13章带传动与链传动
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机械设计基础第六版第13章 带传动和链传动
带传动的张紧方法： 1.调整中心距
a a
滑道式张紧装置
调整螺钉 调整中心距 2.采用张紧轮 3.自动张紧
张紧轮
销轴
精品课件
自动张紧装置
带传动的优点：
1. 适用于中心距较大的传动； 2. 带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；
3. 过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏；
dα
dN F Fsid n 2 (Fd)F sid n 2
dα 2
d d F+dF
F1
fdN F (Fd)F co2精s品 课F 件 co2s
力平衡条件：
dN F Fsid n 2 (Fd)F sid n 2 fdN F (Fd)F co d 2 sFco d 2 s
因 d 很小 s， id n d 可 ,co d 取 s1去掉二阶d微 Fd量
2
2
2 a co 2 s (d 1 d 2 )(d 2 d 1 )
以 co s 1si2n11 2精2 品课及 件
d2 d1 2a
代入得：
B
A
α1
θ
α1
d2
d1
D
aC
带长: L2 a2(d 1d 2)d 24 a d 12
已知带长时，由上式可得中心距 :
a 2 L (d 1 d 2 )2 L (d 1 d 2 )2 8 (d 2 d 1 )2 8 带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮精上品，课而件且当带工作一段时间之后， 因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。
§13-1 带传动的类型和应用
带传动的组成：
主动轮1、从动轮2、环形带3。
F0
F0
1 n1
2 n2
带传动与链传动
带传动及链传动
1、了解带传动的类型及结构和标准；
2、初步理解带传动的受力分析，理解打滑和弹性滑动现象
3、了解带传动的主要失效形式和设计准则；
4、初步掌握带传动的的设计步骤。
重点：1、带传动的受力分析，理解打滑和弹性滑动现象
2、带传动的的设计步骤
难点：带传动的的设计步骤
组织教学----引入课题----讲解新课----练习----总结
无
图9—14 采用张紧轮张紧装置
——单根胶带考虑传动比i 影响的功率增量
︒=180α，即DD1=D2的条件计算。
而当传动比越大，从动轮直径就越比主动轮直径大，带绕上从动轮时的弯曲应力应比绕上主动轮时小，其传动能力将有所提高。
1000/1.n T (KW)
——主动轮转速（rpm ）
——单根胶带所能传递的扭矩的修正值，N.m
也可直接查表确定 ⑧确定带的初拉力F0（单根带） 2)5.2(500V q K K VZ P ca ⋅+-⋅
α
α。
《机械设计基础》试题库_V带传动
第13章带传动和链传动习题与参考答案一、判断题：1．限制带轮最小直径的目的是限制带的弯曲应力。
A．正确 B. 错误2．同规格的窄V带的截面宽度小于普通V带。
A．正确 B. 错误3．带传动接近水平布置时，应将松边放在下边。
A．正确 B. 错误4．若设计合理，带传动的打滑是可以避免的，但弹性滑动却无法避免。
A．正确 B. 错误5．在相同的预紧力作用下，V带的传动能力高于平带的传动能力。
A．正确 B. 错误6．带传动中，实际有效拉力的数值取决于预紧力、包角和摩擦系数。
A．正确 B. 错误7．带传动的最大有效拉力与预紧力、包角和摩擦系数成正比。
A．正确 B. 错误8．适当增加带长，可以延长带的使用寿命。
A．正确 B. 错误9．在链传动中，如果链条中有过渡链节，则极限拉伸载荷将降低。
A．正确 B. 错误10．链轮齿数越少，越容易发生跳齿和脱链。
A．正确 B. 错误11．在链传动中，链条的磨损伸长量不应超过1%。
A．正确 B. 错误12．为了使各排链受力均匀，因此链的排数不宜过多。
A．正确 B. 错误13．齿形链上设有导扳，内导板齿形链的导向性好。
A．正确 B. 错误二、选择题：1．选取V带型号，主要取决于（）。
A.带传动的功率和小带轮转速B.带的线速度C.带的紧边拉力2．设计带传动时，考虑工作情况系数K A的目的是（）。
A.传动带受到交变应力的作用B.多根带同时工作时的受力不均C.工作负荷的波动3．V带的楔角为40°，为使带绕在带轮上能与轮槽侧面贴合更好，设计时应使轮槽楔角（）。
A.小于40°B.等于40°C.大于 40°4．在下列传动中，平均传动比和瞬时传动比均不稳定的是（）。
A．带传动 B. 链传动 C. 齿轮传动5．用张紧轮张紧V带，最理想的是在靠近（）张紧。
A.小带轮松边由外向内B.小带轮松边由内向外C.大带轮松边由内向外6．带在工作时受到交变应力的作用，最大应力发生在（）。
第13章带传动和链传动 69页PPT文档
带传动的设计准则：在保证带传动不打滑的条件下，具
有一定的疲劳强度和寿命。
P0
F1(1e1f '
)v 1000
V带的疲劳强度条件：
ma x1b 1c []
1[ ]b1c
P 0( []b1c)1 (e1 f')1A0v00
单根V带基本额定功率P0见表13-3。
应用：
多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。
二、链轮
基本参数：节距p，套筒最大外径d1，排距pt及齿数z
链 轮 齿 形
国标仅规定链轮的最大和最小齿槽形状及其极限参数 目前较流行的一种齿形是三圆弧一直线齿形(或称凹齿形) 注明“齿形按3R GB/T 1244-1985规定制造” 链轮轴向齿廓及尺寸，应符合GB/T 1244-1985的规定。
预紧力F0 紧边拉力F1 松边拉力F2 带的总长度不变：
F0 F0
F0
F0
F1F0F0F2 2F0 F1F2
F2 F2
n1
n2
F1 F1
取主动轮端带为分离体
Ff F1F2
有效拉力F：
Ff
FFf F1F2
设：有效拉力F，N；带速v，m/s；则
带所能传递的功率P： P Fv 1000
最大应力发生 在带的紧边开 始饶上小带轮 σb1 处
b1
2 yE d1
b2
2 yE d2
σ2
σc
σ1
σb2
§13-4 带的弹性滑动和传动比
弹性滑动：由于带的弹性变形而引
起的带与带轮间的相对滑动。
A2
弹性滑动产生的原因：
B1
1、带是弹性体；
n1
13带、链传动习题与参考答案
习题与参考答案一、单项选择题(从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案)1 带传动是依靠 来传递运动和功率的。
