? § 13-1 带传动的类型和应用
? § 13-2 带传动工作情况分析
? § 13-5 普通Ｖ带传动的计算
? § 13-7 Ｖ带传动的张紧装置
第十三章 带传动 P.194
工作原理
§ 13-1 带传动的类型和应用
,带轮 1、带轮 2、环形带构成
d2, d1－大小轮直径
α －中心距
α 2,α 1－大小轮包角
L－带长
计算公式见 p.195
带轮 1
带轮 2
带
α
α2 α1
,靠带与带轮接触弧间的摩擦力
传递运 动和动力
（一）带传动的类型 p.194
开口 传动 －两轴平行，同向回转
交叉 传动 －两轴平行，反向回转
半交叉 传动－两轴交错，不能逆转
平带 传动－ 底面是工作面,可实现多
种形式的传动
Ｖ带 传动－带 两侧面是工作面,承载
力大，只用于开口传动
多楔带 传动－具平、Ｖ带的优点
同步带 传动－具带与链传动的特点
图 13-2,p.210
按形
传式
动分
按
带
的
截
面
分
（二）Ｖ带的类型与结构 p.201
(2) 当带弯曲时 →中性层带长不变 →节面
图 13-13,p.201
表 (13-1),
P.201
1.Ｖ带的结构组成,(普通 )
2.Ｖ带型号,
带楔角 φ变化 (减小 )→带轮轮槽角 φ 0＜ 40°
P.209第 1 表 (13-8) P.209
(1) 分类 普通Ｖ带,Y,Z,A,B,C,D,E
p.202第 3 窄Ｖ带, SPZ,SPA,SPB,SPC
(2) 基准长度Ｌ 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
(1)基准直径 d→
d
3.基准尺寸,
p.201倒 2
表 (13-7) P.206,
表 (13-2)P.202
与Ｖ带节面对应的直径
（三）Ｖ带轮设计 P.208 § 13-6
(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
(2)工作面应精细加工
1,结构组成,
2,Ｖ带轮设计要求,
轮缘－安装带
图 13-16 轮辐－ 联接轮缘与轮毂
P.208 轮毂－安装轴
3,Ｖ带轮材料
灰铸铁 HT150,HT200－常用
铸钢、焊接（钢板）－高速
铸铝、塑料－小功率
轮缘
轮辐
轮毂
实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式
表 13-7 P.206
＜ 40°, d↓ → φ↓
(1)带轮直径
(2)标准直径系列
(3)轮槽角 φ
图 13-16,13-17
d
d a
φ
4,基本结构型式, －按带轮直径确定
5.
结构
尺寸
基准直径 d
顶圆直径 da（外径）
(二 )弹性滑动与打滑
(三 )带传动最大有效拉力 Fec
(四 )带传动的应力分析
(五 )带传动的优缺点
§ 13-2 带传动工作情况分析 P.196~201
(一 )带传动中的力分析 P.196
紧边
松边
一, 初始状态,
二, 工作状态,
拉力增加 →紧边 Ｆ 0↗ Ｆ 1 紧边 拉力
拉力减少 →松边 Ｆ 0↘ Ｆ 2 松边 拉力
1.紧松边的判断 →
Ｆ 1 Ｆ 1
Ｆ 2 Ｆ 2
Ｆ 0
Ｆ 0
带两边拉力 相等 ＝ Ｆ 0→ 张紧力
带两边拉力 不相等
绕出从动轮 的一边 →紧边
绕出主动轮 的一边 →松边
分析, 设带在工作前后带的总长不变，
∵ 紧边 由Ｆ 0↗ Ｆ 1→拉力增加,带增长
松边 由Ｆ 0↘ Ｆ 2→拉力减少,带缩短
3.摩擦力的方向,
∵ 总长不变 →∴ 带增长量＝带缩短量
o2 o
1
∴ Ｆ 1－Ｆ 0＝Ｆ 0－Ｆ 2 ; Ｆ 1＋Ｆ 2＝２Ｆ 0 (13-4)
2,紧松边力的大小
∵ 带传动是靠带与带轮
接触弧上的摩擦力传递
运动和动力的。
?Ｆ f－带与轮接触面上
的总摩擦力
取主动轮端的带为分离体 (逆转 )，则
∴ Ｆ f＝Ｆ 1－Ｆ 2
∴ Ｆ f＝Ｆ＝Ｆ 1－Ｆ 2 (13-5)
F1 + F2 = 2 F0 (13-4)
当初拉力Ｆ 0一定时，Ｆ 1、Ｆ 2的大小
→即Ｆ 1－Ｆ 2之差未定 →Ｆ 1－Ｆ 2＝Ｆ f＝Ｆ →
随带传动的Ｆ变化而变化。
未定
分析：
4.Ｆ 1、Ｆ 2、Ｆ f、Ｆ的关系 (F－有效拉力－阻力 )
Ｆ f
o1
F2
F1
Ｔ O1＝Ｆ f× d1／ 2＋Ｆ 2× d1／ 2－Ｆ 1× d1／ 2＝ 0
*Ｆ f不是作用于某点 的集中力，而是
带与轮接触面上各点摩擦力的总和 →
静摩擦力 →Ｆ f＝Ｆ
F1 = F0+ F/2
F2 = F0－ F/2
5.带传动的功率 P.196
但 Ｆ f有极限值,
P = F V／ 1000 kw (13-6)
∴ F = 1000 P / V N
F－Ｎ, V－ m / s
当Ｆ＞Ｆ fmax→打滑 （后述）
(二）弹性滑动与打滑 P.196～ 201 § 13-4
1,什么是弹性滑动,什么是打滑?
