机械设计第8章带传动课件

第八章带传动§8-1带传动概述§8-2★带传动的工作情况分析§8-3普通V带传动的设计计算§8-4V带轮结构设计§8-5带传动的张紧装置第八章带传动§8-1带传动概述§教学要求：1）了解带传动的类型、工作原理、特点及应用；2）了解V带与V带轮的结构形式；3）掌握带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动和打滑等基本理论；4）掌握带传动的失效形式、设计准则、普通V带传动的设计计算和参数选择原则5）了解带传动的维护和张紧。重点：1）带传动的工作情况分析（力和应力分析、弹性滑动和打滑）2）普通V带传动的设计计算1）弹性滑动和打滑产生的机理；2）为何带传动一般布置在机器的高速级传动？学习本章须解决的两个问题：教学要求：1）弹性滑动和打滑产生的机理；2）为何带传动一般布§8-1带传动概述组成：

主动轮1、从动轮2、传动带3

工作原理：

靠带与带轮间的摩擦或啮合作用来传递运动和动力。1n2n12潘存云教授研制vv3带传动是一种挠性传动§8-1带传动概述组成：主动轮1、从动轮2、传动2）啮合型带传动：靠带齿与轮齿间的啮合传递运动(同步带传动)一、带传动的类型1）摩擦型带传动：靠带与带轮间的摩擦力传递运动(平带和V带传动)1、按工作原理不同:2）啮合型带传动：靠带齿与轮齿间的啮合传递运动(同步带传动2、按横截面形状不同:1）平带平带的带体薄、软、轻，具有良好的耐弯曲性能，适用于小直径带轮传动。高速运行时，带体容易散热，传动平稳。2、按横截面形状不同:1）平带平带的带体薄、软、轻，具有良好2）V带普通V带窄V带宽V带应用最广的带传动，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。2）V带普通V带窄V带宽V带应用最广的带传动，在同样的张紧力由于Ｖ带与轮槽之间是V型槽面摩擦，故可产生比平带更大的摩擦力，因而能传递较大的功率。在工业上，应用最广泛。FQFQFN/2

/2φFN2FN2平带传动----平面摩擦Ｖ带传动----槽面摩擦摩擦力:F

f

=FN

f=fFQFN=FQFN2FQ=2sin/2FN=FQsin

/2摩擦力:

F

f

=FN

ff=FQsin/2=FQ

fvffv=sin

/2---当量摩擦系数∵≈40°,sin

/2≈0.3

∴fv≈3f=

3fFQ

由于Ｖ带与轮槽之间是V型槽面摩擦，故可产生比平带更大的3）多楔带汽车发动机多楔带兼有平带柔性好和Ｖ带摩擦力大等优点，用于结构紧凑而传递功率较大的场合。解决了多根V带长短不一而受力不均的状况。3）多楔带汽车发动机多楔带兼有平带柔性好和Ｖ带摩擦力4）同步带啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的优点，吸振、i准确，在汽车、机器人中广泛应用。4）同步带啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的优点，吸振、i准普通Ｖ带窄Ｖ带齿形Ｖ带宽Ｖ带联组Ｖ带大楔角Ｖ带二、V带的类型与结构

V带是一种标准件-----应用最广普通Ｖ带窄Ｖ带齿形Ｖ带宽Ｖ带联组Ｖ带大楔角Ｖ带二、V带的类型普通V带组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶帘布结构：抗拉强度高，制造方便。绳芯结构：柔韧性好，抗弯强度高，适用转速较高、带轮直径较小的场合；但承载能力没有帘布结构的传动带高。普通V带组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构绳芯结构包★V带楔角=40º；V带轮槽角<40ºbbphφ