A. 带与带轮接触面之间的正压力B. 带与带轮接触面之间的摩擦力C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力2 ★带张紧的目的是 。
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D. 使带具有一定的初拉力3 ★与链传动相比较，带传动的优点是 。
A. 工作平稳，基本无噪声B. 承载能力大C. 传动效率高D. 使用寿命长4 ★与平带传动相比较，V 带传动的优点是 。
A. 传动效率高B. 带的寿命长C. 带的价格便宜D. 承载能力大5 ★ 选取V 带型号，主要取决于 。
A. 带传递的功率和小带轮转速B. 带的线速度C. 带的紧边拉力D. 带的松边拉力6 V 带传动中，小带轮直径的选取取决于 。
A. 传动比B. 带的线速度C. 带的型号D. 带传递的功率7 中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由 决定。
A. 小带轮直径B. 大带轮直径C. 两带轮直径之和D. 两带轮直径之差8 两带轮直径一定时，减小中心距将引起 。
A. 带的弹性滑动加剧B. 带传动效率降低C. 带工作噪声增大D. 小带轮上的包角减小9 带传动的中心距过大时，会导致 。
A. 带的寿命缩短B. 带的弹性滑动加剧C. 带的工作噪声增大D. 带在工作时出现颤动10 若忽略离心力影响时，刚开始打滑前，带传动传递的极限有效拉力Felim 与初拉力F 0之间的关系为 。
A. Felim )1/(20-=ααv f v f e e F B. F elim )1/()1(20-+=ααv f v f e e F C. F elim )1/()1(20+-=ααv f v f e e F D. F elim ααv f v f e e F /)1(20+=11 设计V 带传动时，为防止 ，应限制小带轮的最小直径。
A. 带内的弯曲应力过大B. 小带轮上的包角过小C. 带的离心力过大D. 带的长度过长12 一定型号V带内弯曲应力的大小，与成反比关系。
机械基础 课件 第十三章-带传动
解：（1）传递的圆周力
Fe v P 1000
1000 P 1000 15 Fe 1000N v 15
（2）紧边、松边拉力
170 F1 F1 f 1 1 2.97 rad 2.437 e 180 F2 F2 F F F 1000 1 2 e 解得F 1694 N, F 694 N
设小、大带轮的直径为d1、 d2 ，带长为Ld。 则包角 2
d 2 d1 180 57.3 a 式中“”适用大轮包角2， “”适用小轮包角1 。
d 2 d1 sin 代入 2a
带长Ld： Ld 2AB BC AD
2a cos
弹性滑动 ——是指正常工作时的微量滑动现象，由 拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引 起了带的不同弹性变形量，使得带的速度 低于主动轮的速度，高于从动轮的速度， 带沿着轮面产生滑动。这在带的工作中是 不可避免。
弹性滑动引起的不良后果： ● 使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，即 v2 < v1； ● 产生摩擦功率损失，降低了传动效率 ； ● 引起带的磨损，并使带温度升高 ； 打滑引起的不良后果： 打滑将造成带的严重磨损，带的运动处于不稳定状 态，致使传动失效。
第十三章 带传动
§13-1 带传动概述 §13-2 带传动的受力分析
§13-3 带传动的计算 §13-4 V带轮的结构 §13-5 带传动的张紧装置 补充：链传动
挠性传动——
通过中间挠性件传递运动和动力的传动机构； 由主动轮、从动轮和中间挠性件所组成； 包括：带传动、链传动和绳传动。
挠性传动的工作原理——
越大，传动比的变化越大。一般V带传动的滑动率在1%2%内， 一般计算不予考虑。
带传动与链传动
带传动与链传动一、带传动的特点和应用带传动是一种常用的、成本较低的机械传动形式，它的主要作用是传递转矩和改变转速。
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。
带传动具有传动平稳、噪声小、清洁（无需润滑）的特点，具有缓冲减振和过载保护作用，并且维修方便。
与链传动和齿轮传动相比，带传动的强度较低以及疲劳寿命较短。
然而，对于传动带强力层材料的改善，如采用钢丝、尼龙、聚酯纤维等，带传动也可用于某些只有链传动或齿轮传动才适合的动力传输，如图1-6所示。
图1-6 带传动传动带具有弹性，能缓冲、吸振；过载时，带在带轮上打滑，防止其他零部件损坏，起安全保护作用；适用于中心距较大的场合；结构简单，成本较低，装拆维护方便。
但带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定；传动效率低，带的寿命较短；传动的外廓尺寸大；需要张紧，支承带轮的轴及轴承受力较大；不宜用于高速、可燃等场所。
二、带传动的类型传动带按工作原理的不同可分为摩擦型传动带和啮合型传动带。
摩擦型传动带按带的横截面形状，可分为平带、V带和特殊截面带。
同步齿形带，属于啮合型传动带，带的工作面制有横向齿，与有相应齿的带轮作啮合传动，传动比较准确，具有链传动的优点，但制造和安装要求较高。
如拖拉机、坦克等的履带。
在一般机械传动中，应用最为广泛的是V带传动。
V带的横截面呈等腰梯形，传动时，以两侧为工作面，但V带与轮槽槽底不接触。
在同样的张紧力下，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，这是V带传动性能上的最大优点。
V带有普通V带、窄V带、接头V带等近10种。
其中普通V带应用最为广泛。
常见V带的横剖面结构由包布、顶胶、抗拉体、底胶等部分组成，按抗拉体结构可分为绳芯V带和帘布芯V带两种。
帘布芯V带，制造方便，抗拉强度好；绳芯V带柔韧性好，抗弯强度高，适用于转速较高、载荷不大和带轮直径较小的场合。
普通V带（图1-7）是在一般机械传动中应用最为广泛的一种传动带，其传动功率大，结构简单，价格便宜。
机械设计带传动和链传动
机械设计带传动和链传动引言机械设计中的传动系统是非常关键的组成部分，它通过传递和变换动力和运动，将机械设备的各个部分紧密连接在一起。
在机械传动中，带传动和链传动是两种常见的传动方式。
本文将对这两种传动方式进行详细介绍和比较分析。
带传动带传动是一种常见的机械传动方式，其通过将动力从一个轴传递到另一个轴，以实现转动或运动。
带传动系统由驱动轮、被动轮和传动带组成。
驱动轮通过带子与被动轮连接，当驱动轮转动时，传动带会传递动力到被动轮。