2,为什么会发生弹性滑动或打滑? 是否可以避免?
3,V1,V2,V带之间的关系如何?为什么?
?原因, 当 F＞ Ffmax → 打滑
?分析,
2,打滑先发生在
3,打滑 →带与带轮间的相对滑动 →剧烈的磨损 →失效
?防止措施,
可以
小带轮处
2,增大 F0→Ffmax增大
1,减小 F
1,打滑 避免
一, 打 滑 p.196倒 6
二,弹性滑动 p.200
*带传动在工作时存在有 带与带轮间的弹性滑动
→V1＞ V带,V带 ＞ V2→V1＞ V带 ＞ V2→ V1＞ V2
→实际传动比＞理论传动比 ( 减速传动 )
→带传动传动比不稳定
1.带是 弹性体,受载 →弹变,变形量与外力 成正比
小带轮处,带由 A1绕上 →由 B1绕出，拉力由 F1↘ F2 →带
边绕进边后缩 →带滞后于带轮 → V1＞ V带
o1 o2
A1
A2B
1
B2
C1
C2
F1
F2
2.带轮 两边拉力不相等,F1＞ F2
大带轮处,带由 A2绕上
→由 B2绕出，拉力由 F2↗ F1
→带边绕进边伸长
→带超前于带轮 → V带 ＞ V2
V1＞ V带 ＞ V2 → V1＞ V2
原
因
1.弹性滑动 避免
2.弹性滑动发生在 带离开带轮的那段接触弧上
不可
o1 o2
A1
A2
B1
B2
C1
C2
F1
F2
3.F↑→ 弹性滑动 ↑→ 弹性滑动 范 围 ↑,
当弹性滑动 扩展到整个接触弧 时,Ff＝ Ffmax
*分析,
三,传动比 p.200
)1(1
2
2
1
??
??
d
d
n
n
i
1
2
2
1
d
d
n
n
i ??
(13-9)
2
11
2
)1(
d
dn
n
??
?
(13-10)
近似计算取
? =0.01-0.02 滑动率
1
21
22
2
11
1
1 0 0 060
1 0 0 060
V
VV
nd
V
nd
V
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
∵
（三）带传动最大有效拉力 Fec P.196倒 4
P = FV/1000
F < Ffmax →正常工作
F＞ Ffmax → 打滑
一, Fec的大小 1.平带传动
1
1
2
)11(
0
121
?
?
?
????
?
?
?
f
f
fec
e
e
F
e
FFFF
(13-8)
?当 F1/F2=ef (13-7)
Fec = Ffmax →最大有效拉力
F↑
V↑ →P ↑
dFN
dl dα
F+dF
Fdα/2
dα/2
F2
F1
fdFN
当 F = Ffmax = Fec →最大有效拉力
二, Fec的影响因素
2s in
?ff ??
FQ FQ
FN FN/2 F
N/2
φ/2
FN=FQ
)2s in( ?
Q
N
FF ?
fF
f
F
f
F
fFF
QQ
Q
Nf
????
???
)2s i n (
)2s i n (
l i m
?
?
－当量摩擦系数
将 f 用 f′(当量摩擦系数 )
代入 (13-8)
1
12
0 ?