型号YZABCDE顶宽b6101317223238节宽bP

5.38.51114192732

高度h46811141925楔角φ截面面积A（mm2）184781143237476722表8-1V带的截面尺寸40˚普通V带有：Y、Z、A、B、C、D、E

等型号，已标准化。EYZABCD截面逐渐增大★V带楔角=40º；V带轮槽角<40ºbbphφddbp节面节面：弯曲时带的宽度尺寸保持不变的面。节宽bp：节面的宽度。中性层带轮槽宽尺寸等于带的节宽bp处的直径---基准直径ddV带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度----带的基准长度Ld

ddbp节面节面：弯曲时带的宽度尺寸保持不变的面。节宽bp：2240.8222401.101.061.00.912500.8425001.301.091.030.932800.8728001.111.050.953150.8931501.131.070.073550.9235501.171.070.974000.960.7940001.101.131.024501.000.8045001.151.045001.020.8150001.181.075600.8256001.096300.840.8163001.127100.860.8371001.158000.900.8580001.189000.920.870.8290001.2110000.940.890.84100001.2311200.950.910.861120012500.980.930.881250014001.010.960.901400016001.040.990.920.831600018001.061.010.950.86Ld/mmYZＡＢＣLd/mmＺＡＢＣ基准长度KL基准长度

KL

表8-2V带的基准长度系列及长度系数KL2000.8120001.081.030.980.882240.82三、带传动的特点(主要针对摩擦型）

优点：☻缓冲，吸振，平稳无噪音。☻适宜远距离传动。用于高速轴：★电机→带传动→齿轮传动→工作机☻过载时打滑可防止其它零件损坏。☻结构简单、成本低廉。缺点：☻有弹性滑动，传动比不稳定。☻带的寿命较短，传动效率较低。☻需要张紧装置。☻不宜用于高温、易燃、易爆场合。三、带传动的特点(主要针对摩擦型）优点：☻缓冲，吸振，平应用：两轴平行、且同向转动的场合（称开口传动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。V带传动应用最广，带速：

v=5~25m/s传动比：i=7效率：

η≈0.9~0.95四、带传动的应用实例

试验仪器滑动轴承试验台实例:

应用：两轴平行、且同向转动的场合（称开口传动），中小功率电机印刷机械矿山机械动平衡机试验台建筑机械印刷机械矿山机械动平衡机试验台建筑机械一、带传动的受力分析（假设带为线弹性体）F0F0F0F0从动轮主动轮n1n2F1F2F1F2紧边松边工作时：由于静摩擦力Ff的作用，形成紧边和松边。紧边：F0F1（下）松边：F0F2（上）工作前：带以一定的初拉力F0张紧在带轮上。F1

–F0=F0

–F2

F1+F2=2F0

§8-2带传动的工作情况分析

Ff

设带的总长不变，则紧边拉力的增量应等于松边拉力的减量：一、带传动的受力分析（假设带为线弹性体）F0F0F0F0①取绕在主动轮一侧的带为分离体：F1F2n1O1主动轮Ff②取主动轮及绕于其上的带为分离体：F1F2T1O1主动轮T=0T=0上式表明：摩擦力Ff提供了松边、紧边的拉力差。①取绕在主动轮一侧的带为分离体：F1F2n1O1主动轮Ff②F1=F0+Fe/2F2=F0

-Fe/22F0=F1+F2Fe=F1-F2联立∴

Fe=Ff=F1-F2在v一定时，传递的功率P

FeFf

及F0传递功率与有效拉力和带速之间的关系：上式表明：有效拉力Fe由摩擦力Ff提供F1=F0+Fe/22F0=F1+F2二、临界摩擦力Ffc或临界有效拉力Fec若传递功率超过Plim，则所需的有效拉力Fe>Fec。带将在带轮上发生全面的相对滑动，这种现象称为打滑。当带在带轮上即将打滑时，摩擦力达到极限值Fec，此时紧边和松边拉力之间的关系可用欧拉公式来表示。当初拉力F0一定时，随着P↑，Fe↑，Ff↑，但摩擦力总有一极限值Fec。故能传递的极限功率为：(P<75KW)二、临界摩擦力Ffc或临界有效拉力Fec若传递功影响临界摩擦力的因素：1）初拉力F0，F0↑→Ffc↑

2）包角

↑

→Ffc↑→Fec↑，对传动有利。F0过大→带的磨损加剧,加快松弛,降低寿命。F0

过小→影响带的工作能力，容易打滑。3）摩擦系数

f↑→Fec↑，对传动有利。当轮与带的配对材料为：胶对铸铁→

f↑

→∴带轮多用铸铁制造。联立：影响临界摩擦力的因素：1）初拉力F0，F0↑→Ffc↑三、带的应力分析

1.拉应力紧边：松边：2.离心拉应力3.弯曲应力q—带单位长度上的质量A—带的截面面积三、带的应力分析1.拉应力紧边：松边：2.离心拉应应力分布情况示意图max1b2cα2n1n2α1b12最大应力max出现在带的紧边开始绕上小(主动)带轮处。离心拉应力拉应力变应力状态→循环一定次数→疲劳破坏应力分布情况示意图max1b2cα2n1n2α1b四、带的弹性滑动与打滑

