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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。
《带传动》课堂练习题一、填空题1、普通V带传动中，已知预紧力F0=2500 N，传递圆周力为800 N，若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F1为2900 ，松边拉力F2为2100 。
2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大，而带传动的最大有效拉力决定于F0、α、 f 三个因素。
3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命。
4、在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。
5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。
6、皮带传动中，带横截面内的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处；皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。
7、皮带传动中，预紧力F0过小，则带与带轮间的摩擦力减小，皮带传动易出现打滑现象而导致传动失效。
8、在V带传动中，选取小带轮直径D1≥D1lim。
的主要目的是防止带的弯曲应力过大。
9、在设计V带传动时，V带的型号可根据计算功率Pca 和小带轮转速n1 查选型图确定。
10、带传动中，打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动，多发生在小带轮上。
刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为F1=F2e fα。
11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同产生的，可引起速度损失，传动效率下降、带磨损等后果，可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。
12、带传动设计中，应使小带轮直径d≥d rnin，这是因为直径越小，带的弯曲应力越大；应使传动比i ≤7，这是因为中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传动性能。
13、带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心应力。
最大应力等于σ1+σb1+σc ，它发生在紧边开始绕上小带轮处处，若带的许用应力小于它，将导致带的疲劳失效。
14、皮带传动应设置在机械传动系统的高速级，否则容易产生打滑。
二、选择题1、带传动正常工作时，紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系 B2、带传动中，选择V带的型号是根据 C 。
第八章 带传动8-1：V 带传动的min 14501r n =，带与带轮的当量摩擦系数51.0=v f ，包角︒=α1801，初拉力N 3600=F 。
试问：（1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（2）若mm 100d d1=，其传递的最大转矩为多少？（3）若传动效率为0.95，弹性滑动忽略不计，从动轮输出效率为多少？[解] ()N 4.4781111360211112151.01151.00=+-⨯⨯=+-=ππααeeee F F v vf f ec()mm N 92.232101004.4782d 2-3d1⋅=⨯⨯==ecF T()kW45.395.0100060100010014.314504.4781000601000d 10003d11=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∙⨯⨯=∙=ηn F ηνF Pec ec π8-2 V 带传动传递效率7.5kW =P ，带速s m 10=ν，紧边拉力是松边拉力的两倍，即21F F =，试求紧边拉力1F 、有效拉力e F 和初拉力0F 。
