传动的基本知识。
2.案例分析法：分析带传动在实际工程中的应用实例，让学生了解带传动的设计与选型过程。
3.实验法：学生进行带传动实验，使学生亲自操作，观察带传动的工作原理，提高学生的实践能力。
4.讨论法：鼓励学生在课堂上提问、讨论，激发学生的学习兴趣，培养学生的思考能力。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的机械设计教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读相关的机械设计参考书，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，直观地展示带传动的工作原理、设计计算方法等。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能亲自动手进行实验。
5.在线资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和案例分析，拓宽学生的视野。
机械设计-第六章 带传动
d1n1
60 1000
d 2 id1
m/s
普通V带 v 5 ~ 25m/s
③ 确定d2，并按照基准直径系列进行圆整
§6.3 普通V带传动的设计计算
普通V带轮的基准直径系列
§6.3 普通V带传动的设计计算
2. V带传动的设计过程:
(1) 根据工作情况确定工况系数KA后，确定计算功率 (2) 根据Pc和小带轮转速n1从选型图中确定V带的型号； (3) 根据V带型号选小带轮的基准直径d1，检验带速v后确定大带轮的基 准直径d2=id1； (4) 确定中心距a，带长Ld，验算包角α1； ① 初定中心距a0
弹性滑动与打滑的区别： A.现象：弹性滑动发生在带绕出带轮前与轮的部分接触长度上 打滑发生在带与轮的全部接触长度 B.原因：弹性滑动：带两边的拉力不同，带的弹性变形不同 打滑：过载 C.结论：弹性滑动不可避免 打滑可避免
§6.3 普通V带传动的设计计算
一、失效形式和设计准则
1. 失效形式：打滑和疲劳破坏。 2. 设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
Ld Ld0 a a0 (mm) 2 d d 1 180 57.3 2 1 120 a
§6.3 普通V带传动的设计计算
2. V带传动的设计过程:
(1) 根据工作情况确定工况系数KA后，确定计算功率 (2) 根据Pc和小带轮转速n1从选型图中确定V带的型号； (3) 根据V带型号选小带轮的基准直径d1，检验带速v后确定大带轮的基 准直径d2=id1； (4) 确定中心距a，带长Ld，验算包角α1； (5) 计算V带根数Z并圆整成整数；
§6.3 普通V带传动的设计计算
三、普通Ｖ带传动设计
1.已知条件和设计内容
第九版机械设计课程设计 设计说明书
机械设计课程设计计算说明书设计题目：圆锥圆柱斜齿轮减速器设计者：指导教师：2014年1月10日目录一、设计任务 2二、传动方案的拟定及说明 3三、电动机的选择 3四、传动装置的总传动比及其分配 4五、计算传动装置的运动和动力参数 4六、齿轮传动的设计计算 5七、链传动设计 17八、轴的设计计算 18联轴器的选择轴承的选择九、滚动轴承的校核 25十、键的选择及强度校核 32 十一、箱体设计及附属部件设计 34 十二、润滑与密封 35 十三、端盖设计 35 十四、心得体会 37mm N m 齿轮传动的设计计算、按齿面接触强度设计由《机械设计》mm=得，ZE25 2.431 0.645 Z d H mm Z βφ==13254004(2.4351.594] H Z Z u +满足条件）齿根强度校核 1 0.801 0.760 Fa mm Y Y β=d L d L dF AZmm mN mN m⋅m0.6)d≈f十四、心得体会历时二周，在无数次的坚持中终于将其完成，虽然结果不一定多么美好，但过程却是值得回味和推敲的。
万事开头难，此言非虚。
每一件事的第一步总是难以起步的，相应的可以想象第一步的空难程度，画图也是如此。
虽然主讲老师说了也算数据后画图。
但是我还是毅然决然的选着边画图变校核计算。
其中艰辛苦涩唯有只知。
画图之事贵在坚持。
没有走不完的路，没有下不完的棋。
当然也没有画不完的图，刚开始也许不大愿意画图，毕竟跟自己所猜想的相去甚远。
暂时搁置下来，转行做了它事。
一步一个脚印，做事贵在踏实，不躁进，不功利。
大概就是一个人所要达到的境界了。
画图就是一笔一划皆了然于胸。