1.弹性滑动产生的机理：

带受拉力产生弹性变形，而拉力不同弹性变形量也不同。1）带的紧边在A1点绕上主动轮时：带的受力：F1带的速度：v=v1

当带由A1B1运动时：带拉力：F1F2减小带的弹性变形量减小（带收缩），即带一边随带轮前进，一边又向后收缩，使带的速度：v

v12）从动轮上：正好相反，即：v

v2即有：B1A1C1四、带的弹性滑动与打滑1.弹性滑动产生的机理：产生的原因：1）带具有弹性；2）紧边、松边有拉力差。注意：弹性滑动是带传动不可避免的固有特性。定义：由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量相对滑动——带的弹性滑动

。1）从动轮的圆周速度v2低于主动轮v1；2）降低了传动效率；3）引起带的磨损；4）使带温度升高。弹性滑动会引起下列后果：产生的原因：1）带具有弹性；2）紧边、松边有拉力差。注意：弹——理论传动比——实际传动比2.带传动的传动比：或其中：通常=0.01~0.02，一般工程计算可以忽略不计，则弹性滑动导致：从动轮的v2＜主动轮的v1，其相对降低率可用滑动率

来表示：

——理论传动比——实际传动比2.带传动的传动比：或其中：通传递功率P

增加，使得FeFec——过载带的磨损加剧，从动轮转速急速下降，直至传动失效。可以避免的，也必须避免。产生的原因造成的后果打滑的特点打滑3.带传动的打滑：

1）正常工作时：Fe<Fec弹性滑动只在带离开带轮前的一部分接触弧上发生。动弧B1C1、动角静弧A1C1、静角2）当FeFec：动角、静角3）当Fe=Fec：动角=、静角=0

——整体打滑小轮上，∵2>1※

打滑首先发生在哪个带轮上？传递功率P增加，使得FeFec——过载带的磨损加剧打滑：当带传递功率所产生的载荷超过临界摩擦力(或临界有效拉力)时，带将在轮上全面滑动，即整体打滑。注意：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑可起到过载保护的作用。a）弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的；b）打滑是由于过载引起的，是可以避免的，而且

必须避免。打滑：当带传递功率所产生的载荷超过临界摩擦力(或临界有效拉力§8-3普通V带传动的设计计算一、设计准则和单根V带的基本额定功率P0失效形式：打滑和带的疲劳破坏设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。为避免打滑，须限制有效拉力不超过临界值。为保证带具有一定的疲劳强度，应使：带在临界打滑状态下的有效拉力：（对于V带用fv代替f）§8-3普通V带传动的设计计算一、设计准则和单根单根V带处于临界打滑状态时所能传递的功率：——基本额定功率基本额定功率P0是在特定的试验条件下得到的：特定条件：1）载荷平稳；

2）包角

=180，即i=1；

3）特定带长。单根V带处于临界打滑状态时所能传递的功率：——基本额定功率基200400800950120014501600180020002400280032003600400050006000小带轮基准直径d1/mm表8-4a单根普通V带的基本额定功率P0（包角=、特定基准长度、载荷平稳时）

型号ZABC500.040.060.100.120.140.160.170.190.200.220.260.280.300.320.340.31560.040.060.120.140.170.190.200.230.250.300.330.350.370.390.410.40……………900.100.140.240.280.330.360.400.440.480.540.600.640.680.720.730.56750.150.260.450.510.600.680.730.790.840.921.001.041.081.091.00.80900.220.390.680.770.931.071.151.251.341.501.641.751.831.871.821.5……………1800.591.091.972.272.743.163.403.673.934.324.544.584.404.001.811250.480.841.441.641.932.192.332.502.642.852.962.942.802.511.091400.591.051.822.082.472.823.003.233.423.703.853.833.633.241.29…………2801.582.895.135.856.907.768.138.468.608.226.804.26小带轮转速

n1/(r/min)2001.392.414.074.585.295.846.076.286.346.025.013.232241.702.995.125.786.717.457.758.008.067.576.083.57…………………4504.518.2013.815.2316.5916.4715.5713.299.6420040080095012001450二、单根V带的额定功率Pr∆P0

