第五章 摩擦型带传动
摩擦型带传动的实验原理
摩擦型带传动的实验原理摩擦型带传动是一种常见的机械传动方式，其原理基于摩擦力的作用。
在工程实践中，摩擦型带传动被广泛应用于各种机械设备中，如汽车、电机、农机等。
本文将详细介绍摩擦型带传动的实验原理及其应用。
一、摩擦型带传动的实验原理摩擦型带传动是利用摩擦力传递动力的一种传动方式。
其基本构造由带轮、传动带和张紧装置组成。
带轮通过动力源（如电机）提供动力，传动带则将动力传递给另一端的带轮，从而实现传动效果。
在摩擦型带传动中，带轮与传动带之间存在着摩擦力。
当带轮转动时，摩擦力将传递给传动带，使其产生相应的张力。
通过调整张紧装置，可以控制传动带的张力大小，从而实现传动效果的调节。
摩擦型带传动的实验原理可以通过以下步骤来进行验证：1. 实验装置准备：准备一台带有带轮、传动带和张紧装置的实验设备。
将传动带正确安装在带轮上，并调整张紧装置，使传动带适度张紧。
2. 动力源准备：连接电机或其他动力源，并使其与带轮相连。
3. 测试摩擦力：通过改变传动带的张紧程度，观察带轮转动时传动带的滑动情况。
根据滑动情况的变化，可以判断摩擦力的大小。
4. 测试传动效果：调整张紧装置，使传动带的张力适中。
通过观察带轮和传动带的转动情况，验证传动效果是否正常。
通过以上实验步骤，可以验证摩擦型带传动的实验原理，并进一步了解其工作机制。
二、摩擦型带传动的应用摩擦型带传动具有结构简单、传动效率高、噪音低等优点，因此在工程实践中得到广泛应用。
下面将介绍一些摩擦型带传动的应用案例。
1. 汽车传动系统：摩擦型带传动广泛应用于汽车的发动机传动系统中。
传动带将发动机的动力传递给车轮，实现汽车的运动。
2. 电机传动系统：摩擦型带传动也被应用于电机的传动系统中。
通过传动带，电机的动力可以传递给其他设备，如风扇、泵等。
3. 农机传动系统：农机中的一些传动系统也采用了摩擦型带传动。
例如，农用拖拉机的传动系统中常使用摩擦型带传动来驱动农机的各个部件。
摩擦型带传动是一种常见的机械传动方式，其实验原理基于摩擦力的作用。
带传动
带传动本章提示：带传动是由两个带轮和一根紧绕在两轮上的传动带组成，靠带与带轮接触面之间的摩擦力来传递运动和动力的一种挠性摩擦传动。
主要内容是带传动的类型、工作原理、特点及应用，带传动的受力情况、带的应力、弹性滑动和打滑，以及V带传动的设计准则和设计方法等。
基本要求：1）了解带传动的类型、特点和应用场合；2）熟悉普通V带的结构及其标准、V带传动的张紧方法和装置；3）掌握带传动的工作原理、受力情况、弹性滑动及打滑等基本理论、V带传动的失效形式及设计准则；4）了解柔韧体摩擦的欧拉公式，带的应力及其变化规律；5）学会V带传动的设计方法和步骤。
5.1 概述带传动是利用张紧在带轮上的传动带与带轮的摩擦或啮合来传递运动和动力的。
带传动通常是由主动轮1、从动轮2和张紧在两轮上的环形带3所组成。
根据传动原理不同，带传动可分为摩擦传动型（图5.1）和啮合传动型（图5.2）两大类。
1. 摩擦传动型摩擦传动型是利用传动带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力。
摩擦型带传动中，根据挠性带截面形状不同，可分为：(1) 普通平带传动（如图5.3（a））平带传动中带的截面形状为矩形，工作时带的内面是工作面，与圆柱形带轮工作面接触，属于平面摩擦传动2) V带传动（如图5.3（b））V带传动中带的截面形状为等腰梯形。
工作时带的两侧面是工作面，与带轮的环槽侧面接触，属于楔面摩擦传动。
在相同的带张紧程度下，V带传动的摩擦力要比平带传动约大70%，其承载能力因而比平带传动高。
在一般的机械传动中，V带传动现已取代了平带传动而成为常用的带传动装置。
3) 多楔带传动（如图5.3（c））多楔带传动中带的截面形状为多楔形，多楔带是以平带为基体、内表面具有若干等距纵向V 形楔的环形传动带，其工作面为楔的侧面，它具有平带的柔软、V带摩擦力大的特点。
(4) 圆带传动（如图5.3（d））圆带传动中带的截面形状为圆形，圆形带有圆皮带、圆绳带、圆锦纶带等，其传动能力小，主要用于v<15m/s ，i=0.5~3 的小功率传动，如仪器和家用器械中。
