同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
带传动的受力分析
带传动的受力分析带传动的受力分析1 ．带传递的力安装带传动时，传动带应以一定的张紧力F 0 紧套在带轮上。
带传动不工作时，带两边的拉力相等，均为初拉力F 0 ，如图8 －8a 所示。
工作时，在F 0 作用下，带轮与带之间产生摩擦力。
主动轮端，带在摩擦力F f 驱动下随带轮一起运动；从动轮端, 从动轮在摩擦力F f 驱动下以转速n 2 转动。
由于摩擦力的作用，带两边的拉力也发生相应变化，带绕入主动轮的一边被进一步拉紧，称为紧边，其所受拉力由F 0 增大到F 1 ，而带的另一边则被放松，称为松边，其所受拉力由F 0 降到F 2 ，如图7-8b 。
F 1 、F 2 分别称为带的紧边拉力和松边拉力，两者之差称为带的有效拉力F （传递的圆周力）。
当取主动轮一端的带为分离体时，根据作用于带上的总摩擦力∑ F f 及紧边拉力F 1 与松边拉力F 2 对轮心O 1 的力矩平衡条件，可得（ 7-1 ）V 带有效拉力 F (N) 、带速 v (m/s) 和带传递功率 P (kW) 之间的关系为（ 7-2 ）由上式可知，当带速一定时，传递的功率越大，所需要的摩擦力也越大，传动带的有效拉力越大。
若假设带在工作前后总长度不变，而且带的弹性模量为常数，则带工作时，其紧边的伸长增量等于松边的伸长减量。
由于带工作在弹性变形范围， 且忽略离心力的影响，则可近似认为紧边拉力的增加量等于松边拉力的减小量， 即（ 7-3 ）由式（ 7-1 ）和式（ 7-3 ）可得（7-4 ）( 7-5 )上式说明带工作时带两边的拉力大小取决于初拉力和有效拉力。
当带与带轮的摩擦处于即将打滑而尚未打滑的临界状态时，摩擦力处于极限状态，即带传动的有效拉力 F 达到最大值。
根据理论推导，带的紧边拉力 F 1 与松边拉力 F 2 的关系用下式表示（ 7-6 ）式中，q －每米带长的质量， kg/m ，见表 7-4 ；－带轮上的包角， rad ，见图 7-8b ；f －带与带轮之间的摩擦系数（对 V 带传动用当量摩擦系数 f v ）；e －自然对数的底数。
同步带传动的设计计算及应用
同步带传动的设计计算及应用摘要：同步带传动，一种新型的机械传动，由于它是一种啮合传动，因而带和带轮之间没有相对滑动，从而使主、从轮间的传动达到同步。
同步带传动和V 带、平带相比具有：（1）传动准确，无滑动，能达到同步传动的目的。
（2）传动效率高，一般可达98%。
（3）速比范围大，允许线速度也高。
（4）传递功率范围大，从几十瓦到几百千瓦。
（5）结构紧凑，还适用于多轴传动等优点。
因此，同步带传动已日益引起注意和重视，并把这种传动应用于各种机械设备上。
关键词：同步带传动；新型的机械传动；相对滑动；机械设备Design calculation and application of the belt driveLv Ganglei ，Shen Huagang ，Yang Rui（Department of Electrical Engineering，Zhengzhou College of Science &Technology，Zhengzhou 450064，China）Abstract：The timing belt drive，a new type of mechanical transmission，because it is a gear transmission，and therefore there is no relative sliding between the belt and pulley，so the main，from wheel drive synchronization. Synchronous belt and V belt，flat belt compared with：（1）accurate drive，no sliding，to achieve the purpose of synchronous transmission. （2）high transmission efficiency，generally up to 98%. （3）speed ratio range，allow line speed. （4）the transmission power range，from