—当i＞1时，单根V带额定功率的增量；见表8-4b式中：K

—包角修正系数，见表8-5

KL

—

长度修正系数，见表8-2

实际工作条件与试验条件不同，应对表中的P0进行修正。实际工作条件下单根V带的额定功率

Pr为：二、单根V带的额定功率Pr∆P0—当i＞1时，单根V带三、带传动的参数选择初选：

0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)1.中心距

aa↑●1↑，单位时间内带的应力循环次数↓，带寿命↑●带容易颤动，传动的平稳性↓，传动的整体尺寸↑

2.传动比ii↑α1↓，带传动易打滑推荐值：i=2~5三、带传动的参数选择初选：0.7(dd1+dd2)<3.带轮的基准直径

●b↑dd

↓●P给定时，v↓，Fe↑，带的根数↑→带轮宽度↑，各带间受力不均↑设计时应保证：dd≥(dd)min见表8--6

槽型YZABCDE（dd）min205075125200355500表8--6V带轮的最小基准直径∴为避免弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。3.带轮的基准直径●b↑dd↓●P给定时，v↓，F4.带速vv↑一般推荐：v=5~25m/s

vmax

＜30m/s●c↑，带的循环次数↑，带疲劳强度和寿命↓●P一定时，Fe↓，带的根数↓，传动尺寸↓为充分发挥带的工作能力和减少传动的总体尺寸带传动常设置在多级传动中的高速级4.带速vv↑一般推荐：v=5~25m/四、带传动的设计计算已知条件：P、n1、n2（或i）、传动位置要求及工作条件等。设计内容：确定带型、长度、根数、中心距、带轮基准直径等。1.已知条件和设计内容KA---工作情况系数，见表8-72.设计步骤和方法（1）确定计算功率Pca名义功率或电机的额定功率四、带传动的设计计算已知条件：P、n1、n2（或i）、传动表8-7工作情况系数载荷变动很小载荷变动小载荷变动较大载荷变动很大工况KA空、轻载启动重载启动液体搅拌机、通风机和鼓风机、离心式水泵和压缩机、轻负荷输送机。每天工作小时数/h

<1010~16>16<1010~16>161.01.11.21.11.21.31.11.21.31.21.31.41.21.31.41.41.51.61.31.41.51.51.61.8带式输送机、旋转式水泵和压缩机、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、木工机械。制砖机、斗式提升机、往复式水泵和压缩机、起重机、磨粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械等。破碎机（旋转式、颚式）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）。表8-7工作情况系数载荷变动很小载荷变动小载荷变动较大（2）选择V带的型号根据Pcan1查图8-11（3）确定带轮的基准直径dd并验算带速v①初选小带轮的基准直径dd1由带型表8-6表8-8选取dd1≥ddmin②验算带的速度一般：v=5~25m/svmax

＜30m/s（2）选择V带的型号根据Pcan1查图8-11（3）确定带③计算从动轮的基准直径dd2按表8-8圆整为直径系列使其在画图、设计制造方面都较方便（4）确定中心距

a，并选择V带的基准长度Ld推荐：0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)②初算带长

Ld0①初定中心距a0③根据Ld0查表8-2选取基准长度:Ld≈Ld0③计算从动轮的基准直径dd2按表8-8圆整为直径系列使其中心距变动范围：(a-0.015Ld)~(a+0.03Ld)考虑带传动的安装、调整和V带张紧的需要。④计算实际中心距

a（5）验算小带轮上的包角1（6）确定带的根数z＜10根改选横截面积较大的带型，可减少带的根数。∵a↑，1↑，∴可加大中心距或增加张紧轮。中心距变动范围：(a-0.015Ld)~(a（7）确定带的初拉力F0单根V带所需的最小初拉力：新安装的V带：F0=1.5(F0)min安装时，应保证F0＞上述数值运转后的V带：F0=1.3(F0)min（7）确定带的初拉力F0单根V带所需的最小初拉力：新安装（8）计算带传动的压轴力FPZF0ZF01FP由力平衡条件：FPZF0ZF0不考虑带两边的拉力差，压轴力近似按带两边的预紧力F0的合力来计算：（8）计算带传动的压轴力FPZF0ZF01FP由力平衡条件2.带轮的材料常用带轮材料为铸铁：HT150和HT200。§8-4V带轮结构设计3.带轮的结构形式四种典型结构：实心式、腹板式、孔板式、轮辐式