??
?
?
?
?
f
f
ec e
eFF
1.张紧力 F0 → F0愈大 Fec愈大
2.包角 α → α 愈大 Fec愈大
3.摩擦系数 f′ → f′愈大 Fec愈大
2,V带传动 Fec,
作业,13-2 p.223
补充, α1=165.7○
V= 11.5m/S
→ F0过大 → F1增大
→i ≠1,α＜ 180°
→工作面应精细加工
(四 )带传动的应力分析 (§ 13-3 P.198)
带传动工作时,作用于带上有哪些应力? 它们的分布
及大小有什么特点? 最大应力发生在什么部位?
1.由拉力产生的 拉应力,σ1,σ2,
→ ∵ F1> F2 → ∴ σ 1＞ σ2
σb=2yE/d E－带的弹性模量
y
2.由带弯曲产生的 弯曲应力,σb1,σb2
∵ d1 <d2 →∴ σ b1＞ σb2
一,带传动工作时,作用于带上应力
为 限制弯曲应力 σb不过大 →限制 ddmin→表 (13-7) p.206
3.由带弯曲运动而产生的 离心拉应力
3.由带弯曲运动而产生的 离心拉应力, FC →σC
→发生在带作圆周运动部分,作用于带的全长
FC=qV2
为限制离心拉应力 σC不过大 →限制 V → Vmax≤25m/S
但 Vmin≥5 m/S (P=FV/1000)
为限制 σb不过大 →限制 dmin
∴ 5m/S ≤ Vmax ≤ 25m/S
为限制离心拉应力 σC不过大 →限制 V
σb=2yE/d
FC=qV2
i＞ 1 (小轮主动 ),
i＜ 1 (大轮主动 ),
发生位置,
∵ σ 1＞ σ 2
σ b1＞ σ b2
带绕进小轮处
带绕出小轮处
σmax＝?σ
2
σC
σ1
σb2
σmax
σb1
二,带传动工作时最大应力, p.199
σmax＝ σ 1+ σ b1+ σ c
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)
三, 应力循环次数, p.199第 4
（五） 带传动的优缺点 p.195倒 3
?缺点, 1.不能保持准确的传动比,效率低
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
?优点, 1.缓冲吸振,传动平稳
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
§ 13-5普通Ｖ带传动的计算 P.201
(一 )带传动的失效形式及设计准则
☆ 失效形式 ☆ 设计准则
当Ｆ＞Ｆ fmax＝Ｆ ec →
当 σmax＞ [σ] →
☆ 带传动的设计准则,
保证带传动不打滑及具有一定的疲劳寿命。
☆ 设计方法, 求 → [Ｐ 0] → Ｚ＝Ｐ／ [Ｐ 0]
p.202 第 7
σmax≤[σ]
σ1≤[σ]－ σb1－ σC
带疲劳破坏
Ｆ ≤Ｆ ec打滑
=
(二 )单根普通Ｖ带的 许用 功率 [Ｐ 0]
一,Ｐ 0计算式
Ｐ 0 ＝Ｆ ecＶ／ 1000 → 单根带可传递最大功率
Ｆ ec≤Ｆ 1（ 1－ 1／ｅ f′α ） → 不打滑
Ｆ 1 ＝ σ1Ａ
σ1≤[σ]－ σb1－ σc → 足够的疲劳强度
∴ 单根Ｖ带可传递功率Ｐ 0,(13-13)
Ｐ 0＝ ([σ]－ σb1－ σc)Ａ (1－ 1／ｅ f′α )Ｖ／ 1000 kw
二, 单根Ｖ带的 基本额定功率Ｐ 0（特定条件）
1,Ｐ 0,按Ｐ 1、ｎ 1、型号 →查表 (13-3) p.203
2,特定条件, ①包角 α1=π(ｉ =1); ② 载荷平稳 ;
③ 特定基准长度
① 工作系数 Ｋ A→ 非平稳 载荷 Ｋ A ＞ 1 表 (13-6)p.205
② 包角修正系数 Ｋ α,表 (13-5) P.204
当 α1＜ π (ｉ＞ 1)→承载力 ↓→Ｋ α＜ 1→α1 ↓
→Kα↓③ 长度系数 Ｋ L, 表 (13-2) P.202
当 L＞特定条件 →绕转次数 N↓→传动功率 ↑→Ｋ L ＞ 1
当 L＜特定条件 →绕转次数 N↑→传动功率 ↓→Ｋ L ＜ 1
表（ 13-4） P.204
当 ｉ＞ 1→d2↑→σb2 ↓→承载力 ↑→传动功率 ↑
→ △ P0 ＞ 0