tens of watts to several hundred kilowatts. （5）is compact，also applies to multi-axis drive，etc.. Therefore，the belt drive has increasingly attracted the attention and focus，and drive used in a variety of machinery and equipment.Keywords：belt drive；a new type of mechanical transmission；relative sliding；machinery and equipment0 引言同步带传动是综合了带传动、齿轮传动和链传动特点的一种新型传动。
压力机传动装置的传动带与链条的张紧力与初始张紧量
压力机传动装置的传动带与链条的张紧力与初始张紧量传动带与链条是常见的压力机传动装置的重要组成部分，它们的张紧力和初始张紧量对于传动效果和使用寿命起着关键作用。
本文将讨论压力机传动装置中传动带与链条的张紧力与初始张紧量的影响及调整方法。
一、传动带的张紧力与初始张紧量传动带作为一种常用的传动装置，广泛应用于机械传动中。
它依靠张紧力的作用来实现传递动力。
传动带的张紧力包括静态张紧力和动态张紧力。
静态张紧力是指张紧装置固定住传动带时所施加的张紧力。
动态张紧力是指在工作过程中由于传动力矩的作用而产生的张紧力。
在压力机传动装置中，传动带的初始张紧量是一个重要参数，它决定了传动带在传动过程中的张紧力大小。
初始张紧量的不合理选择会导致传动带过松或过紧，从而影响传动效果和使用寿命。
二、传动带的张紧力调整方法1. 调整张紧力装置压力机传动装置中，常见的张紧力装置有张紧轮、调节螺母等。
通过调整这些装置，可以实现传动带的张紧力调整。
具体操作可根据机械结构及使用说明进行调整。
2. 检查传动带的松紧程度在工作过程中，传动带的松紧程度会受到因素如温度变化、工作负荷等的影响。
定期检查传动带的松紧程度，并根据需要进行调整。
三、链条的张紧力与初始张紧量链条传动在一些场合下也广泛应用于压力机传动装置中。
链条的张紧力与初始张紧量同样对传动效果和使用寿命产生重要影响。
链条的张紧力调整方法类似于传动带的调整方法，可通过调整链轮间的距离或调整链条张紧器的位置来实现。
四、传动带和链条的优缺点比较传动带和链条各有其优缺点。
传动带具有自动对中、噪音小、传动效率高等优点，适用于较高速度的传动。
而链条则具有承载力强、适用于较大负载的特点。
在具体使用中，需根据不同需求选择合适的传动装置。
同时，还需注意定期检查和调整传动带与链条的张紧力和初始张紧量，以保障其正常运转和延长使用寿命。
五、结论压力机传动装置中传动带与链条的张紧力与初始张紧量对传动效果和使用寿命具有重要影响。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)同步带受力情况的分析1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-1 2 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准JB/T 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：图2-2 矢量相加修正系数上图中1α为小带轮包角，21118057.3d d aα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
皮带输送机带张紧力的计算方法
皮带输送机带张紧力的计算方法
在皮带输送机中，张紧装置的作用是保持输送带的张力，以确保输送带在运行过程中不会出现松弛或过度拉紧的情况。
张紧装置通常包括张紧滚筒、张紧重物、张紧弹簧等部件，其作用是在输送带上施加一定的张力，以保持输送带的稳定运行。
在选择张紧装置时，需考虑到输送机的工作条件、传动滚筒的数量和布置、传动功率等因素，以确保张紧装置的选用和设置是合适的。
4、结论
在皮带输送机的设计和使用过程中，张紧力的计算和张紧装置的选用是非常重要的。
通过逐点法计算张紧力，可以确定最优的围包角和输送带最大张力。
同时，最小张紧力也需要考虑启动张力、传动滚筒和制动滚筒的摩擦力、输送带相对垂度和初张力值等因素的限制。