[解] 1000νF P e =N 750105.710001000=⨯==∴νP F e21212F F F F F e =-=且 1500N 750221=⨯==∴e F F 201e F F F +=1125N27501500210=-=-=∴eF F F 8-38—3解法二：8-4 有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V 带传动，电动机功率P=7kW ，转速min 9601r n =，减速器输入轴的转速min 3302r n =，允许误差为%5±，运输装置工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此带传动。
[解] （1）确定计算功率ca P由表8-7查得工作情况系数2.1A =K ，故 4k W .872.1A ca =⨯==P K P （2）选择V 带的带型根据ca P 、1n ，由图8-11选用B 型。
第八章带传动重点：带传动的原理受力分析应力分析带传动的设计过程难点：带传动的受力分析组成：主动轮，从动轮和环行带主要应用场合：中小功率传动系统（目前，国外的带式输送机已有飞速发展，如：Austrilia某带式输送机的单机长度已达34公里；荷兰鹿特丹多机（17段），达206公里）本章主要内容▪带传动的特点和工作原理；▪带传动的类型及其特点；▪带传动的受力情况及应力分析；▪带传动的运动分析（弹性滑动、打滑与传动比）；普通V带传动的设计。
重点难点▪带传动的受力情况及应力分析；▪带传动的运动分析（弹性滑动、打滑与传动比）；【主要内容】▪带传动的特点和工作原理；▪带传动的类型及其特点；▪带传动的受力情况及应力分析；▪带传动的运动分析（弹性滑动、打滑与传动比）；▪普通V带传动的设计。
【重点难点】▪带传动的受力情况及应力分析；▪带传动的运动分析（弹性滑动、打滑与传动比）；第一节概述带传动是通过中间挠性件（带）传递动力和运动的。
按工作原理可分为摩擦传动和啮合传动两种。
本章主要介绍第一种——摩擦带传动1．带传动的组成固联于主动轴上的带轮1(主动轮)；固联于从动轴上的带轮3(从动轮)；紧套在两轮上的传动带2。
2．传动原理•摩擦传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的摩擦力，便拖动从动轮一起转动，并传递动力（平带和Ｖ带传动）。
•啮合传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间的啮合，便拖动从动轮一起转动，并传递动力（同步带传动）。
3．带传动的特点优点：适用于较大中心距的传动；能缓和载荷冲击——带有良好的弹性过载时，带在轮面上打滑，起保护作用；运行平稳，无噪音；结构简单，成本低。
缺点：传动的外廓尺寸较大；传动比不稳定；带的寿命比较短（与齿轮传动相比）传动效率低，一般在0.94~0.98之间带传动的类型:摩擦带传动：（按带的剖面形状）平带；V带；圆带；多楔带啮合传动：同步齿形带带传动的型式：开口传动交叉传动半交叉传动所以，往往应用在功率小于等于700千瓦，带速在5~25米每秒的机械中。
第八章带传动(习题及答案)精品第8章带传动一、选择填空：1．带传动主要依靠来传递运动和动力的。
A．带与带轮接触面之间的正压力Ｂ．带的紧边压力Ｃ．带与带轮接触面之间的摩擦力Ｄ．带的初拉力２．带传动不能保证精确的传动比，其原因是。
A．带容易变形和磨损B．带在带轮上打滑C．带的弹性滑动Ｄ．带的材料不遵守虎克定律３．带传动的设计准则为。