•简单和经济：带传动系统的制造和安装相对简单，成本相对较低。
•减震和减速效果好：带传动系统不易产生冲击和震动，适用于振动较大的运动装置。
•噪音低：带传动系统的运行噪音比较小。
缺点•传递效率低：带传动系统由于存在滑移，传递效率相对较低。
•受限于转速和扭矩：带子在高转速和大扭矩情况下容易损坏。
•需要调整和维护：带子在使用过程中容易松弛或磨损，需要经常调整和更换。
链传动是另一种常见的机械传动方式，与带传动类似，也是通过传递和变换动力和运动。
链传动系统由链轮、链条和轴组成。
链轮通过链条连接，当驱动链轮转动时，链条会传递动力到被动链轮。
优点•传递效率高：链传动系统的传递效率较高，滑移较小。
•能承受较大的转矩：链条的设计使其能够承受较高的扭矩。
•适用于高速传动：链传动系统适用于高速传动，不易产生滑移。
缺点•运行噪音较大：链传动系统的运行噪音相对较大。
•需要润滑和维护：链条需要定期润滑和维护，以保持正常运行。
•传动时产生冲击和震动：链传动系统在传递动力时会产生冲击和震动。
比较分析带传动和链传动各有其优点和缺点，在实际应用中需要根据具体的要求和条件选择合适的传动方式。
首先，带传动适用于一些要求减震和减速效果好的场合，因为传动带能够吸收和缓冲振动，在传递动力时产生的冲击较小。
此外，带传动的制造和安装相对简单，成本也相对较低。
然而，需要注意的是，带传动由于传递效率较低和存在滑移，不适用于要求高传递效率和大扭矩的场合。
考研备考期末复习 机械设计基础 第13章 带传动和链传动
缺点： 1. 传动的外廓尺寸较大； 2. 需要张紧装置； 3. 由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比； 4. 带的寿命较短； 5. 传动效率较低。
机械设计基础 — 带传动和链传动
七、带传动的应用 在各类机械中应用广泛，但摩擦式带传动不适用于对传
动比有精确要求的场合。功率P<100KW，带速v=5~25m/s， 传动比i<7。
2
d2 d1
2a
L
2a
2
(d1
d2
)
d2
d1 4a
2
机械设计基础 — 带传动和链传动
B
A
α1
θ
α1
d2
d1
D
aC
带长:
L
2a
2
(d1
d2
)
d2
d1 4a
2
已知带长时，由上式可得中心距 :
a 2L (d1 d2 ) 2L (d1 d2 )2 8(d2 d1 )2
8
机械设计基础 — 带传动和链传动
楔角φ
40 ˚
φ
每米质量q（kq/m） 0.04 0.06 0. 10 0.17 0.30 0.6 0.87
在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对
应的带轮直径称为基准直径d。
d
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直
径上的周线长度称为基准长度Ld 。
bd
机械设计基础 — 带传动
窄V带的结构及尺寸
φ =40˚，h/bd =0.9的V带称为窄V带。
2
F2 AE
∴ 1 2
带绕过主动轮时，带一边绕进， 一边向后收缩，使带速落后于轮 速： v带v1。
F2
F2 n1
n2
机械设计基础 — 带传动和链传动
七、带传动的应用 在各类机械中应用广泛，但摩擦式带传动不适用于对传
动比有精确要求的场合。功率P<100KW，带速v=5~25m/s， 传动比i<7。
2
d2 d1
2a
L
2a
2
(d1
d2
)
d2
d1 4a
2
机械设计基础 — 带传动和链传动
B
A
α1
θ
α1
d2
d1
D
aC
带长:
L
2a
2
(d1
d2
)
d2
d1 4a
2
已知带长时，由上式可得中心距 :
a 2L (d1 d2 ) 2L (d1 d2 )2 8(d2 d1 )2
8
机械设计基础 — 带传动和链传动
楔角φ
40 ˚
φ
每米质量q（kq/m） 0.04 0.06 0. 10 0.17 0.30 0.6 0.87
在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对
应的带轮直径称为基准直径d。
d
V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直
径上的周线长度称为基准长度Ld 。
bd
机械设计基础 — 带传动
窄V带的结构及尺寸
φ =40˚，h/bd =0.9的V带称为窄V带。
2
F2 AE
∴ 1 2
带绕过主动轮时，带一边绕进， 一边向后收缩，使带速落后于轮 速： v带v1。
F2
F2 n1
n2
带传动和链传动
齿形带
（6）齿孔带：
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
3.带传动的主要传动形式
1）按照传动比分类
定传动比、有级变速、无级变速。
2）根据传动的布置情况
a、开口传动 在这种传动中，两轴平行且都向同一方向回转。它是应用最 广泛的一种带传动形式。
b、交叉传动（图a） 交叉传动用来改变两平行轴的回转方向。由于带在交叉处互相 摩擦，使带很快地磨损，因此采用这种传动时，应选用较大的中心 距（amin≥ 20b，b为带宽度）和较低的带速（vmax ≤15m/s) 。
五、设计准则和单根V带的额定功率
失效形式：打滑和疲劳断裂（如脱层、撕裂或拉断）。 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。 单根带的许用功率P0
Fmax v 1 v F1 (1 f v ) 1000 1000 e 1 v 1 A(1 f v ) 1000 e 1 Av P0 ([ ] c b1 )(1 f v ) 1000 e P0
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 选用识别。
=0.01～0.02
n1 d2 i (1 ) n2 d1
因带传动的滑动率ε=0.01-0.02,其值不大，可不予考虑。
n1 d 2 i理 n2 d1
打滑：过载引起带与带轮间显著的相对滑动； 应该避免。
机械设计与理论：第13章 链传动
• 链传动工作时不可避免地产生动载荷，动载荷的大小 正比于加速度值。链轮齿数越少，节距越大，则产生 的动载荷就越大，设计时务需注意。
§13-5 链的受力、失效和许 用功率
一、链的受力
• 与带传动相似，链传动工作时，链的两边形成 紧边和松边。紧边和松边所受的拉立分别为F1 和F2： F1=Ft+Fc+Ff , F2=Fc+Ff
轮芯可用一般钢材或铸铁以节省贵重钢材。采用可拆联接的组合 式链轮的另一优点是轮齿失效后只需更换齿圈即可。
链轮材料
• 可用灰铸铁(不低于HT200)，热处理后硬 度为260--280HB。