1.V带轮设计的要求摩擦系数：橡胶—铸铁f=0.8

橡胶—钢f=0.4质量小；结构工艺性好；无过大的铸造内应力；质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。2.带轮的材料常用带轮材料为铸铁：HT150和HT20带传动设计的步骤:1.求计算功率；2.选择普通V带型号；3.求带轮的基准直径dd1、dd2；4.验算带速；5.求V带的基准长度Ld和中心距a；6.验算小带轮的包角；7.求V带根数z；8.求作用在带轮轴上的压力FP；9.带轮的结构设计。设计结果：带型、带根数z、带长Ld、中心距a、带轮基准直径dd1、dd2

带传动设计的步骤:1.求计算功率；2.选择普通V带型号；3.◆带必须在张紧后，传动才能正常工作；带张紧的目的：◆运转一定时间后，带会松弛，必须重新张紧，才能正常工作。常见的张紧装置：定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮装置。一、定期张紧装置§8-5带传动的张紧装置滑道式张紧装置摆架式张紧装置◆带必须在张紧后，传动才能正常工作；带张紧的目的：◆运转46二、自动张紧装置销轴三、张紧轮张紧★张紧轮一般放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。同时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。二、自动张紧装置销轴三、张紧轮张紧★张紧轮一般放在松边的内侧47<-点击按钮300050002000160040002008005001004003001000小带轮的转速n1(r/min)125025000.811.2523.154581016203040506380100200250图8-11普通V带选型图ZABCDEd1=50~71d1=80~100d1=112~140d1=125~140d1=160~200d1=200~315d1=355~400d1=450~500d1=80~100计算功率Pca(KW)<-点击按钮30005000200016004000200作业：8-2；8-4结束作业：8-2；8-4结束第八章带传动§8-1带传动概述§8-2★带传动的工作情况分析§8-3普通V带传动的设计计算§8-4V带轮结构设计§8-5带传动的张紧装置第八章带传动§8-1带传动概述§教学要求：1）了解带传动的类型、工作原理、特点及应用；2）了解V带与V带轮的结构形式；3）掌握带传动的受力分析、应力分析、弹性滑动和打滑等基本理论；4）掌握带传动的失效形式、设计准则、普通V带传动的设计计算和参数选择原则5）了解带传动的维护和张紧。重点：1）带传动的工作情况分析（力和应力分析、弹性滑动和打滑）2）普通V带传动的设计计算1）弹性滑动和打滑产生的机理；2）为何带传动一般布置在机器的高速级传动？学习本章须解决的两个问题：教学要求：1）弹性滑动和打滑产生的机理；2）为何带传动一般布§8-1带传动概述组成：

主动轮1、从动轮2、传动带3

工作原理：

靠带与带轮间的摩擦或啮合作用来传递运动和动力。1n2n12潘存云教授研制vv3带传动是一种挠性传动§8-1带传动概述组成：主动轮1、从动轮2、传动2）啮合型带传动：靠带齿与轮齿间的啮合传递运动(同步带传动)一、带传动的类型1）摩擦型带传动：靠带与带轮间的摩擦力传递运动(平带和V带传动)1、按工作原理不同:2）啮合型带传动：靠带齿与轮齿间的啮合传递运动(同步带传动2、按横截面形状不同:1）平带平带的带体薄、软、轻，具有良好的耐弯曲性能，适用于小直径带轮传动。高速运行时，带体容易散热，传动平稳。2、按横截面形状不同:1）平带平带的带体薄、软、轻，具有良好2）V带普通V带窄V带宽V带应用最广的带传动，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。2）V带普通V带窄V带宽V带应用最广的带传动，在同样的张紧力由于Ｖ带与轮槽之间是V型槽面摩擦，故可产生比平带更大的摩擦力，因而能传递较大的功率。在工业上，应用最广泛。FQFQFN/2