在选择张紧装置时，需综合考虑多种因素，以确保输送带的稳定运行。
1.保证传动滚筒分离点处的输送带具有足够的张力，以满足摩擦传动的要求。
2.确保输送带在最小张力点的张力满足垂直限制条件。
3.满足输送带张力引起的弹性伸长所需的拉紧行程。
4.补偿输送带的永久伸长。
5.为输送带接头提供必要的行程。
在布置拉紧装置时，需要考虑以下因素：
1.传动滚筒分离点处的张力应该足够，以确保摩擦传动的正常运行。
2.输送带在最小张力点的张力应满足垂直限制条件，以确保输送带的正常运行。
3.拉紧行程应足够，以满足输送带张力引起的弹性伸长要求。
4.应该补偿输送带的永久伸长，以确保输送带的正常运行。
5.为输送带接头提供必要的行程，以便进行维护和更换。
同步带张紧力计算方法
同步带张紧力计算方法
1. 嘿，你知道同步带张紧力计算方法有多重要吗？就像走路要知道往哪儿走一样关键啊！比如你调整自行车的链条，不也得找到合适的张力嘛。
2. 同步带张紧力的计算方法其实不难理解啦！想象一下搭积木，每一块都要放对位置，这计算方法就像是那找准位置的关键一步呀！咱就说机器运转不也得靠这个嘛。
3. 哎呀呀，同步带张紧力计算方法可得好好掌握呀！这就好比做饭掌握火候，火大或火小都不行，得恰到好处才完美呢，你说是不？就像给机器安装同步带，张力得合适呀！
4. 同步带张紧力计算方法真的很神奇呢！就好像变魔术一样，通过一些数据和公式，就能得出最恰当的张力。
你看那些精密的仪器，不都是靠这个来保证良好运作的嘛！
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就像你要给宠物系个合适的项圈，得知道怎么调整力度呀，对吧？
6. 同步带张紧力计算方法可是个宝贝呀！你想想，没有它那不就像没头苍蝇乱撞嘛。
好比组装一个复杂的模型，没有正确的方法可不行。
7. 哇哦，同步带张紧力计算方法真的是太重要啦！简直就是打开机器顺畅运转大门的钥匙呀！比如汽车的传动系统，就全靠这个来保障呢！
总之，掌握同步带张紧力计算方法真的超级重要呀，能让很多事情变得顺利、高效呢！。
同步带选型、计算资料
同步带有梯形齿同步带和圆弧齿同步带两大类，设计也分为梯形齿同步带设计和圆弧齿同步带两种。
一、下面是圆弧齿同步带设计方法：原始设计资料1 原动机和工作机类型；2 每天运转时间；3 需传递的名义功率P；4 小带轮转速n1；5 大带轮转速n2；6 初定中心距a0；7 对传动空间的特殊要求。
设计步骤1 确定设计功率Pd Pd = KAP kW (1)式中：KA——工作情况系数，见表2。
【表2 工作情况系数KA】2 选择带型按n1 和Pd，由图1 选择带型。
【参考同步带选型网页】3 计算传动比ii = n1 / n2 (2)4 确定带轮直径4.1 确定带轮齿数Z1、Z2小带轮齿数按Z1≥Zmin 原则确定，Zmin见表3 【参考带轮最小齿数网页】圆弧齿同步带传动小带轮最少齿数zmin可得。
【查看各种同步带轮参数计算公式】5选择带的节线长度LP和确定实际中心距a。
5. 1 计算带的初定节线长度L0L0=2a0+1.57（d2+d1）+ (d2 –d1)2 /4a0 mm (3)式中：a0——初定中心距，mm，由设计任务给定。
5. 2 选择带的标准节线长度LPLP根据L0从同步带现有模具表中查询【3M同步带5M同步带8M同步带14M同步带】5. 3确定实际中心距a中心距近似计算公式为： (4)M=4LP–6.28（d2+d1）mm (5)中心距精确计算公式见同步带节线长计算【参考同步带节线长计算网页】6 确定中心距调整下限I和调整上限S中心距范围为：（a—I）~（a+S）mm。
I和S值见表4。
表4 中心距安装量I 和调整量S7 确定带长系数KL带长系数KL由表5查取。
表5 带长系数K L0.85 0.958 确定啮合齿数系数KZ啮啮合齿数Zm由式（6）计算：Zm =ent（0.5–（d2 −d1 ）/6a ）Z1 (6)啮合齿数系数KZ 由式（7）确定：Zm≥6，KZ=1Zm＜6，KZ=1–0.2（6–Zm） (7)9 确定带的基本额定功率P0各带型的最小宽度推荐用基本额定功率P0圆弧齿3M同步带基准带宽6mm的基本额定功率P0圆弧齿5M同步带基准带宽9mm的基本额定功率P0圆弧齿8M同步带基准带宽20mm的基本额定功率P0圆弧齿14M同步带基准带宽40mm的基本额定功率P0圆弧齿20M同步带基准带宽115mm的基本额定功率P010 带的额定功率Pr带的额定功率按式（3）计算： Pr=KLKZKWP0 kW (8)式中：KW—带宽系数KW=( bs/ bs0 )1.14 (9)11 确定带和带轮的宽度按Pd≤Pr 原则选择带的宽度bs，则 (10)式中：b s0 见下表bs0 6 9 20 40 115 按计算结果选择相对应的常见宽度【同步带常见宽度表】，并确定带轮的齿面宽度及总宽度。