4,单根Ｖ带功率增量△ P0
3,非特定条件下的修正系数 P.203
[P0]= (P0+△ P0) KαKL (13-14) PC = KA P
Z= PC / [P0] (13-15) → 书 Z＜ 10,建议 Z≤6
三,单根Ｖ带的 许用功率 [Ｐ 0]
一, 设计方法, 作业,13-6 p.223
已知,
选择,
求,
验算：
1.Ｚ＝Ｐ C／ [Ｐ 0]
2,FQ (压轴力 ) p.200 第 9
α 1≥120,
V (25m/s ≥ Vmax≥5 m/s )
Ｐ、ｎ、ｉ、工作条件
PC
n
带的型号 (按 PC,n1查图 )
d,Ｌ d,a = (0.7~2)(d1+d2)
(三 ) V带传动的设计计算
(图 13-15)
二, V带传动的设计步骤
例 13-2 p.207
§ 13-7 Ｖ带传动的张紧装置 p.195第 14
∵ Ｐ＝ FＶ／ 1000 →调整 F0 →增大 F
① 定期张紧（定期调整中心）图 (13-4a)
② 自动张紧（靠自重）
(一 )原因,
(二 )张紧方法, →使ａ增大或使带张紧
但 ┌安装制造误差
└工作后的塑性变形 → F0不保证 →设张紧装置
2.张紧轮装置
1.调整中
心距
Ｖ带传动, 张紧轮设置在 松边内侧靠大轮 处
(∵ Ｖ带只能单向弯曲，避免过多减小包角）
平带传动, 张紧轮设置在 松边外侧靠小轮 处
(∵ 平带可以双向弯曲，应尽量增大包角 )
→利用张紧轮使带张紧
图 (13-4c)
平带 Ｖ带
2.张紧轮装置
（三）注意事项：
1.中心距应可调, p.206第 19
ａ max＝ａ＋ (0.03)Ｌ d
ａ min＝ａ－ (0.015)Ｌ d
2.带传动一般松边在上 (边 )(可增大包角 )
3,带传动作用于轴上的径向力 FＱ 较大 (Ｆ f←Ｆ 0)
F0＝ 500PC/(VZ)(2.5/kα－ 1)＋ qV2 N (13-17)
F Q＝ 2ZF0sin(α1／ 2) N
4.带传动应设置在高速轴
∵ Ｆ ec较小 →高速轴Ｔ较小
带传动具减振缓冲 →
高速轴要求传动平稳 (图 13-11)
α1
F0
F0
FQ
α1 F0F0
FQ
小结,1.带传动类型,特点、应用
2.带传动中的 力分析
初始状态, 带两边拉力相等＝ Ｆ 0→张紧力
工作状态, 两边拉力不等 →┌紧边 F0→F1 紧边拉力
└松边 F0→F2松边拉力
∴ F1－ F2 = F = Ff ； F1 + F2 = 2 F0
考虑 FC →F0=0.5(F1+F2)+FC
P = F V／ 1000 kw
3.当 F1/F2=efa → F = Ffmax = Fec →最大有效拉力
张紧力 F0 ↑;包角 α ↑;摩擦系数 f ↑ → Fec愈大
4.带传动工作时 最大应力,σmax＝ σ1+ σb1+ σ
发生位置, i＞ 1 (小轮主动 ),带绕进小轮处
i＜ 1 (大轮主动 ),带绕出小轮处
5.打滑与弹性滑动
*当 F＞ Ffmax → 打滑 → 打滑 可以 避免
打滑发生在 小带轮处
*∵ a.带是 弹性体 ; b.带轮两边拉力不相等,F1＞ F2
→带传动在工作时存在有带与带轮间的 弹性滑动
→ V1＞ V带 ＞ V2→ V1＞ V2→实际 i ＞理论 i (减速 )
→带传动传动比不稳定
6.带传动的 失效形式 与 设计准则
失效形式, 当Ｆ＞Ｆ fmax＝Ｆ ec →打滑
当 σmax＞ [σ] →带疲劳破坏
设计准则,在保证带传动不打滑的条件下，具有足
够的疲劳强度和寿命。
? § 13-2 带传动工作情况分析
? § 13-5 普通Ｖ带传动的计算
? § 13-7 Ｖ带传动的张紧装置
第十三章 带传动 P.194
工作原理
§ 13-1 带传动的类型和应用
,带轮 1、带轮 2、环形带构成
d2, d1－大小轮直径
α －中心距
α 2,α 1－大小轮包角
L－带长
计算公式见 p.195
带轮 1
带轮 2
带
α
α2 α1
,靠带与带轮接触弧间的摩擦力
传递运 动和动力
（一）带传动的类型 p.194
开口 传动 －两轴平行，同向回转
交叉 传动 －两轴平行，反向回转
半交叉 传动－两轴交错，不能逆转