/2φFN2FN2平带传动----平面摩擦Ｖ带传动----槽面摩擦摩擦力:F

f

=FN

f=fFQFN=FQFN2FQ=2sin/2FN=FQsin

/2摩擦力:

F

f

=FN

ff=FQsin/2=FQ

fvffv=sin

/2---当量摩擦系数∵≈40°,sin

/2≈0.3

∴fv≈3f=

3fFQ

由于Ｖ带与轮槽之间是V型槽面摩擦，故可产生比平带更大的3）多楔带汽车发动机多楔带兼有平带柔性好和Ｖ带摩擦力大等优点，用于结构紧凑而传递功率较大的场合。解决了多根V带长短不一而受力不均的状况。3）多楔带汽车发动机多楔带兼有平带柔性好和Ｖ带摩擦力4）同步带啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的优点，吸振、i准确，在汽车、机器人中广泛应用。4）同步带啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的优点，吸振、i准普通Ｖ带窄Ｖ带齿形Ｖ带宽Ｖ带联组Ｖ带大楔角Ｖ带二、V带的类型与结构

V带是一种标准件-----应用最广普通Ｖ带窄Ｖ带齿形Ｖ带宽Ｖ带联组Ｖ带大楔角Ｖ带二、V带的类型普通V带组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶帘布结构：抗拉强度高，制造方便。绳芯结构：柔韧性好，抗弯强度高，适用转速较高、带轮直径较小的场合；但承载能力没有帘布结构的传动带高。普通V带组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构绳芯结构包★V带楔角=40º；V带轮槽角<40ºbbphφ

型号YZABCDE顶宽b6101317223238节宽bP

5.38.51114192732

高度h46811141925楔角φ截面面积A（mm2）184781143237476722表8-1V带的截面尺寸40˚普通V带有：Y、Z、A、B、C、D、E

等型号，已标准化。EYZABCD截面逐渐增大★V带楔角=40º；V带轮槽角<40ºbbphφddbp节面节面：弯曲时带的宽度尺寸保持不变的面。节宽bp：节面的宽度。中性层带轮槽宽尺寸等于带的节宽bp处的直径---基准直径ddV带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度----带的基准长度Ld

ddbp节面节面：弯曲时带的宽度尺寸保持不变的面。节宽bp：2240.8222401.101.061.00.912500.8425001.301.091.030.932800.8728001.111.050.953150.8931501.131.070.073550.9235501.171.070.974000.960.7940001.101.131.024501.000.8045001.151.045001.020.8150001.181.075600.8256001.096300.840.8163001.127100.860.8371001.158000.900.8580001.189000.920.870.8290001.2110000.940.890.84100001.2311200.950.910.861120012500.980.930.881250014001.010.960.901400016001.040.990.920.831600018001.061.010.950.86Ld/mmYZＡＢＣLd/mmＺＡＢＣ基准长度KL基准长度

KL

表8-2V带的基准长度系列及长度系数KL2000.8120001.081.030.980.882240.82三、带传动的特点(主要针对摩擦型）

优点：☻缓冲，吸振，平稳无噪音。☻适宜远距离传动。用于高速轴：★电机→带传动→齿轮传动→工作机☻过载时打滑可防止其它零件损坏。☻结构简单、成本低廉。缺点：☻有弹性滑动，传动比不稳定。☻带的寿命较短，传动效率较低。☻需要张紧装置。☻不宜用于高温、易燃、易爆场合。三、带传动的特点(主要针对摩擦型）优点：☻缓冲，吸振，平应用：两轴平行、且同向转动的场合（称开口传动），中小功率电机与工作机之间的动力传递。V带传动应用最广，带速：

v=5~25m/s传动比：i=7效率：

η≈0.9~0.95四、带传动的应用实例

试验仪器滑动轴承试验台实例:

应用：两轴平行、且同向转动的场合（称开口传动），中小功率电机印刷机械矿山机械动平衡机试验台建筑机械印刷机械矿山机械动平衡机试验台建筑机械一、带传动的受力分析（假设带为线弹性体）F0F0F0F0从动轮主动轮n1n2F1F2F1F2紧边松边工作时：由于静摩擦力Ff的作用，形成紧边和松边。紧边：F0F1（下）松边：F0F2（上）工作前：带以一定的初拉力F0张紧在带轮上。F1