• 较多的是用优质碳钢和合金钢如15-50号 钢、15Cr、20Cr、40Cr、35SiMn 、 35CrMo 、45Mn、 ZG310-570钢等，热 处理后硬度均在40HRC和40HRC以上。
• F1为有效圆周力(有效拉力)(N)， • Fc 为离心拉力(N)，Fc=qv2 (其中q为单排链每
米质量kg/m )，当 v≤7m/s 时, Fc可忽略不计; • F一f为般悬不垂大拉，力可(近N)似，取Ff是为由链边自重而产生的，
Ff≈0.1Ft 。
二、链的失效
• 链的疲劳破坏
链是在变应力下工作的，导致链板可能发生疲劳断裂或套筒、滚子表 面产生疲劳点蚀。
滚子链轮轮齿的齿形
链轮几何参数
• 分度圆直径 d ＝ p ／sin(180°／z ) • 齿顶圆直径 da ＝ p (0.54 + cot(180°／z)) • 齿根圆直径 df ＝ d - dr • 式中 p 为节距，z 为齿数。
滚子链轮的结构型式
• 小直径的链轮可采用板式， • 中等尺寸的链轮可采用孔板式， • 大直径的链轮多用组合式，齿圈焊接在或用螺栓联接在轮芯上。
§13-5 链的受力、失效和许 用功率
一、链的受力
• 与带传动相似，链传动工作时，链的两边形成 紧边和松边。紧边和松边所受的拉立分别为F1 和F2： F1=Ft+Fc+Ff , F2=Fc+Ff
轮芯可用一般钢材或铸铁以节省贵重钢材。采用可拆联接的组合 式链轮的另一优点是轮齿失效后只需更换齿圈即可。
链轮材料
• 可用灰铸铁(不低于HT200)，热处理后硬 度为260--280HB。
• 较多的是用优质碳钢和合金钢如15-50号 钢、15Cr、20Cr、40Cr、35SiMn 、 35CrMo 、45Mn、 ZG310-570钢等，热 处理后硬度均在40HRC和40HRC以上。
• F1为有效圆周力(有效拉力)(N)， • Fc 为离心拉力(N)，Fc=qv2 (其中q为单排链每
米质量kg/m )，当 v≤7m/s 时, Fc可忽略不计; • F一f为般悬不垂大拉，力可(近N)似，取Ff是为由链边自重而产生的，
Ff≈0.1Ft 。
二、链的失效
• 链的疲劳破坏
链是在变应力下工作的，导致链板可能发生疲劳断裂或套筒、滚子表 面产生疲劳点蚀。
滚子链轮轮齿的齿形
链轮几何参数
• 分度圆直径 d ＝ p ／sin(180°／z ) • 齿顶圆直径 da ＝ p (0.54 + cot(180°／z)) • 齿根圆直径 df ＝ d - dr • 式中 p 为节距，z 为齿数。
滚子链轮的结构型式
• 小直径的链轮可采用板式， • 中等尺寸的链轮可采用孔板式， • 大直径的链轮多用组合式，齿圈焊接在或用螺栓联接在轮芯上。
带传动
（三）Ｖ带轮设计
P.208 §13-6
1. 结构组成 轮缘－安装带 结构组成: 图13-16 轮辐－ 联接轮缘与轮毂 P.208 轮毂－安装轴 2. Ｖ带轮设计要求： 带轮设计要求： (1)质量小、工艺性好、质量分布均匀、内应力小、 高速应经动平衡 轮缘 (2)工作面应精细加工 轮辐 3. Ｖ带轮材料 轮毂 灰铸铁HT150、HT200－常用 铸钢、焊接（钢板）－高速 铸铝、塑料－小功率
p.199第4
N = 3600 ·k·T·V/L V－带速(m/S) L－带长(m) V/L →绕转次数/秒 K－带轮数 (K次/周) T－带的寿命(h)
（五） 带传动的优缺点
p.195倒3
•优点 1.缓冲吸振, 传动平稳 优点: 优点 2.过载具安全保护作用 3.适用于中心距较大的传动 4.结构简单, 要求精度低, 成本低 •缺点 1.不能保持准确的传动比, 效率低 缺点: 缺点 2.传递相同圆周力所需的轮廓尺寸和轴上 压力均比啮合传动的大 3.带的寿命短 4.需要张紧装置 5.不宜用于高温, 易燃场合
（一）带传动的类型
p.194
开口传动 两轴平行， 按形 开口传动 －两轴平行，同向回转 交叉传动 两轴平行， 传式 交叉传动 －两轴平行，反向回转 动分 半交叉传动－两轴交错，不能逆转 半交叉传动－两轴交错， 传动 按 平带传动－底面是工作面，可实现多 平带传动 底面是工作面， 传动－ 带 种形式的传动 的 传动－ 两侧面是工作面， Ｖ带传动－带两侧面是工作面，承载 截 力大， 力大，只用于开口传动 面 多楔带传动－具平、Ｖ带的优点 多楔带传动 具平、Ｖ 传动－ 、Ｖ带的优点 分 同步带传动 传动－ 同步带传动－具带与链传动的特点
二.带传动工作时最大应力: σmax＝ σ 1+ σ b1+ σ c ∵ σ 1＞σ 2 σ b1＞ σ b2 σb1
机械设计基础(第13章)
bd
25
Ｖ带型号:
(1) 分类 普通Ｖ带：Y、Z、A、B、C、D、E 窄Ｖ带 ： SPZ、SPA、SPB、SPC
(2) 当带弯曲时→中性层带长不变→节面 带楔角φ变化(减小) →带轮轮槽角φ 0＜40°
26
表13-1 普通V带的截面尺寸（GB11544-89）
型号 ZA B C D E F
b
顶宽b
10 13 17 22 32 38 50
bd
节宽 bd
8.5 11 14 19 27 32 42
高度 h
6 8 10.5 13.5 19 23.5 30
楔角φ
40 ˚
φ
每米质量q（kq/m） 0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 1.52
在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对 应的带轮直径称为基准直径d。
1 F2 n1
F2 n2 2
Ff
F1 工作状态 F1
9
2. 紧松边力的大小
分析: 设带在工作前后带的总长不变，
∵紧边由Ｆ0 →Ｆ1→拉力增加，带增长 松边由Ｆ0 →Ｆ2→拉力减少，带缩短
∵总长不变→∴带增长量＝带缩短量 ∴F1－F0＝F0－F2 ; F1＋F2＝２F0 (13-4)
3.摩擦力的方向:
→Kα↓
当L＞特定条件→绕转次数N↓→传动功率↑→ＫL ＞1
当L＜特定条件→绕转次数N↑→传动功率↓→ＫL ＜ 1
当ｉ4.＞单1根→Ｖd2↑带→功σb率2 ↓增→量承△载P力0 ↑→表传（动1功3-率4）↑P.204 → △P0 ＞0
单根Ｖ带的许用功率[Ｐ0]
[P0]= (P0+△P0) KαKL (13-14)
但vmin≥5 m/S (P=Fv/1000)
25
Ｖ带型号:
(1) 分类 普通Ｖ带：Y、Z、A、B、C、D、E 窄Ｖ带 ： SPZ、SPA、SPB、SPC
(2) 当带弯曲时→中性层带长不变→节面 带楔角φ变化(减小) →带轮轮槽角φ 0＜40°
26
表13-1 普通V带的截面尺寸（GB11544-89）
型号 ZA B C D E F
b
顶宽b
10 13 17 22 32 38 50