Ａ．保证带传动时，带不被拉断Ｂ．保证带传动在不打滑的条件下，带不磨损Ｃ．保证带在不打滑的条件下，具有足够的疲劳强度４．普通Ｖ带带轮的槽形角随带轮直径的减小而。
Ａ．增大Ｂ．减小Ｃ．不变５．设计Ｖ带传动时发现Ｖ带根数过多，可采用来解决。
Ａ．增大传动比Ｂ．加大传动中心距Ｃ。
选用更大截面型号的Ｖ带６．速比不等于１的带传动，当工作能力不足时，传动带将在打滑。
Ａ．小轮表面Ｂ．打轮表面Ｃ．两轮表面同时７．带传动采用张紧轮的目的是。
Ａ．减轻带的弹性滑动Ｂ．提高带的寿命Ｃ．改变带的运动方向Ｃ．调节带的初拉力８．在设计Ｖ带传动中，选取小带轮直径d1＞dmin，dmin主要依据选取。
Ａ．带的型号Ｂ．带的线速度Ｃ．传动比Ｄ．高速轴的转速９．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。
Ａ．带不是绝对挠性体Ｂ．带绕过带轮时产生离心力Ｃ．带的松边与紧边拉力不等10．确定单根带所能传递功率的极限值P0的前提条件是。
A．保证带不打滑B．保证带不打滑、不弹性滑动C．保证带不疲劳破坏D．保证带不打滑、不疲劳破坏11．带传动的挠性摩擦欧拉公式推导的前提条件是。
A．带即将打滑B．忽略带的离心力C．带即将打滑，且忽略带的离心力D．带即将打滑，且忽略带的弯曲应力12．带传动中，用方法可以使小带轮包角α1加大。
A．增大小带轮直径d1B．减小小带轮直径d1C．增大大带轮直径d2D．减小中心距a13．带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F２，则其传递的有效圆周力为。
Ａ．F1＋F２Ｂ．（F1－F２）/２Ｃ．F1＋F２Ｄ．（F1＋F２）/２14．带传动中，带和带轮打滑。
第八章 带传动1.V 带的设计中，一般应使小带轮的包角α1大于 120︒ 。
2.当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到 最大值 ，而带传动的最大有效拉力取决于 包角 、 摩擦系数 、 预紧力 三个因素。
3.V 带正常工作时，带的最大应力为 σmax =σ1+σb1+σc ，发生部位是 紧边绕入小带轮处 。
4.带传动的失效形式为带的 疲劳破坏 和 打滑 。
5.在普通V 带传动中，载荷平稳，包角为180º，带长为特定长度，单根V 带的基本额定功率P 。
主要与 带型 、 小带轮基准直径 和 小带轮转速 有关。
6.带传动的设计准则为，保证带在不打滑的条件下 具有足够的疲劳强度和寿命 。
7.在设计V 带传动时，V 带的型号是根据 计算功率 和 小带轮转速 选取的。
8.一般带传动的工作原理是利用 带与带轮间的接触摩擦力 传递运动和力。
9.带的应力由 松、紧边拉应力 、 离心拉应力 和 弯曲应力 三部分组成。
10.当机器过载时，带传动发生____打滑___现象，这起到过载安全装置的作用。
11.一对相啮合的圆柱齿轮的Z 2>Z 1,b 1>b 2,其接触应力的大小为 A 。
A 、σH1=σH2B 、σH1>σH2C 、σH1<σH2D 、σH1≥σH212. 在设计V 带传动中，选取小带轮直径min 1d d d >，min d 主要依据 A 选取。
A ．带的型号B ．带的线速度C ．传动比D ．高速轴的转速13.V 带轮的最小直径d min 取决于 A 。
A 、带的型号B 、带的速度C 、主动轮转速D 、带轮结构尺寸14.同步带传动依靠 A 来传递运动和动力。
A 、带齿与轮齿之间的啮合力B 、带与带轮之间的摩擦力C 、带的预紧力15.设计V 带传动时，限制小带轮的最小直径是为了限制 D 。
A 、小带轮包角B 、带长C 、带的离心力D 、带的弯曲应力16.带的弹性滑动是由带的弹性变形引起的，其特点为 C 。
A 、首先在小轮发生B 、首先在大轮发生C 、两轮同时发生D 、可采取措施避免17.带传动的设计准则是保证带在要求的工作期限内 B 。
A 、不发生过度磨损B 、不发生打滑和疲劳破坏C 、不发生弹性滑动D 、不发生磨损又不发生打滑18.普通V 带的楔角为40º，为何带轮轮槽角为32º，34º，36º，38º。