带传动
q和v均与FC 成正比，但v的影响较大。
V不可太小，否则传递载荷的能力会下降。
V=5～25m/s
Fe=1000P/V
结论：
1)带是在交变应力下工作的—疲劳破坏。 2)弯曲应力 σb1对带的疲劳强度影响最大。
3)最大应力 {σmax=σ1＋σb1＋σc } 发生在
（2）包角
（3）摩擦因数f
1） 与材质有关，带轮常用铸铁材料； 2） 与摩擦面形状有关,槽面摩擦,摩擦力大, 故V带传动能力大。
V带与平带传动的摩擦因数
FQ
fFN
FQ
fFN
FN
FN
Ff=FQf Ff —摩擦力
f F f 2 fFN FQ sin 2 FQ f v
f＜fv
一般=40° ，则 fv2.9f
dFc m
2
r
(r d q)
2
2
r
q 2 d
Fc q
Fc q c A A
2
MPa
3.弯曲应力
y 2 ha h b E E E r dd dd
ha-----带的顶高，mm
h-----带的高度，mm
σb
MPa
dd-----带轮的基准直径， mm E------带的弹性模量，MPa
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3.弹性滑动与打滑
C
带的弹性滑动是否发生 在全部包角的接触弧上
D E
？
n2
n1 B A F T1
AB--- 静弧；BC--- 动弧。AB<AC DE ---静弧；EF--- 动弧。DE<DF
载荷增加，有效拉力增大，动弧范围扩展。
同步带传动受力情况的分析
同步带受力情况的分析1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =（1F +2F ） 式1-1 2 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准JB/T 压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥时：Q=12()F K F F + N 式2-2 式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：图2-2 矢量相加修正系数上图中1α为小带轮包角，21118057.3d d aα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于。
另外由式1-1有张紧力0F =（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带受力情况的分析 1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-12 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准JB/T 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：图2-2 矢量相加修正系数上图中1α为小带轮包角，21118057.3d daα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
同步带传动设计计算
同步带传动设计计算一、同步带基础知识：同步带传动是一种特殊的带传动,带的工作表面做成齿形与带轮的齿形相吻合，带和带轮主要靠啮合进行传动。
1)同步带分类：（1）按齿形分：同步带分为梯形齿和圆弧齿两大类。
目前梯形齿同步带应用较广，圆弧齿同步带因其承载能力和疲劳寿命高于梯形齿而应用日趋广泛。
（2）按结构分：同步带分为单面和双面同步带两种形式。
双面同步带按齿的排列不同又分为对称齿双面同步带（DA型）和交错齿双面同步带（DB型）两种。
2)常用的梯形齿同步带齿形有周节制和模数制两种。
我国规定梯形齿同步带采用周节制，周节制梯形齿同步带称为标准同步带。
周节制同步带的主要参数是节距Pb。