平带 传动－ 底面是工作面,可实现多
种形式的传动
Ｖ带 传动－带 两侧面是工作面,承载
力大，只用于开口传动
多楔带 传动－具平、Ｖ带的优点
同步带 传动－具带与链传动的特点
图 13-2,p.210
按形
传式
动分
按
带
的
截
面
分
（二）Ｖ带的类型与结构 p.201
(2) 当带弯曲时 →中性层带长不变 →节面
图 13-13,p.201
表 (13-1),
P.201
1.Ｖ带的结构组成,(普通 )
2.Ｖ带型号,
带楔角 φ变化 (减小 )→带轮轮槽角 φ 0＜ 40°
P.209第 1 表 (13-8) P.209
(1) 分类 普通Ｖ带,Y,Z,A,B,C,D,E
p.202第 3 窄Ｖ带, SPZ,SPA,SPB,SPC
(2) 基准长度Ｌ 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
(1)基准直径 d→
d
3.基准尺寸,
p.201倒 2
表 (13-7) P.206,
表 (13-2)P.202
与Ｖ带节面对应的直径
（三）Ｖ带轮设计 P.208 § 13-6
(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
(2)工作面应精细加工
1,结构组成,
2,Ｖ带轮设计要求,
轮缘－安装带
图 13-16 轮辐－ 联接轮缘与轮毂
P.208 轮毂－安装轴
3,Ｖ带轮材料
灰铸铁 HT150,HT200－常用
铸钢、焊接（钢板）－高速
铸铝、塑料－小功率
轮缘
轮辐
轮毂
实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式
表 13-7 P.206
＜ 40°, d↓ → φ↓
(1)带轮直径
(2)标准直径系列
(3)轮槽角 φ
图 13-16,13-17
d
d a
φ
4,基本结构型式, －按带轮直径确定
5.
结构
尺寸
基准直径 d
顶圆直径 da（外径）
(二 )弹性滑动与打滑
(三 )带传动最大有效拉力 Fec
(四 )带传动的应力分析
(五 )带传动的优缺点
§ 13-2 带传动工作情况分析 P.196~201
(一 )带传动中的力分析 P.196
紧边
松边
一, 初始状态,
二, 工作状态,
拉力增加 →紧边 Ｆ 0↗ Ｆ 1 紧边 拉力
拉力减少 →松边 Ｆ 0↘ Ｆ 2 松边 拉力
1.紧松边的判断 →
Ｆ 1 Ｆ 1
Ｆ 2 Ｆ 2
Ｆ 0
Ｆ 0
带两边拉力 相等 ＝ Ｆ 0→ 张紧力
带两边拉力 不相等
绕出从动轮 的一边 →紧边
绕出主动轮 的一边 →松边
分析, 设带在工作前后带的总长不变，
∵ 紧边 由Ｆ 0↗ Ｆ 1→拉力增加,带增长
松边 由Ｆ 0↘ Ｆ 2→拉力减少,带缩短
3.摩擦力的方向,
∵ 总长不变 →∴ 带增长量＝带缩短量
o2 o
1
∴ Ｆ 1－Ｆ 0＝Ｆ 0－Ｆ 2 ; Ｆ 1＋Ｆ 2＝２Ｆ 0 (13-4)
2,紧松边力的大小
∵ 带传动是靠带与带轮
接触弧上的摩擦力传递
运动和动力的。
?Ｆ f－带与轮接触面上
的总摩擦力
取主动轮端的带为分离体 (逆转 )，则
∴ Ｆ f＝Ｆ 1－Ｆ 2
∴ Ｆ f＝Ｆ＝Ｆ 1－Ｆ 2 (13-5)
F1 + F2 = 2 F0 (13-4)
当初拉力Ｆ 0一定时，Ｆ 1、Ｆ 2的大小
→即Ｆ 1－Ｆ 2之差未定 →Ｆ 1－Ｆ 2＝Ｆ f＝Ｆ →
随带传动的Ｆ变化而变化。
未定
分析：
4.Ｆ 1、Ｆ 2、Ｆ f、Ｆ的关系 (F－有效拉力－阻力 )
Ｆ f
o1
F2
F1
Ｔ O1＝Ｆ f× d1／ 2＋Ｆ 2× d1／ 2－Ｆ 1× d1／ 2＝ 0
*Ｆ f不是作用于某点 的集中力，而是
带与轮接触面上各点摩擦力的总和 →
静摩擦力 →Ｆ f＝Ｆ
F1 = F0+ F/2
F2 = F0－ F/2
5.带传动的功率 P.196
但 Ｆ f有极限值,
P = F V／ 1000 kw (13-6)
∴ F = 1000 P / V N
F－Ｎ, V－ m / s
当Ｆ＞Ｆ fmax→打滑 （后述）
(二）弹性滑动与打滑 P.196～ 201 § 13-4
1,什么是弹性滑动,什么是打滑?