bd
节宽 bd
8.5 11 14 19 27 32 42
高度 h
6 8 10.5 13.5 19 23.5 30
楔角φ
40 ˚
φ
每米质量q（kq/m） 0.06 0.01 0.17 0.30 0.62 0.90 1.52
在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对 应的带轮直径称为基准直径d。
1 F2 n1
F2 n2 2
Ff
F1 工作状态 F1
9
2. 紧松边力的大小
分析: 设带在工作前后带的总长不变，
∵紧边由Ｆ0 →Ｆ1→拉力增加，带增长 松边由Ｆ0 →Ｆ2→拉力减少，带缩短
∵总长不变→∴带增长量＝带缩短量 ∴F1－F0＝F0－F2 ; F1＋F2＝２F0 (13-4)
3.摩擦力的方向:
→Kα↓
当L＞特定条件→绕转次数N↓→传动功率↑→ＫL ＞1
当L＜特定条件→绕转次数N↑→传动功率↓→ＫL ＜ 1
当ｉ4.＞单1根→Ｖd2↑带→功σb率2 ↓增→量承△载P力0 ↑→表传（动1功3-率4）↑P.204 → △P0 ＞0
单根Ｖ带的许用功率[Ｐ0]
[P0]= (P0+△P0) KαKL (13-14)
但vmin≥5 m/S (P=Fv/1000)
带传动与链传动
2.19 5(4.71)
2.81 4(3.82)
3.63 3(2.97)
讨论：
由上述结果可知，在合理的带速范围内，V
带的传递功率随带速增加而提高。为了充分发
挥带的传动能力，在传动尺寸允许的条件下，
可以选用较大直径的带轮。同时，这样做还可 以减少V带根数，使传动的轴向尺寸减小。在 本例中，若对传动尺寸的大小没有限制，则取 小带轮直径dd1=160mm。
1. 组成
① 具有特殊齿廓的主动链轮； ② 从动链轮； ③ 一闭合链条（传动链）。
2.工作原理
链传动以链条作中间挠性件， 依靠链节与链轮轮齿连续不断 地啮合来传递两平行轴间的运 动和动力。
3.特点
中心距范围大（amax=8m）； 传动效率较高，可达0.98 平均传动比固定，瞬时传动比周期变化的； 张紧力小，对轴压力小，F∑＝（1.2～1.3）F（有 效圆周力）； ⑤ 结构较带传动紧凑，耐高温，油污； ⑥ 传动稳定性差，无过载保护作用，制造成本、安装 精度高。
一、带传动的张紧 1.调整中心距 1 2.张紧轮装置 二、带传动的维护与安装 1.型号与长度。型号与带轮轮槽尺寸相符，新旧V 带不可同时使用。 2
2.两带轮轴线平行。对应轮槽的中心线重合。
3.按规定的张紧力张紧. 4.多根V带采用配组带。 5.应加防护罩。 6.工作温度 。 7.拆装。
§8-2 带传动工作情况分析 一、带传动的受力与打滑
讨论：
由计算结果可知，本例选B型或C型带均能满
足使用要求，若考虑使结构紧凑，则可选用B型
带；但如果带传动的轴向尺寸要求较小，则可
选用C型带。由此可知，带传动设计时，有时要
选择两种乃至三种带型并取不同的小带轮直径dd
进行计算，以从中选取较满意的结果。
带传动和链传动
且维护成本较低。
链传动可以在高温、低 温、潮湿、多尘等恶劣 环境下工作，适应性强。
链传动的缺点
振动和噪音
链轮和链条在传动过程中会产生振动和噪音，特别是在高速运转 时。
精度较低
链传动的精度不如带传动高，可能会导致传动不平稳和位置误差。
维护要求高
需要定期润滑和清洁，否则容易出现卡滞和磨损。
链传动的改进方向
结构简单
带传动结构简单，制造和维护成本较 低。
适用于中心距较大的传动
带传动可以通过张紧装置调整带的张 紧力，以适应中心距较大的传动。
带传动的缺点
效率较低
带传动中，带与带轮之间存在 一定的摩擦损失，导致效率较
低。
寿命较短
带传动中的带容易磨损和老化 ，需要定期更换，寿命较短。
传递功率有限
带传动的传递功率受到带的强 度限制，难以传递大功率。
带传动和链传动
目录
• 带传动介绍 • 带传动的原理 • 带传动的优缺点 • 链传动介绍 • 链传动的原理 • 链传动的优缺点
01 带传动介绍
带传动的定义
定义
带传动是一种通过带与带轮之间的摩 擦力来传递动力的机械传动方式。
组成
工作原理
通过主动轮的旋转，带动传动带在带 轮上运动，从而将动力传递给从动轮。
在输送设备中，链传动是常用 的传动方式之一，如输送带、 提升机等。
05 链传动的原理
链传动的啮合原理
链传动是通过链轮之间的链条进 行啮合，从而实现动力的传递。
链条由一系列的链节组成，每个 链节都由两个相邻的滚子组成， 滚子与链轮的齿相啮合，从而实
现了动力的传递。
链传动的啮合原理是利用了链条 与链轮之间的摩擦力来实现动力
链传动可以在高温、低 温、潮湿、多尘等恶劣 环境下工作，适应性强。
链传动的缺点
振动和噪音
链轮和链条在传动过程中会产生振动和噪音，特别是在高速运转 时。
精度较低
链传动的精度不如带传动高，可能会导致传动不平稳和位置误差。
维护要求高
需要定期润滑和清洁，否则容易出现卡滞和磨损。
链传动的改进方向
结构简单
带传动结构简单，制造和维护成本较 低。
适用于中心距较大的传动
带传动可以通过张紧装置调整带的张 紧力，以适应中心距较大的传动。
带传动的缺点
效率较低
带传动中，带与带轮之间存在 一定的摩擦损失，导致效率较
低。
寿命较短
带传动中的带容易磨损和老化 ，需要定期更换，寿命较短。
传递功率有限
带传动的传递功率受到带的强 度限制，难以传递大功率。
带传动和链传动
目录
• 带传动介绍 • 带传动的原理 • 带传动的优缺点 • 链传动介绍 • 链传动的原理 • 链传动的优缺点
01 带传动介绍
带传动的定义
定义
带传动是一种通过带与带轮之间的摩 擦力来传递动力的机械传动方式。
组成
工作原理
通过主动轮的旋转，带动传动带在带 轮上运动，从而将动力传递给从动轮。
在输送设备中，链传动是常用 的传动方式之一，如输送带、 提升机等。
05 链传动的原理
链传动的啮合原理
链传动是通过链轮之间的链条进 行啮合，从而实现动力的传递。
链条由一系列的链节组成，每个 链节都由两个相邻的滚子组成， 滚子与链轮的齿相啮合，从而实
现了动力的传递。
链传动的啮合原理是利用了链条 与链轮之间的摩擦力来实现动力
机械设计基础 第13章 带传动
带传动和链传动是通过挠性曳（ye）引元 件，在两个或多个传动轮之间传递运动和动 力。故，也称挠性传动 带传动中所使用的挠性曳引元件为各种形式 的传动带，为摩擦传动。 链传动中所用的挠性曳引元件为各种形式的 传动链。链传动通过链条的各个链节与链轮轮 齿相互啮合实现传动。
§13—1 带传动的类型和应用
1 1
c
dd
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
从动 从动
b1 b1
主动 主动
c c
2
2
σσmxax ma
qV 2 σ C = FC / A = A