带传动的分类
节宽bd
高度h 楔角φ
5.3 8.5 11 14 19 27 32
4.0 6.0 8.0 11 14 19 25 40˚
每米质量 0.0 0.0 0.1 0.1 0.3 0.6 0.8 q/(kg/m) 4 6 0 7 0 7
普通V带的结构：
1
2 3
帘布心结构
4
绳心结构
1－包布层；2－顶胶；3－抗拉体；4－底胶；
一般应使 在 5~25m/s 的范围。
（4） 中心距、带长
1）初选a0：
0.7(dd1 dd 2 ) a0 2(dd1 dd 2(d d 2 d d 1 ) 2 Ld 2a0 (d d1 d d 2 ) 2 4a0
3）查表选取与Ld`相近的V的的基准长度Ld 。
载荷变动 很小
载荷变动 小 载荷变动 较大 载荷变动 很大
液体搅拌机、鼓风机、通风机（ 7.5kW）、离心式水泵和压缩机、 轻负荷输送机
带式运输机、通风机（<7.5kW）、 旋转式水泵和压缩机（非离心式） 、发电机等
1.0
1.1
1.2
1.1
1.3
1.1
1.2
1.3
1.2
1.3
1.4
斗式提升机、压缩机、往复式水泵 、起重机、冲剪机床、重载运输机 、纺织机、振动筛
d dF . 再略去 2
得
dN Fda fdN dF
由以上两式得： dF fd F
dF F fda F2 0
F1 e f F2
F1
欧拉公式：
F1 ln f F2
故在摩擦临界状态下，松边与紧边拉力的 关系为： F
1
F2
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。
第五章摩擦型带传动
1
d d 1 n 1
d d 1 n 1
由上式的带传动的传动比为 ：
i12
n1 n2
dd2
dd1(1)
带的弹性滑动演示
注意：
一般带传动的滑动系数 0.0~ 10.0，2因值很小，非精确
计算时可以忽略不计。
弹性滑动和打滑的区别：
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，是带传动的失效形式，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，所以弹性滑动是不可以避免的。
V带截面尺寸：
其截面呈楔角等于40゜的梯形，如图。 需要掌握的概念： 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）。
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。（标准值见表5-1）
4、基准长度Ld：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。 （标准值见表5-2）
潘存云教授潘存云教授研制印刷机械潘存云教授研制动平衡机潘存云教授研制建筑机械第五章第五章摩擦型带传动摩擦型带传动?带传动的类型与特点?带传动的原理及v带带传动的原理及v带?带传动的工作情况分析?v带传动的设计计算一主要内容带传动概述
第五章 摩擦型带传动
潘存云教授研制
试验仪器
潘存云教授研制
滑动轴承试验台
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
帘布结构和线绳结 构的区别: 帘布结构抗拉强度高,但柔韧性和抗弯强度较差,
所以,线绳结构V带适用于转速高,带轮直径较小的 场合。
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
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：
说明摩擦型带的工作原理
说明摩擦型带的工作原理摩擦型带是一种常见的传动元件，广泛应用于机械设备中。
它的工作原理是通过摩擦力传递动力，实现不同部件的运动。
摩擦型带的组成主要包括两个部分：带体和带芯。
带体是由橡胶、聚氨酯、尼龙等材料制成的柔软带状物，而带芯则是嵌入在带体内部的增强材料，例如钢丝、玻璃纤维等。
带芯的作用是增强带体的强度和刚度，使其能够承受较大的张力和摩擦力。