–F0=F0

–F2

F1+F2=2F0

§8-2带传动的工作情况分析

Ff

设带的总长不变，则紧边拉力的增量应等于松边拉力的减量：一、带传动的受力分析（假设带为线弹性体）F0F0F0F0①取绕在主动轮一侧的带为分离体：F1F2n1O1主动轮Ff②取主动轮及绕于其上的带为分离体：F1F2T1O1主动轮T=0T=0上式表明：摩擦力Ff提供了松边、紧边的拉力差。①取绕在主动轮一侧的带为分离体：F1F2n1O1主动轮Ff②F1=F0+Fe/2F2=F0

-Fe/22F0=F1+F2Fe=F1-F2联立∴

Fe=Ff=F1-F2在v一定时，传递的功率P

FeFf

及F0传递功率与有效拉力和带速之间的关系：上式表明：有效拉力Fe由摩擦力Ff提供F1=F0+Fe/22F0=F1+F2二、临界摩擦力Ffc或临界有效拉力Fec若传递功率超过Plim，则所需的有效拉力Fe>Fec。带将在带轮上发生全面的相对滑动，这种现象称为打滑。当带在带轮上即将打滑时，摩擦力达到极限值Fec，此时紧边和松边拉力之间的关系可用欧拉公式来表示。当初拉力F0一定时，随着P↑，Fe↑，Ff↑，但摩擦力总有一极限值Fec。故能传递的极限功率为：(P<75KW)二、临界摩擦力Ffc或临界有效拉力Fec若传递功影响临界摩擦力的因素：1）初拉力F0，F0↑→Ffc↑

2）包角

↑

→Ffc↑→Fec↑，对传动有利。F0过大→带的磨损加剧,加快松弛,降低寿命。F0

过小→影响带的工作能力，容易打滑。3）摩擦系数

f↑→Fec↑，对传动有利。当轮与带的配对材料为：胶对铸铁→

f↑

→∴带轮多用铸铁制造。联立：影响临界摩擦力的因素：1）初拉力F0，F0↑→Ffc↑三、带的应力分析

1.拉应力紧边：松边：2.离心拉应力3.弯曲应力q—带单位长度上的质量A—带的截面面积三、带的应力分析1.拉应力紧边：松边：2.离心拉应应力分布情况示意图max1b2cα2n1n2α1b12最大应力max出现在带的紧边开始绕上小(主动)带轮处。离心拉应力拉应力变应力状态→循环一定次数→疲劳破坏应力分布情况示意图max1b2cα2n1n2α1b四、带的弹性滑动与打滑

1.弹性滑动产生的机理：

带受拉力产生弹性变形，而拉力不同弹性变形量也不同。1）带的紧边在A1点绕上主动轮时：带的受力：F1带的速度：v=v1

当带由A1B1运动时：带拉力：F1F2减小带的弹性变形量减小（带收缩），即带一边随带轮前进，一边又向后收缩，使带的速度：v

v12）从动轮上：正好相反，即：v

v2即有：B1A1C1四、带的弹性滑动与打滑1.弹性滑动产生的机理：产生的原因：1）带具有弹性；2）紧边、松边有拉力差。注意：弹性滑动是带传动不可避免的固有特性。定义：由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量相对滑动——带的弹性滑动

。1）从动轮的圆周速度v2低于主动轮v1；2）降低了传动效率；3）引起带的磨损；4）使带温度升高。弹性滑动会引起下列后果：产生的原因：1）带具有弹性；2）紧边、松边有拉力差。注意：弹——理论传动比——实际传动比2.带传动的传动比：或其中：通常=0.01~0.02，一般工程计算可以忽略不计，则弹性滑动导致：从动轮的v2＜主动轮的v1，其相对降低率可用滑动率

来表示：

——理论传动比——实际传动比2.带传动的传动比：或其中：通传递功率P

增加，使得FeFec——过载带的磨损加剧，从动轮转速急速下降，直至传动失效。可以避免的，也必须避免。产生的原因造成的后果打滑的特点打滑3.带传动的打滑：

1）正常工作时：Fe<Fec弹性滑动只在带离开带轮前的一部分接触弧上发生。动弧B1C1、动角静弧A1C1、静角2）当FeFec：动角、静角3）当Fe=Fec：动角=、静角=0