v是带速，m/s。
σσ1 1
qV 2 σ C = FC / A = A
σc为v的二次曲线，当v较小时，影响不大。v↑ σc ↑ ， 当v ↑一定时， σc ↑↑，影响巨大。故 v 不可过大。 另：v大，离心力大，带与带轮压紧力↓， Ffmax ↓， 传动能 力↓，故 v 也不可过大。 3. 弯曲应力 带运动到带轮处产生弯曲，有弯曲应力。 σb1 ， σb2
F2 = Fe
1 e
fα 1
−1
Fe = F1 (1 −
1 e
fα 1
)
四、Ffmax大小——为了保证正常工作，需要知道
极限状态下
F f max = F1 − F2 = F2 (e fα1 − 1)
2 F0 = F1 + F2 = F2 (e fα1 + 1)
F1 = e fα 1 F2
两式相除
F f max
1 2
当弹性滑动扩展到整个带轮时，带打滑， Fe > Ffmax 。 开式传动：α1< α2，打滑总是发生在小带轮处 。 打滑可以避免，使 Fe < Ffmax 。 弹性滑动与打滑的区别：原因、现象、后果、能否避免。
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1）适用于中心距较大的传动； 2）带具有良好的挠性，可缓和冲击吸收振动；
3）具有过载保护作用；
4）结构简单，成本低。 缺点：
1）外廓尺寸大；2）需要张紧装置； 3）由于带的打滑，不能保持精确的传动比； 4）带的寿命短；5）传动效率低。
带传动的主要性能：
带的速度V：
一般为V=5～25m／s ； 传动比i：
F 1 1( 6N ,9F 4 )2 6(9 N 4)
（3）求由于离心力产生的拉力：
Fcq2
该平带每米长的质量为：
q 1b 0 0 1 0 1 0 0 .4 1 8 1 30
0.4(8kg/m)
F c0.4 8 125 10 (N 8 )
（4）所需的预拉力
F012(F1F2) 如果考虑到离心与 力轮 使面 带间的 压力的减少:，则
（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。
（1）传递的圆周力
P Fv F10P 01 000 11 0 50(0 N0)
1000
v
15
（2）紧边、松边拉力
F1
F2 F 1000 F1 F2ef
11178 0 02.9（ 7rad)
带轮上与所配用的v带的节面宽度bd相对应的直径。
皮带的基准长度Ld： 皮带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周
线长度。
皮带的公称长度Li： 皮带的内周长度。
二、单根普通带的许用功率
1、带传动的主要失效形式
● 打 滑 － 带与带轮之间的显著滑动，过载引起。 ● 疲劳断裂 － 变应力引起。 带设计准则：在保证不打滑的前提下，具有足够的 疲劳寿命。
P 01F0v 0( 0 []cb1) 1e1 fv 1A0v00
此式包含了不打滑、不疲劳两个条件。
表13－3\4列出了在特定条件下单根普通V
带所能传递的功率，称为基本额定功率 P0 。
特定条件：
传动平稳； i ＝1，α1＝α2＝π；
特定带长Ld
当实际工作条件与特定条件不同时，要对P0 值加 以修正，即可得到实际工作条件下，单根普通带所能 传递的功率，称为许用功率[ P0 ]：
由此可见：弹性滑动是由弹性变形和拉力差引起的。
设d1、d2为主、从动轮的直径，mm；n1、n2为主、 从动轮的转速,r/min，则两轮的圆周速度分别为：
v160d11n1000m/s， v26 d 0 1 2n200m 0/s
弹性滑动引起的不良后果：
● 使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，即 v2 < v1； ● 产生摩擦功率损失，降低了传动效率 ； ● 引起带的磨损，并使带温度升高 ；
打滑： 当带所传递的圆周力F超过带与轮面之间的极
限摩擦力总和Ff时，带与带轮将发生显著的相 对滑动。
当带有打滑趋势时,摩擦力达到极限值， 带的有 效拉力也达到最大值。推导得到松紧边拉力 F1 和 F2 的关系:
F1 e f F2
f 为摩擦系数；α为带轮包角 柔韧体摩擦欧拉公式
欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之前，紧、松 边拉力的最大比值
C
FC A
qv2 A
MPa
注意： 虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段， 但其产生的离心拉力（或拉应力）却作用于 带的全长，且各剖面处处相等。
3、带弯曲而产生的弯曲应力σb
带绕过节带线至轮带带的时最弹发性生弯曲，由材力公式
外层的模距量离
得带的弯曲应力：
b
2yE dd
带绕过小带带轮绕过大带轮时
时M 的弯P曲a应显的力然弯曲：应力dd↓ →σb ↑
第十三章 带传动与链传动
通过中间挠性件传递运动和动力的传动机 构；由主动轮、从动轮和传动带所组成。适用 于距离较远的传动。
摩擦传动：平带、V带、多楔带、圆带等。 啮合传动：同步带、链传动等。
§13-1 带传动的类型和应用
一、工作原理：
驱动力矩使主动轮转动时，依靠带和带轮接触面 间的摩擦力的作用，拖动从动轮一起转动，由此传递 一定的运动和动力。
联解：
F = F1 – F2
得带即将打滑时，三力计算公式：
e f F1 F ef 1
1 F2 F ef 1
FF1F2F1(1e1f)
F － 此时为不打滑时的最大有效拉力， 正常工作时，有效拉力不能超过此值
将F1 ＝ F0 ＋F/2代入上式： F(F012F)1e1f
整理后得：
ef 1 F 2F0 ef 1
三、影响最大有效圆周拉力的几个因素：
初拉力F0 ：F 与F0 成正比，增大F0有利于提高带 的传动能力，避免打滑。 但F0 过大，将使带发热和磨损加剧， 从而缩短带的寿命。
包角 ： ↑ →F↑ ,带所能传递的圆周力增加，传 动能力增强，故应限制小带轮的最小包角 1。
摩擦系数 f ： f↑ →F↑ , 传动能力增加 对于V带，应采用当量摩擦系数 fv
ef 1 F 2F0 ef 1
Q
平带： FN f FQf
FN
V带:
FN f
FQ
f
FQf '
sin
2
Q
由此可见： V带与平带传动相
比，在相同预拉力时，法向反
FN
FN 力不等，因此可以传递更大的
功率。
§13-3 带的应力分析
工作时，带横截面上的应力由三部分组成： 由紧边和松边拉力产生的拉应力； 由离心力产生的拉应力； 由弯曲产生的弯曲应力。
一、带传动的受力分析
安装时，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上.