答：因胶带绕在带轮会产生弯曲变形，胶带顶层受拉横向尺寸变小，而胶带底层受压其横向尺寸变大，因此带的楔角变小。
为了保证带两侧面与轮槽有良好的接触，带轮的轮槽角依轮径的大小不同均适当减小。
19.简述带传动中，最大有效圆周力max F 与哪些因素有关？ 答：在摩擦型带传动中，带传动的最大有效圆周力，112+-=ααf f o e e F F max 从而可知：（1）max F 与预紧力o F 大小有关，与o F 成正比，o F 越大，带传动的有效圆周力越大。
（2）max F 与包角α有关，包角越大，带传递的有效圆周力越大。
（3）max F 与摩擦系数f 有关，f 越大，带传递的有效圆周力越大。
20.简述带传动打滑与弹性滑动，说明其不同处及各造成什么问题。
答：弹性滑动是由于在带传动运动过程中，由于紧边和松边拉力的不同，造成带在由紧边向松边的弹性伸长量逐渐减小，而引起的带速落后于主动的圆周速度，在从动轮处带速超前于从动轮。
弹性滑动由拉力产生不可避免。
打滑是由过载产生，使带和轮之间产生明显的相对滑动，加速带的磨损，可以避免。
21.在带传动中，带速为什么不宜过高或过低？答：带速过高，离心力加大，带与带轮间的正压力减少，从而降低带的工作能力。
带速过低，在传递功率一定时，所需有效拉力增大，带的根数增多。
一般要求s m V 25~5=为宜。
22.简述带的应力主要由几部分组成，其最大应力发生在何部位，为多少？带的应力主要由拉应力、弯曲应力和离心拉应力三部分组成。
σmax = σ1+σc + σb1σ1－紧边拉应力；σc －离心拉应力；σb1－小带轮处带上的弯曲应力。
带的最大应力发生在带绕入小带轮处。
23. 由双速电机与V 带传动组成传动装置，靠改变电机输出轴转速可以得到两种转速300r/min 和600r/min ，若电动机输出轴功率不变，带传动应按哪一种转速设计？为什么？解: 因为单根V 带的功率P 1主要与带的型号，小带轮的直径和转速有关。
转速高，P 1增大，则V 带根数将减小（z =K A P /(P 1+△P 1)K K L ），因此应按转速低的工作情况计算带的根数，这样高速时更能满足。
同时也因为P =Fv ，当P 不变时，v 减小，则F 增大，则需要的有效拉力大，带的根数应增加。
按300r/min 设计的V 带传动，必然能满足600r/min 的要求，反之则不行。
24. 一带式运输机的传动装置如图所示。
已知小带轮直径d 1=140mm ，大带轮直径d 2=400mm ，运输带速度v =0.3m/s ，为了提高生产率，拟在运输机载荷（即拉力）F 不变及电动机和减速器传动能力都满足要求的条件下，欲将运输带的速度提高到0.42m/s 。
有人建议把大带轮的直径减少到280mm ，其余参数不变以实现这一要求，此方案是否可行？若不行应如何修改？讨论题7-1图Fv解：当d 2由400mm 减小为280mm 时，满足运输带速度提高到0.42m/s 的要求。
但由于运输带速度的提高，在运输机载荷F不变的条件下，因为P=Fv。
即输出的功率增大，就V带传动部分来说，小轮转速n1及d1不变，即带速不变，而传递的功率要求增加，带上有效拉力也必须增加，则V带根数也要增加，故只改变d2是不行的。
可以增加V带的根数或重新选择带的型号来满足输出功率增大的要求。
不过通常情况下，齿轮传动和带传动是根据同一工作机要求的功率或电动机的额定功率设计的。
若齿轮传动和电动机的承载能力足够，带传动的承载能力也能够，但d2的变化会导致带传动的承载能力有所变化，是否可行，必须通过计算做出判断。
35.摩擦带传动有哪些特点？它的工作原理是什么？解：摩擦带传动的特点是：传动平稳、噪声小，并能吸振缓冲；具有过载保护作用；结构简单，制造、安装及维护较方便；适合于中心距较大的两轴间的传动。
但由于工作中存在弹性滑动，不能保证准确的传动比且效率低，带的寿命短。
不宜用于易燃易爆的场合。
尺寸大，需张紧装置，轴及轴承上受力较大。
工作原理是：由于传动带紧套在带轮上，带上产生初拉力，带与轮面接触处产生正压力，当主动轮转动时，带与轮面间产生摩擦力，作用于带上的摩擦力方向与主动轮圆周速度方向相同，驱使带传动。