摩擦型带的工作原理是通过带体与被传动部件之间的摩擦力来传递动力。
当带体与被传动部件接触时，由于受到张力的作用，带体会产生一定的压力，从而产生摩擦力。
这种摩擦力会使带体与被传动部件之间产生相对滑动，进而实现动力的传递。
摩擦型带的工作原理可以分为两个阶段：启动阶段和稳定工作阶段。
在启动阶段，由于带体与被传动部件之间的摩擦力较小，带体容易滑动，传递的动力较小。
随着传动部件的转动速度逐渐增加，摩擦力也逐渐增大，带体与被传动部件之间的滑动减小，直至完全停止滑动。
此时，摩擦型带进入稳定工作阶段。
在稳定工作阶段，摩擦型带能够可靠地传递动力。
带体与被传动部件之间的摩擦力通过带芯传递到整个带体上，使得带体产生张力，从而实现动力的传递。
摩擦型带的传动效果主要取决于带体与被传动部件之间的摩擦系数和张力。
摩擦系数越大，摩擦型带的传动效果越好；张力越大，摩擦型带的传动能力越强。
除了传递动力外，摩擦型带还具有一定的减震和缓冲作用。
由于带体的柔软性，当机械设备在运行中受到冲击或振动时，带体能够吸收部分冲击力和振动，减少对机械设备的损伤。
摩擦型带通过摩擦力传递动力，实现机械设备的传动。
它的工作原理是通过带体与被传动部件之间的摩擦力，使带体产生张力，从而实现动力的传递。
摩擦型带不仅具有较好的传动效果，还能减震和缓冲，保护机械设备的正常运行。
在实际应用中，选择适当的摩擦型带材料和合理调节张力，能够提高传动效率和使用寿命，确保机械设备的稳定运行。
摩擦轮传动和带传动
带传动在工业传送带中发挥了重要作用，其优点为结构简单、成本低、维护方便等，是一种非常有效的 传动方式。
06
CATALOGUE
总结
摩擦轮传动和带传动的总结
摩擦轮传动和带传动是两种常用的机械传动方式，它 们在传动原理、应用场景、优缺点等方面存在显著差
异。
输标02入题
摩擦轮传动依靠接触面之间的摩擦力传递动力，具有 结构简单、传动效率高、传递扭矩大等优点，但同时 也存在对安装精度要求高、易磨损等缺点。
案例结论
摩擦轮传动在汽车发动机启动装置中发挥了重要作用，其优点为结构简单、可靠性高、传 递效率高等，是一种非常有效的传动方式。
带传动案例
案例描述
带传动是一种通过皮带和带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的传动方式。它具有结构简单、成本低、维护方便等优 点，广泛应用于各种机械系统中。
案例分析
带传动的一个典型应用是工业传送带。在工业生产线上，传送带将物料从一个工作站传递到另一个工作站，从而实现 自动化生产。在这个过程中，带传动的优点得到了充分体现，如结构简单、成本低、维护方便等。
车、航空等领域。
承载能力有限
由于摩擦轮传动的摩擦 力有限，因此其承载能 力相对较小，不适合传
递大功率。
摩擦轮传动的应用场景
01
02
03
机械制造
在机械制造领域，摩擦轮 传动常用于各种机床、加 工中心等设备的传动系统 。
汽车工业
在汽车工业中，摩擦轮传 动广泛应用于发动机、变 速器、刹车系统等部件的 传动。
总结
摩擦轮传动和带传动在不同领域有各自的应用场 景，应根据实际需求和应用场景进行选择。
05
CATALOGUE
案例分析
第5章带传动复习及自测(含参考答案)
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 K US T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 。
机械基础课件：摩擦轮传动与带传动
转速n1=1400 r/min, 主动轮直径D1=200 mm , 从动轮直径 D2=400 mm，中心距a=800 mm, 试求传动比、从动轮转速、 带长，并验算小轮包角。
摩擦轮传动与带传动
5.2.3 V
1. V V 带是没有接头的环形带，根据其宽度和高度相对尺寸 的不同，可以分为普通V带、宽V带、窄V带、联组V带、大 楔角V带等多种类型，其中普通V 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。工作时，一条或数条V带安装在相应的 轮槽内，仅与轮槽的两侧面相接触，而不与槽底接触。V带 的结构如图5-5所示，由包布层、伸张层、压缩层和强力层组 成。包布层主要为胶帆布，对V带起保护作用；伸张层和压 缩层的材料为橡胶，用来增加V带的弹性；强力层为V带工 作时的主要承载部分，根据使用的材料不同，强力层结构有