——整体打滑小轮上，∵2>1※

打滑首先发生在哪个带轮上？传递功率P增加，使得FeFec——过载带的磨损加剧打滑：当带传递功率所产生的载荷超过临界摩擦力(或临界有效拉力)时，带将在轮上全面滑动，即整体打滑。注意：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑可起到过载保护的作用。a）弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的；b）打滑是由于过载引起的，是可以避免的，而且

必须避免。打滑：当带传递功率所产生的载荷超过临界摩擦力(或临界有效拉力§8-3普通V带传动的设计计算一、设计准则和单根V带的基本额定功率P0失效形式：打滑和带的疲劳破坏设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。为避免打滑，须限制有效拉力不超过临界值。为保证带具有一定的疲劳强度，应使：带在临界打滑状态下的有效拉力：（对于V带用fv代替f）§8-3普通V带传动的设计计算一、设计准则和单根单根V带处于临界打滑状态时所能传递的功率：——基本额定功率基本额定功率P0是在特定的试验条件下得到的：特定条件：1）载荷平稳；

2）包角

=180，即i=1；

3）特定带长。单根V带处于临界打滑状态时所能传递的功率：——基本额定功率基200400800950120014501600180020002400280032003600400050006000小带轮基准直径d1/mm表8-4a单根普通V带的基本额定功率P0（包角=、特定基准长度、载荷平稳时）

型号ZABC500.040.060.100.120.140.160.170.190.200.220.260.280.300.320.340.31560.040.060.120.140.170.190.200.230.250.300.330.350.370.390.410.40……………900.100.140.240.280.330.360.400.440.480.540.600.640.680.720.730.56750.150.260.450.510.600.680.730.790.840.921.001.041.081.091.00.80900.220.390.680.770.931.071.151.251.341.501.641.751.831.871.821.5……………1800.591.091.972.272.743.163.403.673.934.324.544.584.404.001.811250.480.841.441.641.932.192.332.502.642.852.962.942.802.511.091400.591.051.822.082.472.823.003.233.423.703.853.833.633.241.29…………2801.582.895.135.856.907.768.138.468.608.226.804.26小带轮转速

n1/(r/min)2001.392.414.074.585.295.846.076.286.346.025.013.232241.702.995.125.786.717.457.758.008.067.576.083.57…………………4504.518.2013.815.2316.5916.4715.5713.299.6420040080095012001450二、单根V带的额定功率Pr∆P0

—当i＞1时，单根V带额定功率的增量；见表8-4b式中：K

—包角修正系数，见表8-5

KL

—

长度修正系数，见表8-2

实际工作条件与试验条件不同，应对表中的P0进行修正。实际工作条件下单根V带的额定功率

Pr为：二、单根V带的额定功率Pr∆P0—当i＞1时，单根V带三、带传动的参数选择初选：

0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)1.中心距

aa↑●1↑，单位时间内带的应力循环次数↓，带寿命↑●带容易颤动，传动的平稳性↓，传动的整体尺寸↑

2.传动比ii↑α1↓，带传动易打滑推荐值：i=2~5三、带传动的参数选择初选：0.7(dd1+dd2)<3.带轮的基准直径

●b↑dd

↓●P给定时，v↓，Fe↑，带的根数↑→带轮宽度↑，各带间受力不均↑设计时应保证：dd≥(dd)min见表8--6

槽型YZABCDE（dd）min205075125200355500表8--6V带轮的最小基准直径∴为避免弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。3.带轮的基准直径●b↑dd↓●P给定时，v↓，F4.带速vv↑一般推荐：v=5~25m/s

vmax

＜30m/s●c↑，带的循环次数↑，带疲劳强度和寿命↓●P一定时，Fe↓，带的根数↓，传动尺寸↓为充分发挥带的工作能力和减少传动的总体尺寸带传动常设置在多级传动中的高速级4.带速vv↑一般推荐：v=5~25m/四、带传动的设计计算已知条件：P、n1、n2（或i）、传动位置要求及工作条件等。设计内容：确定带型、长度、根数、中心距、带轮基准直径等。1.已知条件和设计内容KA---工作情况系数，见表8-72.设计步骤和方法（1）确定计算功率Pca名义功率或电机的额定功率