节距Pb是在规定的张紧力下，同步带纵向截面上相邻两齿在节线上的对称距离。
（注：同步带节线长度Lp=Pb*z）标准同步带（梯形齿）按节距大小又分为七类：MXL（2.032）一最轻型；XXL（3.175）一超轻型；XL（5.080）一特轻型；L（9.525）一轻型；H（12.700）一重型；XH（22.225）一特重型；XXH（31.750）一超重型。
同步带的标记方法：如梯形齿同步带的标记有带长代号、带型、带宽代号和标准号组成，举例：450 H100 GB/T 10414 表示：带长代号450，节线长1143mm；带型H（重型），节距为12.7mm；带宽代号100，带宽为25.4mm; GB/T10414为标准号。
模数制梯形齿同步带以模数m为基本参数（模数m=Pb/π），模数系列为1.5、2.5、3、4、5、7、10，齿形角2β=40°，其标记为：模数x齿数x宽度。
例如：橡胶同步带2x45x25表示模数为2、齿数z=45、带宽bs=25mm。
同步带属于标准件，同步带的材料主要有橡胶和聚氨酯（TTBU）两种。
设计选用时参考相关产品样本从从同步带长度系列中选择标准长度尺寸，带宽的选择经计算后从宽度系列中选用或按使用要求进行裁剪。
同步带的张紧方式-概述说明以及解释
同步带的张紧方式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述同步带是一种传动装置，用于将动力从一个轴传输到另一个轴。
它由带状材料制成，通常是橡胶或合成材料，具有不易变形和耐磨损的特性。
同步带的主要作用是在机械系统中保持传动精度和稳定性。
在传动过程中，同步带可以确保传输的动力和运动精确地同步，并且在传动中不会有滑动或打滑的情况发生。
这使得同步带在需要精确定位和传输力矩的机械设备中得到广泛应用，如自动化生产线、机床、汽车发动机等。
根据同步带的张紧方式不同，可以将其分为两类：主动张紧和被动张紧。
主动张紧是通过特殊设计的张紧装置主动对同步带施加张紧力，以保持其紧绷度。
而被动张紧则是通过外部力来保持同步带的紧绷度，例如由弹性元件提供的张紧力。
本文将重点讨论同步带的张紧方式。
通过对不同张紧方式的比较和分析，旨在提供一些关于同步带选择和使用的指导和建议。
在下一部分，将详细介绍同步带的作用和分类，为后续的内容铺垫。
1.2文章结构文章结构的目的是为了组织和安排文章的内容，使读者能够清晰地理解文章的整体架构和逻辑流程。
文章结构部分通常在引言后出现，旨在向读者介绍接下来文章的主要内容和章节安排。
在本文中，文章结构的主要目的是对同步带的张紧方式进行系统的介绍和分析。
通过合理的章节划分和内容组织，读者能够逐步深入了解同步带的张紧方式，从而更好地掌握和运用相关知识。
具体的文章结构如下：2.正文2.1 同步带的作用2.2 同步带的分类3.结论3.1 总结同步带的张紧方式3.2 对同步带的张紧方式的建议在正文部分，首先介绍同步带的作用，包括同步带在机械传动中的重要性以及其所起的作用和功能。
通过对同步带作用的描述，读者能够更好地理解同步带的必要性和应用场景。
接着，介绍同步带的分类。
同步带有不同的分类方式，例如按照材料、结构、用途等方面进行分类。
通过对不同分类方式的讲解，读者能够了解各种不同类型的同步带及其特点，进一步了解同步带的多样性和适用范围。
第8章---带传动
单根带所能传递的有效拉力为：
传递的功率为：
为保证带具有一定的疲劳寿命，应使：
1.单根V带的基本额定功率P0
σ1 ≤ [σ] –σb1 - σc
代入得：
※在 α=π，Ld为特定长度、平稳的工作条件下，所得 P0 称为单根普通V带的基本额定功率,见表8-4。P.151
东莞理工学院专用
称带与带轮接触弧的总摩擦力Ff为有效拉力Fe,即带所能传递的圆周力：
Fe= F1 - F2
且传递功率与有效拉力和带速之间有如下关系：
2、有效拉力（有效圆周力）及传递功率
F1
Ff
F2
紧边
松边
主动轮
n1
Ff =F1 - F2
当非满负荷工作时，此摩擦力分布范围并未充满整个接触弧。
东莞理工学院专用
*
二、带传动的最大有效拉力Fec及其影响因素
顶宽b 6 10 13 17 22 32 38
节宽 bp 5.3 8.5 11 14 19 27 32
高度 h 4 6 8 11 14 19 25
§8-6* 同步带传动简介
内容提要
东莞理工学院专用
*
§8-1 概述