摩擦轮传动与带传动
在V带轮上，与所配用V带节面处于同一位置的槽形轮 廓宽度称为基准宽度bd, 基准宽度处的带轮直径称为基准直径 dd(见图5-6)。在规定的张紧力下，V带位于带轮基准直径上 的周线长度称为V带的基准长度Ld
摩擦轮传动与带传动
图5-6 V带轮的轮槽截面
摩擦轮传动与带传动
V带已经标准化，其标准为GB/T 11544—1997，普通V 带的型号按截面尺寸由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E 七种。V带的截面积越大，其功率的传递能力也越大。基准 长度Ld标准系列见表5-1
摩擦轮传动与带传动
5.1 摩擦轮传动 5.2 带传动 思考题
摩擦轮传动与带传动
5.1 摩 擦 轮 传 动
5.1.1
图5-1所示为两个相互压紧的圆柱形摩擦轮，两轮之间 由于压紧而产生一定的正压力，工作时，当主动轮受外力作 用而旋转时，主动轮就依靠两轮间产生的摩擦力带动从动轮 一起旋转，从而实现运动和动力的传递。因此，摩擦轮传动 是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和动力的一 种机械传动。只要两轮接触产生的摩擦力，使主动轮产生的 摩擦力矩能克服从动轮上产生的阻力矩，就能保证传动的正 常进行。
第5章-挠性传动
滑动率的影响在一般的带传动中可忽略，重要传 动时需考虑
4、验算带速
带速v=dd1n1/60000 (m/s)
一般应使v在5～25m/s的范围内。
v↑，离心力↑，带轮间摩擦力↓ ，容易打滑；
单位时间内绕过带轮的次数↑，带的工作寿命↓
PC
P' ( P1 P1 )Ka K L
8、确定初拉力
保持适当初拉力是带传动正常工作的首要条件。初拉 力不足，会出现打滑；初拉力过大将增大轴和轴承上的压力， 并降低带的寿命。单根普通V带合宜的初拉力：
F0
500 (2.5 Ka )PC Ka zv
38
节宽bp/mm 高度h/mm
5.3 8.5
11
14
19
27
32
4.0 6.0 8.0
11
14
19
25
楔角a
40˚
每米质量q/(kg/m) 0.04 0.06 0.10 0.17 0.30 0.6 0.87
§5-2带传动的几何计算及基本理论
一、带传动的几何计算
B
L=2AB+AD+BC
A
=
2a cos
带轮直径越小， 弯曲应力越大，
2．离心拉应力
当带绕过带轮时，在微弧段上产生的离心力
所以基准直径 不能过小
σc＝Fc/A ＝qv2/A
式中：q为带每米长的质量(kg/m)；v为带速(m/s)。
离心拉(应)力作用于带的整个周长，且处处相等
3．弯曲应力
σb1＝Eh/dd1 σb2＝Eh/dd2
式中：h为带的高度(mm)；E为带的弹性模量(MPa)；dd为带轮基准直径。
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
朱明zhubob机械设计基础第五章挠性件传动习题答案
第五章1．带传动有哪些主要类型？各有什么特点？摩擦型带传动，依靠摩擦力使传动带运动而驱动从动轮转动。
啮合型带传动，主要靠传动带与带轮上的齿相互啮合来传递运动和动力，啮合带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，多用于如录音机、数控机床等要求传动平稳、传动精度较高的场合。
2．与平带传动相比，V带传动有何优缺点？在同样张紧力下，V带比平带传动能产生更大的摩擦力、更高的承载能力、更大的传动功率，除此以外V带传动还具有标准化程度高、传动比大、结构紧凑等优点。
3．带传动中，紧边和松边是如何产生的？怎样理解紧边和松边的拉力差即为带传动的有效拉力？带绕入主动轮一边的拉力由F0增大到F1，称为紧边，F1为紧边拉力；另一边拉力由F0减少到F2，称为松边，F2为松边拉力。
