第七章 挠性件传动
平带传动
挠性件传动特点：
1、靠摩擦或啮合传动，
2、传递运动或动力，
3、结构简单，
4、中心距大。
链传动普通 V带传动
带传动的 组成：
1、主动轮
2、从动轮
3、传送带
一、摩擦型带传动的工作原理和特点
7.1 带传动概述
4 由于有弹性滑动的存在，故不能保证固定的传动
比，
5 由于需要施加张紧力，所以会产生较大的压轴力，
使轴和轴承受力较大。
特点：
1 传动带具有挠性和弹性，可吸收振动和缓和冲击，
使传动平稳、噪音小，
2 当过载时,传动带与带轮之间可发生相对滑动而不
损伤其它零件，保护作用，
3 适合于主、从动轴间中心距较大的传动，
1,摩擦力比较
平带,fQfNF
f ??
V带,
2
sin 0
?
f
f ??
式中, f — 带与带轮之间的摩擦系数
f′ — V带轮当量摩擦系数
Q
f
QfF f
2
s i n 0
?
???
二,传动带的类型
平带, V带、特殊带
2, 传动带的型式
普通 V带
窄 V带 联组 V带
宽 V带
3, 传动带的应用
7.2 V带的结构、型号和基本尺寸
一,V带的结构
帘布结构 线绳结构
包布层
顶胶层
抗拉层
底胶层
二,普通 V带的型号和基本尺寸
普通 V带分为 Y,Z,A,B,C,D,E七种型号
7.3 带传动的理论基础
一,带传动的几何计算
1,包角 ?
小带轮上的包角 为：
??
?
??? 3.571 8 0 121 a
dd dd
?
2,带的基准长度 Ld
a
dd
ddaL ddddd
4
)(
)(
2
2
2
12
12
?
???? ?
3,中心距 a
8
)(8)](2[)(2 22
121212 dddddddd
ddddLddL
a
???????
?
??
二,带传动的受力分析
Ff=F1-F2
F=F1-F2
Ff = F
F1-F0 = F0 - F2
2F0=F1+F2
初拉力 F0
紧边拉力 F1
松边拉力 F2
有效圆周力 F
总摩擦力 Ff
联立以上各式，可得传动带所能传递的最大有效圆
周力 Fmax
1
1
1
1
1
1
2 0m a x
?
?
f
f
e
eFF
?
?
?
带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时 欧拉
公式
121 ?feFF ?
影响带传动最大有效圆周力 Fmax的主要因素有：
初拉力、小轮包角、摩擦系数
三、传动带的应力分析
1,由紧边和松边拉力产生的应力
紧边拉应力
A
F1
1 ??
A
F 2
2 ??
A
F
??? 21 ???
松边拉应力
有效拉应力
2,由离心力产生的应力
A
m
A
F
mF
damdc
da
F
dam
R
m R d a
R
m d ldC
c
c
c
c
2
2
2
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22
2
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?
?
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?
?
??
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?
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???
取微元体分析受力
3,由带弯曲产生的应力
d
abab
b d
YEYE 2
??
?
? MPa
式中,dd---带轮基准直径,mm
?--曲率半径,?=dd/2,mm
Ya--带受拉侧最外层至中性层的距离,mm，
对平带 Ya =h/2,对 V带 Ya ≈ ha
Eb--带材料的弯曲弹性模量
如图最大应力产生在由紧边进入小带轮处
cb ???? ??? 11m a x
四、带传动的弹性滑动和打滑现象
带传动的弹性滑动
弹性滑动
由于带的弹性变形而引
起的带与带轮之间的相
对滑动现象。
弹性滑动会引起下列后果：
（ 1）从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度
（ 2）损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温
度升高；并引起传动带磨损
弹性滑动是带传动 中不
可避免的现象，是正常
工作时固有特性。
滑动率,由于弹性滑动引起从动轮圆周速度低
于主动轮圆周速度，其相对降低率通常称为带
传动滑动系数或滑动率。
1
21
1
21
1
21
1
21
n
inn
nd
ndnd
d
dd ??????
?
??
?
???
通常 )%2~1(??
若传递的基本载荷超过最大有效圆周力,带在
带轮上发生显著的相对滑动即打滑。
带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以
打滑总是在小轮上先开始的
打滑是由于过载引起的，避免过载就可以避
免打滑
打滑
造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定
状态
五、带传动的失效形式和设计准则
带传动的失效形式是,打滑和疲劳破坏
带传动的设计准则是 在保证带工作时不打滑的条
件下，具有一定的疲劳强度和寿命
][11m a x ????? ???? cb
][?
--在一定条件下，由带的疲劳强度决定的
许用拉应力
当
][m a x ?? ?
带传动将发挥最大效能
cb ???? ??? 11 ][
在即将打滑的临界状态下，带传动的最大有效圆
周力
)11()11(
1
'
1
' 11 ?? ? ff eAeFF ???? N
1 0 0 0
.?FP ? kW
带既不打滑又有一定疲劳强度时所能传递的功率
1 0 0 0
)11)(]([
1
'10
????
?