参考文献：1、机械设计. 第九版. 濮良贵，纪名刚. 高等教育出版社，20132、机械原理. 第七版. 孙桓，陈作模，葛文杰. 高等教育出版社，20063、工程制图基础. 第二版. 孙根正，王永平. 西北工业大学出版社，20054、机械设计课程设计手册第三版．吴宗择，罗圣国高等教育出版社 2008。
机械设计_第8章-带传动_(1)
第八章 带传动
8-3、V带传动的设计计算
（一）设计准则和单根V带的基本额定功率 • 带传动的主要失效形式：打滑、传动带的疲劳破坏。 • 设计准则： 在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
Fec = F1 (1 −
1 e
) fV α
σ max = σ 1 + σ b1 + σ c ≤ [σ ]
弯曲应力与带轮直径成反比，为了避免弯曲应力过大，带轮 直径不得小于最小值（表8-6）。
11
第八章 带传动
带的应力分布及最大应力值 2 离心拉应力 σ c = Fc / A = qv / A （MPa）
拉应力 弯曲应力 σc σ1 σ2 σb1 σb2
σ 1 = F1 / A （MPa） σ 2 = F2 / A （MPa）
F2 = F0 − Fe / 2
过大初始拉力的危害
P一定时，Fe一定。故增加F0导致F1及F2增加 ——带张得过紧，将因过度磨损而很快松弛
第八章 带传动
（二）带传动的初拉力和临界摩擦力 在一定的初拉力作用下，带与带轮之间最多能传递多大摩擦力 呢？ 当带与带轮之间出现打滑趋势时，摩擦力达到最大（临界状 态Ffc），从而有效拉力也达到最大（临界状态Fec ）。 • 临界状态下，紧松边拉力的关系（欧拉公式）：
F1 = e fV α F2
α 包角 α1 = 180o − fV 当量摩擦系数
d d 2 − d d1 × 57.3o a
α2 α1
8
第八章 带传动
联解： 得：
F1 = F2 e
fV α
Fec = F1 − F2
e fV α F1 = Fec fV α e −1 1 F2 = Fec f α e −1
机械设计第九版链传动资料重点
d1
见P170表9-3
关键尺寸是分度圆，其关系为： d p / sin(180 / z)
二.滚子链链轮的齿形:
端面齿形为三圆弧一直线， 采用标准刀具加工（只需给出基
本参数 z, p,d 1, d , pt ）
轴面齿形应在零件工作图 上画出。轴向齿廓尺寸见P170 表9-4。
三.链轮材料: • 一般采用中碳钢制造，表面最好硬化； • 载荷和速度较大时，可采用中碳合金钢经表面硬化； • 冲击较大时，最好采用低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火
第九章 链传动
基本要求： 1）熟悉链传动的工作原理、传动特点及应用范围； 2）熟悉滚子链的结构、规格及链轮的结构特点； 3）掌握“多边形效应”所引起的运动不均匀性及其所产生
的冲击载荷和动载荷，掌握改善措施； 4）了解链传动的失效形式，掌握滚子链传动承载能力计
算的方法； 5）掌握链传动主要参数对传动性能的影响及其选择原则； 6）了解链传动的张紧方式、润滑方法。
③合宜的张紧，亦可减少动载荷。
三. 链传动的受力分析：
链传动的张紧
张紧力的获得： 通过使链条保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得。 （此张紧力比带传动小得多）
张紧的目的： 使松边不致太松，以免影响链条的正常啮入(出)和产生振动、 跳齿、脱链现象。
在不考虑动载荷的情况下，链在工作时承受的作用力有：
1.有效（工作）拉力 Fe 1000 P / v N
大传动比。
注 意：
链条已标准化（尺寸和材料要求详见有关的国家标 准），其几何尺寸根据等强度原则确定。因此，只要抗 拉强度足够，销轴的剪切强度、销轴和套筒间的挤压强 度就足够。
§9－3 滚子链链轮的结构和材料
一.链轮的基本参数及主要尺寸：
机械设计第九版简答题
螺栓预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密性，防止出现间隙和相对滑动。
为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10，通常采用哪些结构形式可使各圈螺纹牙的载荷分布趋于均匀？答案:约有1/3的载荷集中于第一圈上，第8圈以后的螺纹牙几乎不承受载荷，因此加厚螺纹不能提高连接强度。
措施：采用悬置螺母，减小螺栓旋合度，采用钢丝螺套。
计算普通螺栓连接是，为什么只来考虑螺栓危险截面的抗拉强度，而不考虑螺栓头，螺母，螺纹牙的强度？答案：螺栓其他部分是根据等强度条件及使用经验规定的，通常不需要进行强度计算，可按螺栓公称直径从标准选定。