在从动轮上带作用于轮上的摩擦力方向与带的运动方向相同，当摩擦力大于要克服的阻力时，系统匀速转动。
36.什么叫弹性滑动？它是怎样产生的？能否避免？它对传动有何影响？解：因为带的弹性及拉力差的影响，使带沿带轮表面相对滑动（在主动轮上滞后，在从动轮上超前）的现象叫带的弹性滑动。
带是弹性体，在拉力作用下会产生弹性伸长，其伸长量随拉力的变化而变化，当带绕入主动轮时，传动带的速度v与主动轮的圆周速度v1相同，但在转动过程中，由紧边变为松边。
带上的拉力逐渐减小，故带的伸长量相应减小。
带一面随主动轮前进，一面向后收缩，使带速v低于主动轮圆周速度v1（滞后）产生两者的相对滑动。
在绕过从动轮时，情况正好相反，拉力逐渐增大，弹性伸长量逐渐增大，带沿从动轮一面绕进，一面向前伸长，带速大于从动轮的圆周速度v2，两者之间同样发生相对滑动。
弹性滑动就是这样产生的。
弹性滑动是带传动中无法避免的一种正常的物理现象。
它使从动轮的圆周速度低于主动轮，并且它随外载荷的变化而变化，使带不能保证准确的传动比。
引起v2的波动；它使带加快磨损，产生摩擦发热而使温升增大，并且降低了传动效率。
37.在设计V带传动时，为什么应对V带轮的最小基准直径d min加以限制？解：带上的弯曲应力b=2Ey0/d。
可知带愈厚，带轮直径愈小，则带上的弯曲应力愈大，为避免过大的弯曲应力，设计V带传动时，应对V带轮的最小基准直径d min加以限制。
38.带传动的失效形式有哪些？设计准则是什么？解：带传动靠摩擦力传动，当传递的圆周阻力超过带和带轮接触面上所能产生的最大摩擦力时，传动带将在带轮上产生打滑而使传动失效；另外带在工作过程中由于受循环变应力作用会产生疲劳损坏：脱层、撕裂、拉断。
这是带传动的另一种失效形式。
设计准则是：即要在工作中充分发挥其工作能力而又不打滑，同时还要求带有一定的使用寿命。
39.带轮基准直径d、带速v、中心距a、带长L d、包角 1、初拉力F0和摩擦系数f的大小对传动有何影响？解:带轮基准直径d太大，结构不紧凑，过小的d会使弯曲应力增大，影响带的疲劳强度，同时在传递相同功率时，d小，则带速v下降。
使带上的拉力增大。
带的受力不好，故对小带轮的直径加以限制，不能太小。
由P=Fv可知，在传递相同功率时，v增大，F减小。
可减少带的根数，故带传动宜布置在高速级上，但v太高离心力太大，使带与轮面间的正压力减小而降低了带的工作能力。
同时离心应力增大，使带的疲劳强度下降，故带速在(5~25)m/s 内合适。
中心距a 取得小，结构紧凑。
但小轮包角减小，使带的工作能力降低。
同时在一定速度下，由于带在单位时间内的应力循环次数增多，而使带的使用寿命下降；但过大的中心距，使结构尺寸不紧凑，且高速时易引起带的颤动。
当带轮直径一定时，带长L d 与a 直接有关，故L d 对传动的影响同中心距a ，带的工作能力与L d 有关。
由于L d 为标准长度系列，常由它确定带传动的实际中心距a 。
为使带传动有一定的工作能力，包角1≥1200，1愈大，则带传递的最大有效拉力愈大，但由于结构受限1≤1800。
初拉力F 0直接影响带传动的工作能力。
F 0愈大，其最大有效拉力也愈大，适当的初拉力是保证带传动正常工作的重要因数之一。
但过大的F 0会使带的寿命降低，轴和轴承的压轴力增大，也会使带的弹性变形变成塑性变形，反而使带松弛，而降低工作能力。
带与带轮表面的摩擦系数f 也影响带传动的工作能力，增大f 可提高带与轮面之间的摩擦力，即最大有效拉力。
但会因磨损加剧而大大降低带的寿命。
40.带传动为何要有张紧装置？V 带传动常用的张紧装置有哪些？张紧轮应放在什么位置？为什么？解：由于传动带不是完全弹性体，带工作一段时间后会因伸长变形而产生松弛现象，使初拉力降低，带的工作能力也随之下降。
因此为保证必需的初拉力应及时重新张紧，故要有张紧装置。
常用的张紧方法是调整带传动的中心距。
如把装有带轮的电动机安装在滑道上，并用调整螺栓调整或摆动电动机底座并用调整螺栓使底座转动来调整中心距。