一. 带传动的组成 及工作原理
1 组成：主动轮1、从动轮2、环形带3。
2 工作原理：安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与带轮之间产生压力。主动轮转动时，依靠摩擦力拖动从动轮一起同向回转。
3
1
n2
打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，带传动失效，这种情况应当避免。
避免打滑的条件： Fe ≤ Fec
1）相同点：都是滑动；2）不同点：本质不同：前者是一种固有特性，不可避免；后者是一种失效，可以避免。发生原因不同：前者是带两边的拉力差引起的，后者是过载导致。发生区域不同：前者是在局部接触弧上，后者是在整个接触弧上。3）联系：弹性滑动区域的量变导致打滑的质变
皮带输送机输送带张紧力及张紧装置
皮带输送机输送带张紧力及张紧装置皮带输送机是一种在国民经济的许多领域都得到应用的连续物料输送设备。
在皮带输送机的设计使用中，输送带张紧力的研究和张紧装置的选用是极其重要的。
皮带输送机输送带张力是一个沿输送区段变化的参数。
它受各种因素的影响，如输送机长度和局部区段的倾角正负、传动滚筒的数量和布置、驱动装置和制动装置的性能、输送带拉紧装置的类型及布置、载荷及运动状态等。
1、张紧力的计算在皮带输送机设计过程中，通常用逐点法计算张紧力。
计算式为：S1=KS2+W (1)S1=S2eμα (2)式中S1——输送带最大张力；K——改向滚筒阻力系数之积；S2——输送带与传动滚筒分离点的张力；W——输送机运行总阻力；α——围包角；μ——传动滚筒摩擦系数。
由式(1)式(2)可求解出S1和S2。
从式(2)中看出围包角α与S1有着密切关系，因此传动滚筒围包角的选取对输送带最大张力影响是较大的。
在设计过程中应选取最优的围包角，使输送带最大张力最小。
2、最小张紧力的限制条件虽然对于输送带张力来说应尽可能地小，但它的最小张力也是具有限制条件的。
首先最小张力就要受到启动张力的限制，因为对于皮带输送机而言，一般启动张力的确定非常重要，启动张力选小了，输送带在满载启动时就要打滑，造成启车困难。
启动张力选大了，则输送带张力较大，就必须提高输送带的强度，同时也要增大传动滚筒的直径，这样就增加输送机的制造和使用成本。
通常启动张力取正常运转时的1.2～1.6倍，这样既能满足输送机的启动要求，也不会过于增大输送带的最大张力。
通常输送带的最小张紧力一般会受到如下限制：(1)在传动滚筒和制动滚筒上，为了通过摩擦力传递启动、制动或稳定工况下出现的总的滚筒圆周力F max，需要一定的最小输送带绕入张力和绕出张力。
(2)输送带相对垂度h r的最大值与托辊间距有关，在输送机稳定工况下应限制在1％以下；在非稳定工况下可允许有较大垂度。
输送速度越高，物料块度越大，垂度应该越小。
带式输送机张紧力的简便算法
第３３卷 ２００５年第６期６７Mining & Processing Equipment６７连续输送带式输送机张紧力是胶带可靠运行的基本保证之一，具有保证胶带必需的张力、防止打滑和胶带垂度过大的作用。
带式输送机张紧力不足会出现打滑现象，严重时会磨断胶带，造成重大损失。
一般张紧力计算首先要确定胶带总阻力，通过阻力确定圆周驱动力及特性点张力，但确定实际运转带式输送机的张紧力时，由于承载分支阻力的分析、计算复杂，参数确定困难，本文介绍一种简便算法，具体如下。
１带式输送机受力分析带式输送机的基本布置形式见图１，由于其设计准则存在着模糊性，实际计算张紧力时，根据的是侧型简单带式输送机的基本资料，因此，下面有关力的分析、计算以侧型简单带式输送机为依据。
由于带式输送机属于粘弹性体，在运行中，发生刚性位移和弹性位移，胶带正应力与线应变呈曲线关系，因此各点的张力是不同的，侧型简单带式输送机的张力是由相遇点到分离点，即 Ｄ →Ａ 点逐渐变小，根据逐点计算法，胶带张力由Ａ 至 Ｂ、Ｃ、Ｄ 点是逐点增加，且 Ａ 点为回程分支张力最小点，Ｃ 点为承载分支张力最小点，Ｄ 点为带式输送机最大张力点，Ｄ、Ａ 两点张力差就是输送机牵引力。
带式输送机基本上受 ３ 种力的作用：圆周驱动力 Ｆｕ、拉紧力 Ｆ０ 和阻力。
Ｆｕ 和 Ｆ０ 可见图 １，但阻力比较复杂，阻力之和∑Ｆ 阻 在数值上等于圆周驱动力，方向与之相反，具体包括主要阻力ＦＨ、附加阻力ＦＮ、主要特种阻力ＦＳ１、附加特种阻力 ＦＳ２ 和倾斜阻力Ｆｓｔ。