在螺纹链接中，不同的载荷类型要求不同的螺纹预留长度，这是为什么？答案：因为载荷力的大小不一对螺栓连接的压力大小也不一样如果施加给螺栓较大的压力那就得留有较长的螺纹余留长度滑动螺旋机构的主要失效形式是什么，其基本尺寸通常是根据什么条件确定的？答案：螺纹磨损，根据耐磨性条件确定要提高螺栓的疲劳强度，预减小螺栓的应力幅措施。
答案：适当增加螺栓长度，采用腰状杆螺栓或空心螺栓。
滚动螺旋机构有什么优点，用于什么场合？答案：传动效率高，启动力矩小，传动灵敏，工作寿命长。
用于机床、车辆、航空、航天。
武器领域。
为什么采用两个平键时，通常在轴的圆周上相隔180度布置，采用两个楔键时，常相隔90-120度，而采用两个半圆键时，通常在轴的同一母线上，这是为什么？答案：用两个平键连接时，一般布置在沿周向相隔180°的位置，这是因为这样安排使键对轴的削弱均匀对称，两键的挤压力对轴平衡不产生弯矩。
采用两个楔键连接时，一般布置在沿周相隔90°～120°的位置，这是因为，若夹角小于90°，则轴的削弱过大；若夹角大于120°，则使两个楔键的总承载力下降。
采用两个半圆键连接时，在轴的同一母线上布置。
这是因为半圆键对轴的削弱较大，两个半圆键不能放在同一横截面上，只能放在同一母线上。
带传动带传动的弹性滑动与打滑有何区别？设计V带时为什么要限制小带轮的Dmin答案:弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的。
机械设计第九版(濮良贵)课后习题答案
第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105⨯=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σΦ，试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-1210 MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D =72mm ，d =62mm ，r =3mm 。
如用题3-2中的材料，设其强度极限σB =420MPa ，精车，弯曲，βq =1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D ，067.0453==d r ，查附表3-2，插值得88.1=ασ，查附图3-1得78.0≈σq ，将所查值代入公式，即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2，得75.0=σε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ，已知1=q β，则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=qσσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴ 根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ，应力幅MPa 20a =σ，试分别按①C r =②C σ=m ，求出该截面的计算安全系数ca S 。
机械设计基础课件 第六章 带传动
O1 n1
F0 F1 O2
30/115
工作中
第三节 带传动工作情况分析
有效拉力 F 由工作条件确定
31/115
1000P F v
带轮之间的产生的摩擦力也越大 有效拉力可否无限大？
功率 圆周速度
带速一定时，传递的功率越大，有效拉力越大，要求带与
带 传 动
摩擦型 传动
带剖面
V 带
多楔带 圆形带
具体应用
窄形V带、
汽车V带、
宽V带等
啮合型 传动
同步带
第二节 带传动类型及工作原理
二、摩擦型带传动 传动带张紧在主、从动轮上产生张紧力 带与两轮的接触面间产生摩擦力 主动轮旋转时，正压力产生摩擦力拖拽带 运动，同样带拖拽从动轮旋转
14/115
d1
d2
第二节 带传动类型及工作原理
类型： 按带的截面形状，分为 平带传动 V带传动 多楔带传动 圆形带传动等具体型式。
15/115
第二节 带传动类型及工作原理
截面为矩形 内表面为工作面 带挠性好 带轮制造方便 适合于两轴平行，转向相同的
平带传动
16/115
远距离传动 轻质薄型的平带广泛用于高速 传动，中心距较大等场合
许多工作机的转速需要能根据工作要求进行调整， 而依靠原动机调速往往不经济，甚至不可能，而用 传动装臵很容易达到调整速度的目的
