Ld ↓→V/L ↑(带单位时间内绕过带轮的次数↑ ） →寿命 ↓ a ↓
α 1↓→Femax↓
a ↑
尺寸↑→工作时
拍击、颤动
初算带长 L0
D γ D L0 2a cos 2 ( π γ) 1 ( π γ) 2 2 2 γ π γ 2a cos ( D1 D2 ) ( D2 D1 ) 2 2 2 γ 1γ cos 1 2 22
1
O1
n1 F1>F0 (紧边)
O2
Ff α2
F' f
工作时
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（接触弧段看）。
Fe＝Ff
c、效拉力Fe与功率之间的关系（传递运动功率看）
★ 分类
★ 带的结构、型号和长度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、特点和应用
1 、优点
2 、缺点
3、 应用
二、 类 型
1、按传动原理：摩擦和啮合。 2、按带的形状:如下分类
Standard V-belt
3、按传动形式分： 开口传动 交叉传动 半交叉传动 张紧轮传动
见表5-1
三、带的结构、型号和长度
1. 普通V带 2. 平形带 3. 多楔带 4. 同步齿形带
五、承载能力确定
（受打滑和疲劳破坏两种失效形式制约 ） 1. 单根V带在特定条件下，能传递的功率P0
⑴不打滑条件下，带传递的最大载荷：
Femax (F1 qυ 2 )(1 1 1 2 ) ( σ A q υ )( 1 ) 1 μα μα e e
Femaxe (F1 qv2 ) e 1
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）
σ 1σ 紧边应变： εε 1 1＝ 紧边应变： ＝ 1 AA ① ε1ε ε 2 ① 1 ε 2 σ 2 松边应变：ε ＝ σ 2 2 ＝ 松边应变：ε 2 A A ε 1ε ε （逐渐缩短），沿轮面 滑动 υ带 υυ 2 ε （逐渐缩短），沿轮面 1 带绕过主动轮： 带绕过主动轮： 滑动 1 2 带 υ 1 ② υ 1 υ 2 υ 1 υ 2 ② 带绕过从动轮： ε 2ε ε（逐渐伸长），沿轮面 滑动 υ带 υυ 带绕过从动轮： 滑动 1 ε（逐渐伸长），沿轮面 2 带 υ 2 2 1
5. 包角α 1验算
一般要求 α
1
≥120°（70°V带）
α 1↓→Femax↓，容易打滑 。
α 1 180o γ γ γ D 2 D1 180o sin 2 2 2a π D 2 D1 o α 1 180 60o a
引起包角的下降的因素：
a ↓→ α 1↓ i ↑
§ 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。
二、高速带传动：
带速V >30m/s，高速轴转速n=10000—50000r/min的 带传动属于高速带传动。其带，常采用重量轻、薄而均 匀的环形平带，编制带应用较多。其带轮，加工精度较 高，尽量采用轻质材料且要求动平衡，为防止掉带，轮 缘部分加工出凸度，图5-17所示。
1. 普通V带
2、 平形带
3、多楔带
4、 同步齿形带
§ 5-2 带传动理论基础 ★ 受力分析 ★ 应力分析 ★ 带的滑动现象 ★ 失效形式和计算准则 ★ 承载能力确定
一、受力分析
1、预紧时带两边所受的力F0 在带传动预紧时，带的两边只受预紧拉力F0的作用。
F0 α
1
α
2
O1
F0
O2
预紧时
D2 n2 D2 1 1 D1 n1 D1 i
2. 打滑 （过载失效，必须避免）
分析：弹性滑动到打滑的发展过程
①不是全部接触弧均发生 相对滑动时，接触弧分为滑动弧α ′和静弧α ″ （带进入带轮一侧）两部分。 ② 接触 弧的变化： 未加载时： 加载工作时： 载荷极限时: α ′＝0 Fe ↑ Fe＝Femax α ″＝ α α′ ↑ α ′＝ α α″ ↓ α ″＝0
D2 D1
Δi i i实际 100 ％＝0 5% i i
Δi 5% i
因此
3.验算带速V： 5～25m/s（最佳） ∵P＝FV/1000, 传递功率一定时， 当V 当V →F →σ
c
易大于Femax（打滑） → Femax →工作能力下降
4. 中心距a和带长L：
一般可按此式初定 0.55（D1＋D2）+h≤a0≤2（D1＋D2）
2
γ D2 D1 2 2a
( D2 D1 ) 2 π L0 2a ( D1 D2 ) 2 4a D D2 D －D1 设D m＝ 1 Δ＝ 2 2 2 Δ2 ①L0 2a πD m
γ 1γ γ D2 D1 cos 1 2 22 2 2a π ( D2 D1 ) 2 L0 2a ( D1 D2 ) 2 4a D D2 D －D1 设D m＝ 1 ＝ 2 2 2 Δ2 则有 L0 2a πD m a 查标准， 取最接近的基准长度 Ld Ld－L0 修正中心距a：a＝a0 2 L － πD m 1 Ld－πD m 2 8Δ 2 或者a＝ d 4 4
（D2－D1）↑ →α 1↓ 6. 带的根数 Z
KAP Z 10 ~ 12 P0 Δ P0 Kα K L (否则，受力不均较严重 ）
因此要求（i≤7）
7. 初拉力 F0和压轴力Fr F0↑→磨损↑、 应力↑ F0↓→容易打滑 计算公式：
Pd 2.5 K α F0 500 ( ) qυ 2 υZ Kα 计算功率: Pd＝K A P（P — 传递功率、K A — 载荷系数） γ α1 Fr＝Z 2F0cos ＝2ZF0sin 2 2
⑵ Kα ——包角系数 （ α <180° →P ↓ ） ⑶ KL——长度系数 （Ld ′ ≠Ld →P ↑或P ↓）
3. Z根带传递功率Pz Pz＝Z×P′＝Z (P0+△P0)×Kα KL
§ 5-3 带传动设计（V带）
1. 型号 ：型号＝f（Pd，n1）,按照推荐的图选取。
Pd↑、n1 ↓（低速重载）→选截面较大 的V带：
Fe＝F1－F2＝
1000 P
由（1）、（2）两式可得：