2,为什么会发生弹性滑动或打滑? 是否可以避免?
3,V1,V2,V带之间的关系如何?为什么?
?原因, 当 F＞ Ffmax → 打滑
?分析,
2,打滑先发生在
3,打滑 →带与带轮间的相对滑动 →剧烈的磨损 →失效
?防止措施,
可以
小带轮处
2,增大 F0→Ffmax增大
1,减小 F
1,打滑 避免
一, 打 滑 p.196倒 6
二,弹性滑动 p.200
*带传动在工作时存在有 带与带轮间的弹性滑动
→V1＞ V带,V带 ＞ V2→V1＞ V带 ＞ V2→ V1＞ V2
→实际传动比＞理论传动比 ( 减速传动 )
→带传动传动比不稳定
1.带是 弹性体,受载 →弹变,变形量与外力 成正比
小带轮处,带由 A1绕上 →由 B1绕出，拉力由 F1↘ F2 →带
边绕进边后缩 →带滞后于带轮 → V1＞ V带
o1 o2
A1
A2B
1
B2
C1
C2
F1
F2
2.带轮 两边拉力不相等,F1＞ F2
大带轮处,带由 A2绕上
→由 B2绕出，拉力由 F2↗ F1
→带边绕进边伸长
→带超前于带轮 → V带 ＞ V2
V1＞ V带 ＞ V2 → V1＞ V2
原
因
1.弹性滑动 避免
2.弹性滑动发生在 带离开带轮的那段接触弧上
不可
o1 o2
A1
A2
B1
B2
C1
C2
F1
F2
3.F↑→ 弹性滑动 ↑→ 弹性滑动 范 围 ↑,
当弹性滑动 扩展到整个接触弧 时,Ff＝ Ffmax
*分析,
三,传动比 p.200
)1(1
2
2
1
??
??
d
d
n
n
i
1
2
2
1
d
d
n
n
i ??
(13-9)
2
11
2
)1(
d
dn
n
??
?
(13-10)
近似计算取
? =0.01-0.02 滑动率
1
21
22
2
11
1
1 0 0 060
1 0 0 060
V
VV
nd
V
nd
V
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
∵
（三）带传动最大有效拉力 Fec P.196倒 4
P = FV/1000
F < Ffmax →正常工作
F＞ Ffmax → 打滑
一, Fec的大小 1.平带传动
1
1
2
)11(
0
121
?
?
?
????
?
?
?
f
f
fec
e
e
F
e
FFFF
(13-8)
?当 F1/F2=ef (13-7)
Fec = Ffmax →最大有效拉力
F↑
V↑ →P ↑
dFN
dl dα
F+dF
Fdα/2
dα/2
F2
F1
fdFN
当 F = Ffmax = Fec →最大有效拉力
二, Fec的影响因素
2s in
?ff ??
FQ FQ
FN FN/2 F
N/2
φ/2
FN=FQ
)2s in( ?
Q
N
FF ?
fF
f
F
f
F
fFF
Q
Nf
????
???
)2s i n (
)2s i n (
l i m
?
?
－当量摩擦系数
将 f 用 f′(当量摩擦系数 )
代入 (13-8)
1
12
0 ?