4．带的工作速度一般为5～25 m/s，带速为什么不宜过高又不宜过低？带速太高，则离心力大，带与带轮间的正压力减小，传动能力下降；带速太低，会使传递的圆周力增大，带的根数增多。
5．为什么说弹性滑动是带传动的固有特性？弹性滑动对传动有什么影响？是什么原因引起的？带是弹性带，受拉后会产生弹性变形。
造成传动比不稳定。
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，是不可以避免的。
6．带传动的打滑是怎样产生的？打滑多发生在大轮上还是小轮上？为什么？刚开始打滑前，紧边拉力与松边拉力有什么关系？打滑是由于带传动的工作载荷超过了带与带轮之间摩擦力的极限值所引起的。
对于开式传动，由于小带轮上的包角α1小于大带轮的包角α2，所以打滑总是先发生在小带轮上。
7．一磨床的电动机和主轴箱之间采用垂直布置的普通V带传动。
电动机功率P = 7.5 kW，转速n1 = 1450 r/min，传动比i = 2.1，试设计此普通V带传动。
8．与带传动和齿轮传动相比，链传动有哪些优缺点？它主要适用何种场合？（1）链传动是啮合传动，无弹性滑动和打滑现象。
《摩擦型带传动》课件
安装和维护
1
安装要点
根据设备规范调整张紧机构，并检查传
定期维护
2
动带的磨损及运行状态。
定期清洁带和轮毂，在必要时更换磨损
严重的传动带。
3
注意事项
避免过载运行、严禁带与油污接触、避 免弯曲变形。
案例分享
自动化生产线
摩擦型带传动可满足不同工位之 间的运输和定位需求。
传动效率低、受环境温度影响、带可能滑动。
传动比和效率
传动比
通过带轮直径比计算，并决定装置的转速。
效率
带传动效率通常在95%以下，与转速和摩擦因素有 关。
应用领域
汽车工业
用于发动机配套的各种传动装置中。
冶金工业
用于钢铁冶炼、铝厂、金属压延等机械设备。
机床装备
广泛应用于各类机床的传动和辅助传动。
食品工业
摩擦型带传动
传动原理：摩擦型带传动利用带与轮毂之间的摩擦力传递动力，实现机械传 动。
摩擦型带的组成
• 传动带：由橡胶及增强材料制成。 • 传动轮：提供摩擦面，使带与轮毂之间产生摩擦力。 • 张紧机构：调整带的紧度，保证传动稳定可靠。
摩擦型带传动的优缺点
1 优点
结构简单、噪音小、可大幅度变速。
2 缺点
自动扶梯
可靠的摩擦型带应用于纺织机 械的运转和速度控制。
- 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)。
小结
• 一、概述 • 二、V带和V带轮的结构 • 三、带传动的工作能力分析
轮毂
V带轮的分类： V带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式： （1）实心带轮 （2）腹板带轮 （3）孔板带轮 （4）轮辐带轮
实心带轮
腹板带轮
孔板带轮
轮辐带轮
三、带传动的工作能力分析
（一）带传动的受力分析 为保证带传动正常工作， 传动带必须以一定的张紧力
套在带轮上。
初拉力F0： 紧边拉力F1：
带的标记： 普通V带和窄V带的标记都是由带型、带长和标准 号组成。 例如： A型、基准长度为1400㎜的普通V带，其标 记为： A-1400 GB11544-89。 又如： SPA型、基准长度为1250㎜的窄V带，其标 记为： SPA－1250 GB12730－91。 带的标记通常压印在带的外表面上，以便选用
（v=25～30m/s时） ；转速较高时宜采用球
墨铸铁、铸钢或锻钢，也用采用钢板冲压后焊 接带轮。小功率时可采用铸铝或塑料等材料。
3、带轮的结构 带轮由轮缘、腹板 （轮辐）和轮毂三部分组
轮缘
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，
腹板
轮缘与轮毂则用轮辐（腹
板）联接成一整体。
槽相啮合实现传动，如同步带传动。
2、按用途分
传动带：用于传递动力 输送带：用于输送物品
3、按传动带的截面形状分： 平带、V 带、多楔带、圆形带、齿形带（同 步带）
平带 ： 平带的截面形状为矩形,工
作面为内表面, 主要用于两轴