带工作前：
带工作时： Ff
F0
此时，带只受
初拉力F0作用
松边 －F退0出主
动轮的一边
F2
F2
紧边 － 进入
F带f 的－由紧摩带于边擦轮摩拉擦力力作力用--的于作用：
n1 主动轮的一边 n2 Ff
由 F0 增加到 F1；
松边拉力 --
F1 F1
3.多楔带传相动当—于平带与多 根V带的组合兼有两者的优点，适 于传递功率较大要求结构紧凑场合。
4.圆形带截—面形状为圆形，牵引能力 小，常用于仪器和家用电器中。
5.同步齿形带—
三、带传动参数
两轴平行且回转方向相同的传动称为开口传动。
中心距a：当带处于张
紧状态时，两带轮轴线间 的距离称为中心距a。
二、主要类型与应用
1.平型带传动 — 最简单，截面形状为矩形，其工作面
是与轮面接触的内表面。适合于高速转 动或中心距a较 大的情况。
2.V带传动 —
三角带，截面形状为等腰梯形，与带轮轮槽相 接触的两侧面为工作面，在相同张紧力和摩擦系 数情况下，V带传动产生的摩擦力比平带传动的摩 擦要大，故具有较大的牵引能力，结构更加紧凑 ，广泛应用于机械传动中。
从动轮的转速n2：
n2
n1d1(1)
d2
对于V带： ε ≈0.01~0.02,一般计算时可忽略不计
例题P199
一平皮带传动，传递的功率P=15kW，带 速v=15m/s，带在小轮上的包角1=170o （2.97rad），带的厚度=4.8mm，宽度 b=100mm，带的密度=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；
F0 12(F1F2)Fc
（5）作用在轴上的压力
F0
1
FQ
FQ
F0
F0
F0
仅考虑在预紧力作的用压下力作用：
Q2F0
sin1
2
§13-5 普通V带传动的计 算
一、带的规格
1、带的结构
外包层
抗拉体是承受负载拉力的主体。 顶胶和底胶分别承受弯曲时的拉伸和压缩。 外壳用橡胶帆布包围成型。
2、带的节线与节面 当带受纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的任
微d单F元N弧C 对dm•
应的圆心角
v2 r
(rd)q v2
dl
• q • v2 r
带轮半径
qv2d
r
截取微单元弧段dl 研究，其两端拉力Fc 为离心力引起的拉力。
由水平方向力的平衡条件可知：
dFNC2FCsi
nd
2
FCd
取：sind d
22
∴ qv2d FCd
即： FCqv2 N
则离心拉力 Fc 产生的拉应力为：
F1 ＝ F0 ＋F/2 F2 ＝ F0 －F/2
带所传递的功率为： P ＝ F v /1000 kW v 为带速
P 增大时， 所需的F (即Ff )加大。但Ff 不可能无限增大。
当Ff 达到极限值Fflim 时，带传动处于即将打滑的 临界状态。此时， F1 达到最大，而F2 达到最小。
二、带传动的最大有效圆周拉力
2、单根V带的许用功率 － 承载能力计算 要保证带的疲劳寿命，应使最大应力不超过许用应力：
ma x1cb [ ] －不疲劳的要求
或：1[]cb
根据欧拉公式，即将打滑时的最大有效拉力为：
F
F11
1 efv
－不打滑的要求
则：Βιβλιοθήκη F1A1e1fv( []cb1)A1e1 fv
由此得单根带所能传递的功率：
max 1 b1 c
N 3600k T v L
§13-4 带传动的弹性滑动和传动比
1、弹性滑动
两种滑动现象：
打 滑 — 是指由于过载引起的全面滑动，是带传 动的一种失效形式，应当避免。
弹性滑动 —是指正常工作时的微量滑动现象，是由 拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引 起的，不可避免。
弹性滑动是如何 产生的？
一条周线称为节线。
由全部节线构成的面称为节面。带的节面宽度成为 节宽（bd），当带受纵向弯曲时，节宽保持不变。
3、带的型号 普通v带：楔角为40o，相对高 度（h/bd）为0.7的三角带。
3）具有过载保护作用；
4）结构简单，成本低。 缺点：
1）外廓尺寸大；2）需要张紧装置； 3）由于带的打滑，不能保持精确的传动比； 4）带的寿命短；5）传动效率低。
带传动的主要性能：
带的速度V：
一般为V=5～25m／s ； 传动比i：
F 1 1( 6N ,9F 4 )2 6(9 N 4)
（3）求由于离心力产生的拉力：
Fcq2
该平带每米长的质量为：
q 1b 0 0 1 0 1 0 0 .4 1 8 1 30
0.4(8kg/m)
F c0.4 8 125 10 (N 8 )
（4）所需的预拉力
F012(F1F2) 如果考虑到离心与 力轮 使面 带间的 压力的减少:，则
（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。
（1）传递的圆周力
P Fv F10P 01 000 11 0 50(0 N0)
1000
v
15
（2）紧边、松边拉力
F1
F2 F 1000 F1 F2ef
11178 0 02.9（ 7rad)
带轮上与所配用的v带的节面宽度bd相对应的直径。
皮带的基准长度Ld： 皮带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周
线长度。
皮带的公称长度Li： 皮带的内周长度。
二、单根普通带的许用功率
1、带传动的主要失效形式
● 打 滑 － 带与带轮之间的显著滑动，过载引起。 ● 疲劳断裂 － 变应力引起。 带设计准则：在保证不打滑的前提下，具有足够的 疲劳寿命。
P 01F0v 0( 0 []cb1) 1e1 fv 1A0v00
此式包含了不打滑、不疲劳两个条件。
表13－3\4列出了在特定条件下单根普通V
带所能传递的功率，称为基本额定功率 P0 。
特定条件：
传动平稳； i ＝1，α1＝α2＝π；
特定带长Ld
当实际工作条件与特定条件不同时，要对P0 值加 以修正，即可得到实际工作条件下，单根普通带所能 传递的功率，称为许用功率[ P0 ]：
由此可见：弹性滑动是由弹性变形和拉力差引起的。
设d1、d2为主、从动轮的直径，mm；n1、n2为主、 从动轮的转速,r/min，则两轮的圆周速度分别为：
v160d11n1000m/s， v26 d 0 1 2n200m 0/s
弹性滑动引起的不良后果：
● 使从动轮的圆周速度低于主动轮 ，即 v2 < v1； ● 产生摩擦功率损失，降低了传动效率 ； ● 引起带的磨损，并使带温度升高 ；
打滑： 当带所传递的圆周力F超过带与轮面之间的极
限摩擦力总和Ff时，带与带轮将发生显著的相 对滑动。