??
?
?
?
?
f
f
ec e
eFF
1.张紧力 F0 → F0愈大 Fec愈大
2.包角 α → α 愈大 Fec愈大
3.摩擦系数 f′ → f′愈大 Fec愈大
2,V带传动 Fec,
作业,13-2 p.223
补充, α1=165.7○
V= 11.5m/S
→ F0过大 → F1增大
→i ≠1,α＜ 180°
→工作面应精细加工
(四 )带传动的应力分析 (§ 13-3 P.198)
带传动工作时,作用于带上有哪些应力? 它们的分布
及大小有什么特点? 最大应力发生在什么部位?
1.由拉力产生的 拉应力,σ1,σ2,
→ ∵ F1> F2 → ∴ σ 1＞ σ2
σb=2yE/d E－带的弹性模量
y
2.由带弯曲产生的 弯曲应力,σb1,σb2
∵ d1 <d2 →∴ σ b1＞ σb2
一,带传动工作时,作用于带上应力
为 限制弯曲应力 σb不过大 →限制 ddmin→表 (13-7) p.206
3.由带弯曲运动而产生的 离心拉应力
3.由带弯曲运动而产生的 离心拉应力, FC →σC
→发生在带作圆周运动部分,作用于带的全长
FC=qV2
为限制离心拉应力 σC不过大 →限制 V → Vmax≤25m/S
但 Vmin≥5 m/S (P=FV/1000)
为限制 σb不过大 →限制 dmin
∴ 5m/S ≤ Vmax ≤ 25m/S
为限制离心拉应力 σC不过大 →限制 V
σb=2yE/d
FC=qV2
i＞ 1 (小轮主动 ),
i＜ 1 (大轮主动 ),
发生位置,
∵ σ 1＞ σ 2
σ b1＞ σ b2
带绕进小轮处
带绕出小轮处
σmax＝?σ
2
σC
σ1
σb2
σmax
σb1
二,带传动工作时最大应力, p.199
σmax＝ σ 1+ σ b1+ σ c
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)
三, 应力循环次数, p.199第 4
（五） 带传动的优缺点 p.195倒 3
?缺点, 1.不能保持准确的传动比,效率低
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
?优点, 1.缓冲吸振,传动平稳
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
§ 13-5普通Ｖ带传动的计算 P.201
(一 )带传动的失效形式及设计准则
☆ 失效形式 ☆ 设计准则
当Ｆ＞Ｆ fmax＝Ｆ ec →
当 σmax＞ [σ] →
☆ 带传动的设计准则,
保证带传动不打滑及具有一定的疲劳寿命。
☆ 设计方法, 求 → [Ｐ 0] → Ｚ＝Ｐ／ [Ｐ 0]
p.202 第 7
σmax≤[σ]
σ1≤[σ]－ σb1－ σC
带疲劳破坏
Ｆ ≤Ｆ ec打滑
=
(二 )单根普通Ｖ带的 许用 功率 [Ｐ 0]
一,Ｐ 0计算式
Ｐ 0 ＝Ｆ ecＶ／ 1000 → 单根带可传递最大功率
Ｆ ec≤Ｆ 1（ 1－ 1／ｅ f′α ） → 不打滑
Ｆ 1 ＝ σ1Ａ
σ1≤[σ]－ σb1－ σc → 足够的疲劳强度
∴ 单根Ｖ带可传递功率Ｐ 0,(13-13)
Ｐ 0＝ ([σ]－ σb1－ σc)Ａ (1－ 1／ｅ f′α )Ｖ／ 1000 kw
二, 单根Ｖ带的 基本额定功率Ｐ 0（特定条件）
1,Ｐ 0,按Ｐ 1、ｎ 1、型号 →查表 (13-3) p.203
2,特定条件, ①包角 α1=π(ｉ =1); ② 载荷平稳 ;
③ 特定基准长度
① 工作系数 Ｋ A→ 非平稳 载荷 Ｋ A ＞ 1 表 (13-6)p.205
② 包角修正系数 Ｋ α,表 (13-5) P.204
当 α1＜ π (ｉ＞ 1)→承载力 ↓→Ｋ α＜ 1→α1 ↓