传动装置
（3） 改变运动形式
5/115
原动机的输出轴常为等速回转运动,而工作机要求的 运动形式则是多种多样的,如直线运动, 螺旋运动,间 歇运动等,靠传动装臵可实现运动形式的改变 （4） 增大转矩 工作机需要的转矩往往是原动机输出转矩的几倍或 几十倍，减速传动装臵可实现增大转矩的要求 （5） 动力和运动的传递和分配 一台原动机常要带动若干个不同速度,不同负载的工 作机,这时传动装臵还起到分配动力和运动的作用。
机械设计-带传动
第七章 带传动
29
§7.4 带传动的失效形式和设计准则
一.失效形式 带传动 摩擦传力
σb1＞σb2
最大摩擦力
截面
σ1＞σ2 σC
松紧边拉力差 F =F1－F2 工作能力 （有效拉力） 如果 打滑
极限
交变 如果
σmax=σ1+σC+σb1 σmax＞[σ]
绕入dd1处
疲劳 破坏 失效
第七章 带传动 二.设计准则
7
第七章 带传动 （5）齿形带（同步带）： 能够保证准确的传动比，传动比i≤12，
8
适应带速范围广，同步齿形带的带速为40-50m/s，
传递功率可达200KW,效率高达98%-99%。
第七章 带传动
9
齿形带
第七章 带传动
10
（6）齿孔带：
第七章 带传动
11
3）按用途分：
（1）传动带 传递动力用
第七章 带传动
38
1、实心带轮
dd≤(1.5～3)d0 d0——轴的直径
2、辐板带轮 dd ≤ 300
mm
第七章 带传动 3.孔板带轮 dd ≤ 400
mm
39
4.椭圆轮辐带轮 dd ＞ 400 mm
第七章 带传动
40
§7.7 普通V带传动的参数选择和设 计计算方法
失效形式：打滑和疲劳断裂。 设计准则：在保证不打滑的条件下， 应具有一定的疲劳强度和寿命。
FN FQ FN
5
结论：
∵μ＜μv ∴ μ FQ＜μ vFQ
∴V带传力大
第七章 带传动 （3）多楔带：它是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。 工作面： 侧面 兼有平带弯曲应力小和V带摩擦力大等优点。
《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。
机械设计带传动
5.2 带传动的工作原理和工作能力分析
❖ 5.2.1 带传动的力分析 预紧力：F0 紧边拉力：F1 松边拉力：F2
F1 F0 F0 F2
F0
1 2 (F1
F2 )
(1)
有效拉力是带沿接触弧上摩擦力的总和：
F=F1-F2 ，
（2）
在初拉力一定的情况下,带与带轮之间的摩擦力有 一极限值，当带和带轮之间的有效拉力超过接触弧 上极限摩擦力的总和时，带和带轮间将发生显著的 滑动，这种现象称为打滑。
最大有效拉力的影响因素
e 1
1 e
Fec 2F0 e 1 2F0 1 e
❖ 预紧力 F0 ：
F0
Fec
❖ 包角 ：
Fec
(5 10)
F0越大越好吗？ 越小呢？
过大的初拉力也是没有必要 导致带过渡而很快松弛
❖ 摩擦系数 f ： f
Fec
摩擦系数：橡胶——钢 f=0.4 ； 橡胶——铸铁 f =0.8
率通常称为带传动滑动系数或滑动率
1 2 dd1n1 dd 2n2
1
d d 1n1
• 带传动的传动比
i n1 dd 2
n2 dd1(1 )
•
从动轮的转动速度：
n2
n1dd1(1 )
dd2
• 通常 (1 ~ 2)%
弹性滑动和打滑的区别
❖ 打滑是由于带过载所引起的，是传动失效时 发生的现象，是可以避免的；
型号 Y Z A B C D E
顶宽b 6 10 13 17 22 32 38
节宽bd 高度h
5.3 8.5 11 14 19 27 32 4.0 6.0 8.0 11 14 19 25
楔角φ
40˚
机械设计 第九版 带传动
F2
r
d 略去高阶微量 dF sin ，并考虑到 2 d d d 、 cos 1 则有： sin 2 2 2
d d F cos 0 2 2
F+dF
F1
dF fd F
F1
F2
1 dF f d 0 F
F1 ln f F2
普通V带 相对高度 h bP 0.7 的V带称普通V带(b －带轮的节宽)。
P
组成：顶胶、底胶、抗拉体、包布
抗拉体： 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。
普通V带已标准化。普通V 带按截面尺寸由小到大的顺序 分为Y、Z、A、B、C、D、E七 种型号（各型号的截面 尺寸见P145表8-1）。
F1 F0 F0 F2
F1 F2 2F0
以主动轮为隔离体：
T 0
Ff F1 F2 Fe