在 ５ 种阻力中，ＦＨ、ＦＮ 是所有带式输送机都有的，ＦＳ１、ＦＳ２ 和 Ｆｓｔ的计算需要根据输送带的实际侧型及附属装备情况具⑵ ＳＫ 型径向双作用水环式真空泵，具有结构先进、工作可靠、性能稳定、寿命长、高效节能等优点，且有在中等和较高真空度条件下抽气量大且节能的特点，其性能非常适合选矿厂真空过滤机的工作要求，值得推广应用。
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
带传动
V带传动和平带传动的比较
在相同条件下，V带较平带能产生更大的摩擦力。因此，V 带传动应用更为广泛。本章主要介绍V带传动。
8、V带的结构特点
V 带分类：普通 V 带、窄 V 带、宽 V 带、大楔角 V 带、齿形 V 带、 联组V带等 。 注：一般多使用普通V带，目前窄V带的使用亦日趋广泛。
普通V带的结构 帘布芯V带：制造方便 抗拉体 绳芯V带：柔韧性好，抗弯强度大 普通V带的截型：Y、Z、A、B、C、D、E七 种 窄V带的截型：SPZ、SPA、SPB、SPC四种
工作情况分析
一、受力分析
F0 1 F0
F0 2 F0
1 F f
F2 n1 F1
F2 n2 2
工作状态
尚未工作状态
F1
带传动尚未工作时，传动带中的预紧力为F0。 带传动工作时，一边拉紧，一边放松，记紧边拉力为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； 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。 定义由负载所决定的传动带的有效拉力为Fe＝P/v，则显然有Fe＝Ff。
在包角α=1800、特定长度、平稳工作条件下，单根普通V带的 基本额定功率P0见表4.6。 当实际工作条件与上述特定情况不同时，应对P0加以修正。
3.2
传动参数的选择
带传动的原始数据及设计内容： 带型号
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（水平 传动或倾斜传动）
带轮直径D1，D2 带根数z 中心距 a 带长 Ld
2ha D
带工作时的应力情况，可得如下结论： ①带各点的应力不相同； ②最大应力为
《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。
同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带受力情况的分析 1 张紧力同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-12 压轴力压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力据机械标准JB/T 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：Q=0.7712()F K F F + N 式2-2式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：图2-2 矢量相加修正系数上图中1α为小带轮包角，21118057.3d daα-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：图2-3 医疗机械的工况系数对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：11250/d F P V = N 式2-32250/d F P V = N 式2-4式中： V 为带速，/m s ；d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
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同步带传动受力情况的分析(压轴力与张紧力的计算)
同步带受力情况的分析
1 张紧力
同步带安装时必须进行适当的张紧，以使带具有一定的初拉力（张紧力）。
初拉力过小会使同步带在运转中因齿合不良而发生跳齿现象，在跳齿的瞬间，可能因拉力过大而使带断裂或带齿断裂；初拉力过小还会使同步带传递运动的精度降低，带的振动噪音变大。
而初拉力过大则会使带的寿命降低，传动噪音增大，轴和轴承上的载荷增大，加剧轴承的发热和使轴承寿命降低。