当带有打滑趋势时,摩擦力达到极限值， 带的有 效拉力也达到最大值。推导得到松紧边拉力 F1 和 F2 的关系:
F1 e f F2
f 为摩擦系数；α为带轮包角 柔韧体摩擦欧拉公式
欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之前，紧、松 边拉力的最大比值
C
FC A
qv2 A
MPa
注意： 虽然离心力只作用在做圆周运动的部分弧段， 但其产生的离心拉力（或拉应力）却作用于 带的全长，且各剖面处处相等。
3、带弯曲而产生的弯曲应力σb
带绕过节带线至轮带带的时最弹发性生弯曲，由材力公式
外层的模距量离
得带的弯曲应力：
b
2yE dd
带绕过小带带轮绕过大带轮时
时M 的弯P曲a应显的力然弯曲：应力dd↓ →σb ↑
第十三章 带传动与链传动
通过中间挠性件传递运动和动力的传动机 构；由主动轮、从动轮和传动带所组成。适用 于距离较远的传动。
摩擦传动：平带、V带、多楔带、圆带等。 啮合传动：同步带、链传动等。
§13-1 带传动的类型和应用
一、工作原理：
驱动力矩使主动轮转动时，依靠带和带轮接触面 间的摩擦力的作用，拖动从动轮一起转动，由此传递 一定的运动和动力。
联解：
F = F1 – F2
得带即将打滑时，三力计算公式：
e f F1 F ef 1
1 F2 F ef 1
FF1F2F1(1e1f)
F － 此时为不打滑时的最大有效拉力， 正常工作时，有效拉力不能超过此值
将F1 ＝ F0 ＋F/2代入上式： F(F012F)1e1f
整理后得：
ef 1 F 2F0 ef 1
三、影响最大有效圆周拉力的几个因素：
初拉力F0 ：F 与F0 成正比，增大F0有利于提高带 的传动能力，避免打滑。 但F0 过大，将使带发热和磨损加剧， 从而缩短带的寿命。
包角 ： ↑ →F↑ ,带所能传递的圆周力增加，传 动能力增强，故应限制小带轮的最小包角 1。
摩擦系数 f ： f↑ →F↑ , 传动能力增加 对于V带，应采用当量摩擦系数 fv
ef 1 F 2F0 ef 1
Q
平带： FN f FQf
FN
V带:
FN f
FQ
f
FQf '
sin
2
Q
由此可见： V带与平带传动相
比，在相同预拉力时，法向反
FN
FN 力不等，因此可以传递更大的
功率。
§13-3 带的应力分析
工作时，带横截面上的应力由三部分组成： 由紧边和松边拉力产生的拉应力； 由离心力产生的拉应力； 由弯曲产生的弯曲应力。
一、带传动的受力分析
安装时，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上.
带工作前：
带工作时： Ff
F0
此时，带只受
初拉力F0作用
松边 －F退0出主
动轮的一边
F2
F2
紧边 － 进入
F带f 的－由紧摩带于边擦轮摩拉擦力力作力用--的于作用：
n1 主动轮的一边 n2 Ff
由 F0 增加到 F1；
松边拉力 --
F1 F1
3.多楔带传相动当—于平带与多 根V带的组合兼有两者的优点，适 于传递功率较大要求结构紧凑场合。
4.圆形带截—面形状为圆形，牵引能力 小，常用于仪器和家用电器中。
5.同步齿形带—
三、带传动参数
两轴平行且回转方向相同的传动称为开口传动。
中心距a：当带处于张
紧状态时，两带轮轴线间 的距离称为中心距a。
二、主要类型与应用
1.平型带传动 — 最简单，截面形状为矩形，其工作面
是与轮面接触的内表面。适合于高速转 动或中心距a较 大的情况。
2.V带传动 —
三角带，截面形状为等腰梯形，与带轮轮槽相 接触的两侧面为工作面，在相同张紧力和摩擦系 数情况下，V带传动产生的摩擦力比平带传动的摩 擦要大，故具有较大的牵引能力，结构更加紧凑 ，广泛应用于机械传动中。
从动轮的转速n2：
n2
n1d1(1)
d2
对于V带： ε ≈0.01~0.02,一般计算时可忽略不计
例题P199
一平皮带传动，传递的功率P=15kW，带 速v=15m/s，带在小轮上的包角1=170o （2.97rad），带的厚度=4.8mm，宽度 b=100mm，带的密度=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；
F0 12(F1F2)Fc
（5）作用在轴上的压力
F0
1
FQ
FQ
F0
F0
F0
仅考虑在预紧力作的用压下力作用：
Q2F0
sin1
2
§13-5 普通V带传动的计 算
一、带的规格
1、带的结构
外包层
抗拉体是承受负载拉力的主体。 顶胶和底胶分别承受弯曲时的拉伸和压缩。 外壳用橡胶帆布包围成型。
2、带的节线与节面 当带受纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的任
微d单F元N弧C 对dm•
应的圆心角
v2 r
(rd)q v2
dl
• q • v2 r
带轮半径
qv2d
r
截取微单元弧段dl 研究，其两端拉力Fc 为离心力引起的拉力。
由水平方向力的平衡条件可知：
dFNC2FCsi
nd
2
FCd
取：sind d
22
∴ qv2d FCd
即： FCqv2 N
则离心拉力 Fc 产生的拉应力为：
F1 ＝ F0 ＋F/2 F2 ＝ F0 －F/2
带所传递的功率为： P ＝ F v /1000 kW v 为带速
P 增大时， 所需的F (即Ff )加大。但Ff 不可能无限增大。
当Ff 达到极限值Fflim 时，带传动处于即将打滑的 临界状态。此时， F1 达到最大，而F2 达到最小。
二、带传动的最大有效圆周拉力
2、单根V带的许用功率 － 承载能力计算 要保证带的疲劳寿命，应使最大应力不超过许用应力：
ma x1cb [ ] －不疲劳的要求
或：1[]cb
根据欧拉公式，即将打滑时的最大有效拉力为：
F
F11
1 efv
－不打滑的要求
则：Βιβλιοθήκη F1A1e1fv( []cb1)A1e1 fv
由此得单根带所能传递的功率：
max 1 b1 c
N 3600k T v L
§13-4 带传动的弹性滑动和传动比
1、弹性滑动
两种滑动现象：
打 滑 — 是指由于过载引起的全面滑动，是带传 动的一种失效形式，应当避免。
弹性滑动 —是指正常工作时的微量滑动现象，是由 拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引 起的，不可避免。
弹性滑动是如何 产生的？
一条周线称为节线。
由全部节线构成的面称为节面。带的节面宽度成为 节宽（bd），当带受纵向弯曲时，节宽保持不变。
3、带的型号 普通v带：楔角为40o，相对高 度（h/bd）为0.7的三角带。