d d1 d d1 d d1 Ff F2 F1 0 2 2 2
有效拉力 Ff
P 以v 、 1 分别表示带速和传递的名
1000 P 要求Fe ( F1 F2 )
2
在角 较小的情况下，有：
1 cos 1 2 2
d d 2 d d1 sin 2a
d d1
2
E
将 带入经整理得：
(d d 2 d d1 ) L 2a ( d d 2 d d 1 ) 2 4a d d 2 d d1 o o 1 180 2 180 57.3o a
F1 F2 2 F0
Fv 义功率，则有： P e
kW
F1 F2 Fe
机械设计带传动实验心得体会
机械设计带传动实验心得体会机械设计带传动实验心得体会篇一：机械设计实验报告带传动实验一带传动性能分析实验一、实验目的1、了解带传动试验台的结构和工作原理。
2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。
3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。
4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。
二、实验内容与要求1、测试带传动转速n1、n2和扭矩T1、T2。
2、计算输入功率P1、输出功率P2、滑动率?、效率?。
3、绘制滑动率曲线?—P2和效率曲线?—P2。
三、带传动实验台的结构及工作原理传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。
如图1-1所示。
1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡8从动轮 9 直流发电机 10皮带图1-1 带传动实验台结构图1、机械部分带传动实验台是一个装有平带的传动装置。
主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。
砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。
随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。
当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。
2、测量系统测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。
（1）转速测定装置用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n1、n2。
（2）扭矩测量装置电动机输出转矩T1 (主动轮转矩)、和发电机输入转矩T2 (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定子）的方法来测定。
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链传动
% 齿轮传动 蜗杆传动
第八章 带传动
基本要求： 1）熟悉带的工作原理、传动特点及应用范围；
No 2）掌握带传动的受力分析、弹性滑动与打滑现象、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的措施； 4）了解各种类型传动带的结构形式、特点和应用，并加以比
Image 较。着重了解平带传动V带传动的特点。
第三篇 机械传动
一.传动的重要性：
1.调整速度：减速箱，变速器；
2.改变运动形式：回转，摆动，直线运动；
No 3.一台原动机带多个执行机构；
4.安全、维护、尺寸等需要（如分离、制动）。
二.机械传动分类：
摩擦传动
直接接触 摩擦轮传动
按传力
靠中间件 带传动
机
直接接触 齿轮、蜗杆及螺旋传动
动械 传
啮合传动
在角较小的情况下，有：
Image cos112 2
dd2dd1 sin
2a
E
将 带入经整理得： L2a2(dd2dd1)(dd24 a dd1)2
d d1
o1
dd2
o2
1 1o 8 2 0 1o 8 d 0 d2a d d 1 5.3 7 o
a 8 1 2 L ( d d 2 d d 1 ) [ 2 L ( d d 2 d d 1 )2 ] 8 ( d d 2 d d 1 ) 2
5）了解带传动的张紧方式和带轮的结构设计。
重 点： 1）带传动的工作情况分析、弹性滑动与打滑现象、失效形式、
设计准则； 2）提高带传动承载能力的措施； 3）平带传动、V带传动的特点。
§8-1 概 述
一.带传动的组成及工作原理：
