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FQ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。
1 / 126 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 第8章 带传动 8.1 本章要点详解 本章要点 ■带传动工作情况的分析 ■普通V带传动的设计计算 ■V带轮的设计 ■V带传动的张紧、安装与防护 重难点导学
2 / 126 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 一、概述 1．带传动的组成及工作原理 （1）组成 带传动是一种挠性传动。带传动的基本组成零件为带轮（主动带轮和从动带轮）和传动带，如图8-1所示。 图8-1 带传动的组成 （2）工作原理 带传动是通过带作为中间挠性件传递运动和动力的一种摩擦或啮合传动。当主动带轮1转动时，依靠带轮和传动带间的摩擦或啮合作用，将运动和动力通过传动带3传递给从动带轮2。 （3）特点 ①适用于两轴中心距较大的场合； ②与齿轮传动相比，带传动具有结构简单、传动平稳、成本低廉以及缓冲吸振等。 2．带传动的类型
3 / 126 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 （1）摩擦型带传动 ①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。 ②分类 如图8-2所示，摩擦型带传动按横截面形状可分为： a．平带传动； b．圆带传动； c．V带传动； d．多楔带传动。 图8-2 摩擦型带传动的几种类型 ③特点及其适用场合 a．平带传动结构简单，传动效率高，带轮也容易制造，在传动中心距较大的情况下应用较多； b．圆带结构简单，多用于小功率传动； c．V带的横截面呈等腰梯形，带轮上有相应的轮槽。V带的两个侧面和轮槽接触，槽面可提供更大的摩擦力，V带传动允许的传动比大，结构紧凑，大多数V带已标准化，V带传动被广泛应用；
4 / 126 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 d．多楔带兼有平带柔性好和V带摩擦力大的优点，并解决了多根V带长短不一而使各带受力不均的问题，多楔带主要用于传递功率较大同时要求结构紧凑的场合。 （2）啮合型带传动 ①组成 啮合型带以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。 ②结构特点 a．传动带内表面上等距分布有横向齿，带轮轮面也制成相应的齿槽； b．结构紧凑； c．抗拉强度高； d．效率高，最高可达0.98； e．成本高，对中心距及其尺寸稳定性要求较高。 ③传动特点 靠带齿与轮齿间的啮合实现传动，两者无相对滑动，能够保证严格传动比，而使圆周速度同步，故又称为同步带传动。 3．V带的类型与结构 （1）组成 V带由抗拉体、顶胶、底胶、包布等部分组成。 （2）V带的类型 V带的主要类型有普通V带和窄V带，除此之外，还有联组V带、齿形V带、大楔角V带、宽V带等多种类型。 ①普通V带
《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 、 、
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=F2ef
。
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≥drnin，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 。
（a）圆柱蜗杆传动 （b）环面蜗杆传动 （c）锥面蜗杆传动
图8.2 蜗杆传动的类型 机械设计基础讲义第八章蜗杆传动
具体内容 蜗杆传动特点与类型；蜗杆传动的基本参数与几何尺寸计算；蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑；蜗杆传动受力分析与计算载荷；蜗杆传动失效形式与设计准则；蜗杆传动材料与许用应力；蜗杆强度计算；蜗杆刚度计算；蜗杆传动的结构设计。
重点 蜗杆传动的基本参数与几何尺寸计算；蜗杆传动受力分析；蜗杆强度计算；蜗杆刚度计算。
难点 蜗杆传动受力分析。
第一节 蜗杆传动的特点与类型
蜗杆传动由蜗杆与蜗轮构成（图8.1），用于传递交错轴之间的运动与动力，通常两轴间的交错角90。通常蜗杆1为主动件，蜗轮2为从动件。
一、蜗杆传动的特点
1、优点
传动比大；工作平稳，噪声低，结构紧凑；在一定条件下可实现自锁。
2、缺点
发热大，磨损严重，传动效率低（通常为0.7～0.9）；蜗轮齿圈常使用铜合金制造，成本高。
二、蜗杆传动的类型
根据蜗杆形状的不一致，蜗杆传动可分为圆杆蜗杆传动、环面蜗杆传动与锥面蜗杆传动三种类型，如图8.2所示。
图8.1 蜗杆传动
1－蜗杆，2－蜗轮 根据加工方法不一致，圆柱蜗杆传动又分为阿基米德蜗杆传动（ZA型）、法向直廓蜗杆传动（ZN型）、渐开线蜗杆传动（ZI型）与圆弧圆柱蜗杆传动（ZC型）等。前三种称之普通圆柱蜗杆传动，见图8.3所示。
（a）阿基米德蜗杆 （b）法向直廓蜗杆
（c）渐开线蜗杆
图8.3 普通蜗杆的类型
第二节 圆柱蜗杆传动的基本参数与几何尺寸计算
在普通圆柱蜗杆传动中，阿基米德蜗杆传动制造简单，在机械传动中应用广泛，而且也是认识其他类型蜗杆传动的基础，故本节将以阿基米德蜗杆传动为例，介绍蜗杆传动的一些基本知识与设计计算问题。
一、蜗杆传动的基本参数
通过蜗杆轴线并垂直于蜗杆轴线的平面称之中间平面，见图6.4。在中间平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条与齿轮的啮合。因此，设计圆柱蜗杆传动时，均取中间平面上的参数与几何尺寸作为基准。