→Kα↓③ 长度系数 Ｋ L, 表 (13-2) P.202
当 L＞特定条件 →绕转次数 N↓→传动功率 ↑→Ｋ L ＞ 1
当 L＜特定条件 →绕转次数 N↑→传动功率 ↓→Ｋ L ＜ 1
表（ 13-4） P.204
当 ｉ＞ 1→d2↑→σb2 ↓→承载力 ↑→传动功率 ↑
→ △ P0 ＞ 0
4,单根Ｖ带功率增量△ P0
3,非特定条件下的修正系数 P.203
[P0]= (P0+△ P0) KαKL (13-14) PC = KA P
Z= PC / [P0] (13-15) → 书 Z＜ 10,建议 Z≤6
三,单根Ｖ带的 许用功率 [Ｐ 0]
一, 设计方法, 作业,13-6 p.223
已知,
选择,
求,
验算：
1.Ｚ＝Ｐ C／ [Ｐ 0]
2,FQ (压轴力 ) p.200 第 9
α 1≥120,
V (25m/s ≥ Vmax≥5 m/s )
Ｐ、ｎ、ｉ、工作条件
PC
n
带的型号 (按 PC,n1查图 )
d,Ｌ d,a = (0.7~2)(d1+d2)
(三 ) V带传动的设计计算
(图 13-15)
二, V带传动的设计步骤
例 13-2 p.207
§ 13-7 Ｖ带传动的张紧装置 p.195第 14
∵ Ｐ＝ FＶ／ 1000 →调整 F0 →增大 F
① 定期张紧（定期调整中心）图 (13-4a)
② 自动张紧（靠自重）
(一 )原因,
(二 )张紧方法, →使ａ增大或使带张紧
但 ┌安装制造误差
└工作后的塑性变形 → F0不保证 →设张紧装置
2.张紧轮装置
1.调整中
心距
Ｖ带传动, 张紧轮设置在 松边内侧靠大轮 处
(∵ Ｖ带只能单向弯曲，避免过多减小包角）
平带传动, 张紧轮设置在 松边外侧靠小轮 处
(∵ 平带可以双向弯曲，应尽量增大包角 )
→利用张紧轮使带张紧
图 (13-4c)
平带 Ｖ带
2.张紧轮装置
（三）注意事项：
1.中心距应可调, p.206第 19
ａ max＝ａ＋ (0.03)Ｌ d
ａ min＝ａ－ (0.015)Ｌ d
2.带传动一般松边在上 (边 )(可增大包角 )
3,带传动作用于轴上的径向力 FＱ 较大 (Ｆ f←Ｆ 0)
F0＝ 500PC/(VZ)(2.5/kα－ 1)＋ qV2 N (13-17)
F Q＝ 2ZF0sin(α1／ 2) N
4.带传动应设置在高速轴
∵ Ｆ ec较小 →高速轴Ｔ较小
带传动具减振缓冲 →
高速轴要求传动平稳 (图 13-11)
α1
F0
F0
FQ
α1 F0F0
FQ
小结,1.带传动类型,特点、应用
2.带传动中的 力分析
初始状态, 带两边拉力相等＝ Ｆ 0→张紧力
工作状态, 两边拉力不等 →┌紧边 F0→F1 紧边拉力
└松边 F0→F2松边拉力
∴ F1－ F2 = F = Ff ； F1 + F2 = 2 F0
考虑 FC →F0=0.5(F1+F2)+FC
P = F V／ 1000 kw
3.当 F1/F2=efa → F = Ffmax = Fec →最大有效拉力
张紧力 F0 ↑;包角 α ↑;摩擦系数 f ↑ → Fec愈大
4.带传动工作时 最大应力,σmax＝ σ1+ σb1+ σ
发生位置, i＞ 1 (小轮主动 ),带绕进小轮处
i＜ 1 (大轮主动 ),带绕出小轮处
5.打滑与弹性滑动
*当 F＞ Ffmax → 打滑 → 打滑 可以 避免
打滑发生在 小带轮处
*∵ a.带是 弹性体 ; b.带轮两边拉力不相等,F1＞ F2
→带传动在工作时存在有带与带轮间的 弹性滑动
→ V1＞ V带 ＞ V2→ V1＞ V2→实际 i ＞理论 i (减速 )
→带传动传动比不稳定
6.带传动的 失效形式 与 设计准则
失效形式, 当Ｆ＞Ｆ fmax＝Ｆ ec →打滑
当 σmax＞ [σ] →带疲劳破坏
设计准则,在保证带传动不打滑的条件下，具有足
够的疲劳强度和寿命。