平行, 转向相同的较远距离的
传动。
平带传动动画展示
1—外覆盖层
2、4—布层
2、 由离心力产生的离心拉应力
由于带本身的质量, 带绕过带轮时随着带轮作圆周 运动将产生离心力。离心力将使带受拉, 在截面产生 离心拉应力 2
q c A
式中, σc为离心拉应力, 单位为MPa； v为带速, 单位为 m/s；q为带单位长度上的质量, 单位为kg/m, 见表8.6。
3、带的弯曲产生的弯曲应力 传动带绕经带轮时要弯曲, 其弯曲应力可近似按下
为保证带具有足够的疲劳强度, 应满足：
σmax=σ1+σc+σb1≤［σ］
(三）带传动的弹性滑动和传动比 传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸 长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进 入松边时，带的拉力由F1减小为F2，其弹性伸长量也减 小。这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收 缩，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度 逐步小于主动轮的圆周速度。
（三）教学的重点与难点
1、带传动的受力分析、应力分析 及弹性滑动。 2、V带传动的设计计算。
一、概述
带传动是一种常用的机械传动装置。
主要作用：
用来传递转矩和改变转速。
工作原理：
主要是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力 来传递运动和动力。
带传动的组成：主动轮、从动轮、紧套在两 轮上的传动带和机架组成。
由上式的带传动的传动比为 ：
dd 2 n1 i12 n2 d d 1 (1 )
带的弹性滑动演示
注意：
一般带传动的滑动系数
计算时可以忽略不计。
0.01 ~ 0.02，因值很小，非精确
弹性滑动和打滑的区别：
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，是带传动的失效形式，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，所以弹性滑动是不可以避免的。
V带传动的设计计算
（一）主要内容
带传动概述；V带和V带轮
的结构； V带传动的工作能力分析；
V带传动的设计、 张紧、安装与维
护。
（二）教学要求 1、了解带传动的类型、特点与应用。 2、掌握带传动的受力分析、应力分析 及弹性滑动的概念。 3、掌握V带传动的设计计算方法。 4、熟悉带传动的张紧与维护。
式确定：
Eh b dd
式中, E为带的弹性模量, 单位为MPa； h为带的 厚度, 单位为mm； dd 为带轮的基准直径, 单位为 mm。 因为 dd 1﹤ dd2 所以
b1 b 2
带工作时的应力分布情况 ： 带中最大应力 发生在紧边刚绕上 主动轮处(A点)， 其值为
max 1 b1 C
识别。
（二）普通V带轮的结构 1、V带轮的设计要求 （1）带轮应具有足够的强度和刚度，无过大的铸 造内应力； （2）质量小且分布均匀，结构工艺性好，便于制 造； （3）转速高时要经过动平衡； （4）轮槽工作面应光滑，以减小带的磨损。
2、带轮的材料 带轮的材料主要采用铸铁、钢、铝合金或 工程塑料等，灰铸铁应用最广。常用材料的牌 号为HT150（v≤25m/s时）或HT200
同样，当带由松边绕过从动轮进入紧边时，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。
带的弹性滑动：
由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。
由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为带传动的滑 动系数。
1 2 d d 1n1 d d 2n2 d d 1n1 d d 2n2 1 d d 1n1 d d 1n1
松边拉力F2：
有效拉力F： F=F1-F2
实质上，带传动的有效拉力是带与带轮之间摩