v
No
Image 带张紧在两带轮上，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。
Ff F1F2Fe
有效拉力
No 以 v、P1 分别表示带速和传递的名
义功率，则有：PFev100k0W
Ff
P要F e求 (F 1F 2)
Image F1F22F0
F1F2 Fe
F1F0F 2e F2F0F 2e
在一定的条件下，摩擦力有一极限值，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。
Image 按传动比
是否变化分
靠中间件 链、同步带传动
定传动比传动 变传动比传动
有级变速传动 无级变速传动
三.机械传动类型选择概要
主要指标：效率高，尺寸小，运动形式，满足生产条件和工作要求。
1.功率与效率（ P141表2）
传递功率受多种因素的影响，如传动原理、承载能 力、载荷分布、工作速度、制造精度、工作效率等。
§8－2 带传动工F0
F0
No
F0
F0
Image 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，形成紧边 F0 F1 和松边 F0 F2
F1F0F0F2
F1F2 2F0
以主动轮为隔离体：
T0 F f d 2 d1F 2d 2 d 1F 1d 2 d 10
相对高度h bP 0.9 V带称窄V带。比普通V带
传递的功率大。
窄V带按截面尺寸分为SPZ、SPA、 SPB、SPC四种型号。
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 v5~2m 5/s a10m P50kw
五. 几何计算
No L2B C1dd122dd22 2 a co2 s(d d 2 d d 1 )(d d 2 d d 1 )
啮合传动的功率大于摩擦传动； 效率是评定传动性能的主要指标之一。
No 效率低不适于大功率、经常工作的机械。
2.速度（ P142表3）： 速度是传动的主要运动特性之一。不同的运动形式受
不同因素的限制，如动载荷、离心力、振动、发热等影响。
Image 3.工作环境：空间大小、噪声、防尘、防爆。
本篇内容：
% 带传动
定传动比； 有级变速； 无级变速
机械设计第九版带传动
带传动的主要类型
类型
平带
V带
多楔带
同步带
结构
特点 标准化
应用 场合
No 结 构 最 简
单、易于 制造
Image 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
名词解释
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；
No 节宽：带的节面的宽度。用bp表示。
节圆直径：V带轮上与V带节宽相对应的带轮的直径d
p
。
bp
基准直径：d d dd d p
Image V带的基准长度：位于基准直径上周线长度。用Ld表示，
窄V带
见 P145表8-2。
5.结构简单，维修方便，价格低廉； 6.适用于高速传动； 7.瞬时传动比不恒定，效率较低，寿命较短； 8.需张紧，对轴和轴承的压力大；
Image 9.因摩擦易产生静电，不宜用于有易燃物场所。
四. V带的类型与结构
V带的类型：
普通V带、窄V 带、宽 V带、大楔角 V 带、汽车V带等。
机械设计第九版带传动
因摩擦力在一定范围内变动，故在一定的范围内， 随着工作阻力矩的增大，摩擦力矩也相应增大。当阻力 矩大于最大摩擦力矩时，出现打滑现象，这时主动轮转 动而带和从动带轮均不动，传动失效。
二. 带传动的类型： 按带的截面形状分类
有 平带
No V带
特殊截面带 同步带
按轴的位置关系有:
Image 按照传动比分类：
传动中心 距较大
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
线速 50m
度， /s。
机械设计第九版带传动
三. 带传动的特点： 1.中心距大。可传递多个相距较远轴之间的运动； 2.能缓冲减振，运转平稳无噪音； 3.对摩擦式传动具有过载保护作用；
No 4.不需要润滑，环境易清洁；
普通V带 相对高度 h bP 0.7 的V带称普通V带(bP－带轮的节宽)。 组成：顶胶、底胶、抗拉体、包布 抗拉体：
No 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。
Image 普通V带已标准化。普通V
带按截面尺寸由小到大的顺序 分为Y、Z、A、B、C、D、E七 种型号（各型号的截面 尺寸见P145表8-1）。