故控制同步带传动合宜的张紧力是保证同步带传动正常工作的重要条件。
设0F 为同步带传动时带的张紧力，1F 、2F 、F 分别为带传动工作时带的紧边拉力、松边拉力、和有效拉力。
为了保证同步带在带轮上齿合可靠、不跳齿，同步带运转时紧边带的弹性伸长量与松边带的弹性收缩量应保持近似相等。
因此，紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减少量，即
1F -0F =0F -2F 或 1F +2F =20F 、0F =0.5（1F +2F ） 式1-1 2 压轴力
压轴力即为同步带作用在轴上的力，是紧边拉力与松边拉力的矢量和，如图2-1所示：
图2-1同步带的压轴力、紧边拉力、松边拉力
据机械标准JB/T 7512.3-1994压轴力Q 计算如下所示：
Q=12()F K F F + N 式2-1 当工况系数A K ≥1.3时：
Q=0.7712()F K F F + N 式2-2
式中： F K ――矢量相加修正系数，如图2-2：
图2-2 矢量相加修正系数
上图中1α为小带轮包角，21118057.3d d a
α-≈︒-⨯︒。
A K 为工况系数，对于医疗机械，其值如图2-3所示：
图2-3 医疗机械的工况系数
对于医疗机械，取A K =1.2，所以有压轴力Q=12()F K F F + N ，其中F K 值大于0.5。
另外由式1-1有张紧力0F =0.5（1F +2F ）。
由此可看出压轴力大于张紧力，故设计时只需计算传动中所受的压轴力，Q=12()F K F F + N 。
而带的紧边张力与松边张力分别由下面公式所得：
11250/d F P V = N 式2-3
2250/d F P V = N
式2-4
式中： V 为带速，/m s ；
d P 为设计功率，d A P K P =，KW ；A K 为工况系数，P 为需传递的名义功率（KW ）。
所以压轴力为：
1500F A K K P Q V
= N 式2-5 对于频繁正反装、严重冲击、紧急停机等非正常传动，需视具体情况修
正工况系数。
另外步进电机在工作时其工作过程是“加速-匀速-减速”的过程。
在匀
速时，电机所受负载为工件与导轨的滑动负载；电机加速时主要考虑惯性负载；如电机直接启动，即转速直接从0跳到所规定的转速时，电机的滑动负载和惯性负载均要考虑。
一般情况下电机传递的负载约为滑动负载的2~3倍。
所以对于频繁正反转、严重冲击的传动机构，设计计算时：同步带需传递的名义功率应是同步带正常传动需传递的功率的2~3倍。
从结构上讲：如所需的压轴力小于步进电机轴容许的悬挂负载，即可不
必加联轴器。
品名
容许悬挂负载
距轴端的距离 容许轴向负载 0
5 10 15 20 CMK243
20
25 34 52 / 电动机自重以下 CMK244 CMK245
CMK256
54
67 89 130 / CMK258
CMK264
54
67 89 130 /
CMK266 CMK268
表2-1 东方马达步进电机容许悬挂负载及容许轴向负载
上表中各系列步进电机所对应的外形尺寸及轴的大小如图2-4、2-5、2-6所示：
图2-4 CMK24系列电机主要尺寸图
图2-5 CMK25系列电机主要尺寸图
图2-6 CMK26系列电机主要尺寸图
设计时根据所设计的传动系统即可计算出作用在步进电机轴上的压轴力，再根据所涉及的步进电机由上图表中查出电机轴的容许负载，两相比较，只要压轴力小于电机轴的容许悬挂负载即可。
且从式 1500F A K K P Q V
N 式2-5 中可看出作用在电机轴上的压轴力受所需传递的功率、速度以及实际传动情况的影响。
在应用中减少压轴力的方法有：
1 减少同步带小带轮的包角，即采用小带轮带大带轮的形式，这样可以减少F K 值（F K <1）；
2 在满足设计要求的情况下减少同步带的宽度，并安装时使同步带离步进电机轴的端面更远，这样可增加电机所容许的悬挂负载。
3 同步带张紧的检测
同步带的张紧是靠加张紧轮的形式来控制的，如图3-1：
图3-1 同步带的张紧
张紧力通常是通过在带与带轮的切点中心，加一垂直于带的载荷Wd ，使其产生规定的挠度f 来控制的，如图3-2：
图3-2 同步带的检验
对于公司常用的圆弧齿同步带，3m及5m型号的同步带所对应的载荷Wd如下图：
检测时一般应控制f 20mm，如a特别大或特别小，则应相应增减Wd值。