擦力的总和。在最大静摩擦力范围内，二者是相等的。 同时F也是带传动所传动的圆周力。 带传动所传递的功率为：P=Fv/1000
式中：P为传递功率，单位为KW； F为有效圆周力，单位为N； V为带的速度，单位为m/s。
F=1000P/v
潘存云教授研制
潘存云教授研制
试验仪器 滑动轴承试验台
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
潘存云教授研制
试验台
矿山机械
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
印刷机械
中国地质大学专用
动平衡机
建筑机械
作者： 潘存云教授
第五章 摩擦型带传动
带传动的类型与特点 带传动的原理及V带
带传动的工作情况分析
多楔带传动动画展示
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。
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。
（二）带传动的特点和应用
（1）能缓冲吸振，传动平稳，噪 音小。
优 点 （2）具有过载保护作用。 （3）结构简单，制造、安装和维 护方便，成本低；
3—片基层 5—工作面覆盖层
V带:
V带的截面形状为梯形,工作面为 两侧面, 带轮的轮槽截面也为梯形。
在相同张紧力和相同摩擦系数的条
件下, V带产生的摩擦力要比平带的 摩擦力大,所以, V带传动能力强, 结
构更紧凑, 在机械传动中应用最广泛。
v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。
切割机等。
二、V带和V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。
8.2.1 普通V带的结构和尺寸标准
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
帘布结构和线绳结 构的区别: 帘布结构抗拉强度高,但柔韧性和抗弯强度较差, 所以,线绳结构V带适用于转速高,带轮直径较小的 场合。 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。
工作过程：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。
（一）带传动的类型
带传动的分类方法有三种: 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
（4）适用于两轴距离较大的传动；
（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 点 （3）带传动装置结构不够紧凑。
（4）带的寿命较短。
（5）不适用于高温、易燃及有腐蚀 介质的场合。
应用：
带传动适用于要求传动平稳、传动比不 要求准确，100KW以下的中小功率的远距 离传动。如：汽车发动机、拖拉机、石材
带的打滑：
在一定的初拉力F0作用下，带与带轮接触面间摩 擦力的总和有一极限值。当带所传递的圆周力超过带
与带轮接触面间摩擦力的总和的极限值时，带与带轮
将发生明显的相对滑动，这种现象称为打滑。 带打滑时从动轮转速急剧下降，使传动失效，同 时也加剧了带的磨损，打滑—应避免。
带传动的最大有效圆周力： 当传动带和带轮表面间即将打滑，摩擦力达到最大 值，即有效圆周力达到最大值。此时，紧边拉力和松 边拉力之间的关系可用欧拉公式表示，即
（3）包角 a
: F随包角的增大而增大，所
以包角增大，带的传动能力提高。
（二)带传动的应力分析 带传动工作时,带中的应力由以下三部分组成： 1、由拉力产生的应力：
F1 紧边拉应力σ1： 1 A F 松边拉应力σ2： 2 2 A
1 2
式中, A为带的横截面面积, 单位为mm2。
V带截面尺寸： 其截面呈楔角等于40゜的梯形，如图。 需要掌握的概念： 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）。