（2）
F1 F0 Fe / 2
F2 F0 Fe / 2
讨论：Fe和 Ff关系
当Fe↑→ Ff ↑，始终保证Fe＝ Ff 。然而，在 一定条件下，Ff 是有一个极限值Ff max。当Fe> Ff max 时，导致打滑，欧拉公式可描述这种极限状况。
dC q(Rdα 2)
qυ dα
(q：kg / m)
dα dα sin 2 2
离心力dC 发生于圆周部分 离心拉力Fc 作用于整个带长 ③离心应力：
2

2 Fc＝qυ（离心拉力）
离心力dC 发生于圆周部分 离心拉力Fc 作用于整个带长 ③离心应力： Fc qυ 2 c＝ ＝ （作用于全带长， A A F1，F2中包含Fc＝qυ 2，σ 1，σ 2中包含σ c。）
3. 弯曲应力
（发生于带与带轮接触的圆弧部分）
2c σb E D D
σb
σ b1 σ b 2
E ----带的弹性模量
D ----带轮的直径
C ----带边缘到中性层距离
应力分布图
4. 最大应力： 等于拉应力（包括离心应力）与弯曲应力和;最 大应力发生于紧边进入小带轮处。
F1 σ max σ 1 σ b1 σ b1 A μα 1 Fe 2 qυ σ b1 μα A e 1 1 Feμ α σ c σ b1 μα A e 1
机 械 设 计
（带传动）
第五章 带传动
§5-1 概述 §5-2 带传动理论基础 §5-3 带传动设计（V带） §5-4 张紧装置 §5-5其它带传动简介 带传动设计实例
§5 -1 概述
带传动是利用张紧在带轮上的带，借助它们之 间的摩擦或啮合，进行两轴或多轴间运动和动力的 传递。
演示1、演示2
★ 特点、应用
⑵保证带具有一定疲劳强度： σ max＝σ 1+σ b1≤[σ ] 取峰值σ 1＝ [σ ] －σ b1 ⑶不打滑且有一定的疲劳强度时，单根带传递的功率P
Femaxυ (σ1A qυ 2 ) 1 P (1 μα ) υ 1000 1000 e A([σ] σ b1 - σ c ) 1 (1 μα ) υ (KW) 1000 e

由于带的弹性和拉力差引起的带与带轮之间的滑动，称为 弹性滑动。
③后果：a. 效率降低；b. 带磨损；c. 带温升高； d. v2<v1 传动比不准确 ④滑动率:从动轮相对于主动轮圆周速度的降低率：
υ 1 υ ε υ1 1
2
π n1 D1 π n2 D2 π n1 D1 (一般为 1 ～2 ％）
§ 5-4 张紧装置
一、原因及目的
带传动工作一定时间之后 → 带的塑性伸长、松 →F0↓→重新张紧
二、方式
1、定期张紧 ： 中心距可调 中心距不可调 (张紧轮 ） 2、自动张紧 ： 中心距可调 中心距不可调 （张紧轮 ）
定期张紧
自动张紧
三、张紧力控制
带传动张紧力一般是通过在的中点加一垂直于带 边的载荷G，使其产生规定挠度f来控制。（如图5-16） 所示。