A
e
P
fcb
????
kW
以上公式的特定条件：
1???
载荷平稳
包角
带长 Ld为特定长度
强力层为化学纤维
当条件变化时,i 1
01
1(1 )
b
i
P K n
K
? ? ?
?
Kb –弯曲影响系数，与带型有关
Ki –传动比系数
功率增量
寿命,107~108次
7.4 普通 V带传动的设计计算
普通 V带传动的设计主要是：
选择带的型号，计算带的根数以及合理的
确定有关参数等
设计 V带传动的一般已知条件是：
传动用途和工作条件；传动的功率 P； 主动
轮、从动轮的转速 n1和 n2或传动比 i,对传动位
置和外部尺寸要求等
设计计算的一般步骤
1,确定设计功率
PKP Ad ?
P— 名义功率
KA— 工作情况系数
2,选择带型
3,确定带轮的基准直径 dd1和 dd2
2? Dí Y Z A B C D E
d d m in 20 50 75 125 200 355 500
)1(
12
12
2
1
2
1
???
?
dd
dd
d
n
n
d
d
n
n
d传动比不精确：
传动比精确：
带轮轮槽基准宽度处的直径，
与带的节线在同一位置。
4,验算带的速度 ?
设计时应使
m a x?? ?
带速高圆周力小，需要带少；但离心力大。
一般在 ?=5~25m/s内选取,以 ?=20~25m/s最为有利
5,确定中心距 a和 V带长度 Ld
初选 a0
)(2)(7.0 2121 0 dddd ddadd ????
计算 L’d
2
'
0
dd LLaa ???
6,计算小轮包角 ?1
0
2
0
'
4
)(
)(
2
2 12
12 a
dd
ddaL ddddd
?
???? ?
查表 7.2确定 Ld
计算实际中心距
??
?
??? 3.571 8 0 121 a
dd dd
?
?1与 i有关,为保证 ?1不过小,传动比 i不宜过大。通
常 i ≤ 7,个别情况下可达到 10
7,确定 V带的根数 z
L
d
KKPP
Pz
?)( 00 ??
?
8,确定初拉力 F0
2
0 )
5.2(5 0 0 ?
? ?
? m
K
K
z
PF d ??? N
–包角修正系数
–带长修正系数
LK
K?
9,计算作用在轴上的力 Q
2s i n22c o s2
1
00
?? zFzFQ ??
初拉力的测试,
G与 F0有关
7.5 V带轮
带轮组成,
轮缘
轮毂
轮辐或腹
板
V带弯曲后楔角的变化
各种带轮结构
7.6 带的张紧
定期张紧装置
定期张紧装置
自动张紧装置
用带轮张紧
7.7同步带简介
同步带的特点：
传动比准确
效率高
传动平稳、噪音低
使用寿命长
中心距大
承受冲击
轴上压力小
同步带的应用：
仪器、仪表
计算机行业
汽车行业
纺织机械
粮食机械
机床
石油机械
7.8 链传动概述
链传动组成
按用途分类：
传动链,在机械中用来
传递运动和动力
输送链,在输送机械中
用来输送物料或机件
曳引链,在起重机械中
用来提升重物
链传动特点：
传递功率大、效率高
传递中心距大，压轴力不大
经济、可靠
瞬时传动比不是常数
有一定动载荷和冲击
链传动应用：
农业机械
轻工、化工机械
起重、运输机械
汽车、机床
采矿机械
7.9传动链和 链轮
整体式链轮 孔板式链轮 组合式链轮链轮主要尺寸
7.10 链传动的运动特性
一,链传动的运动不均匀性
实际上，瞬时链速 ?和从动轮角速度 ?2及瞬时传
动比 ii都是变化的
111 2
1 ?? d?
????? c o s2c o s 111 d??
2c o s
c o s
c o s
2
2
1
2
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?
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?
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?
?
?
?
c o s
c o s
1
2
2
1
d
di
i ??
主动轮
瞬时传动比
链
从动轮
二、保证传动比 i=常数（ ω1= ω 2 ）的条件：
Z1=Z2
紧边链长 =链节距的整数倍
1、链的疲劳破坏
2、链的铰链磨损
外链节变长
3、链的铰链胶合
4、链的静强度破断
7.11 滚子链的主要失效形式
1、两链轮回转平面应在同一铅
垂平面、两轴线应平行
2、两链轮中心线与水平线夹角
尽量小于 45°
3、下列情况松边在下面
1） a<=30p i>2 水平
2）倾斜角大
3） a>=60p i<2 z1 < = 25
水平
4、若松边垂度过大，会啮合不
良应张紧
7.12 链传动的布置
链传动的张紧
链传动太松,啮合不良、链边振动、跳齿
张紧方法,调整中心距、用张紧轮
链传动的润滑
润滑的作用,降低摩擦、减少磨损、散热
润滑方式,油浴润滑、润滑脂定期润滑
平带传动
挠性件传动特点：
1、靠摩擦或啮合传动，
2、传递运动或动力，
3、结构简单，
4、中心距大。
链传动普通 V带传动
带传动的 组成：
1、主动轮
2、从动轮
3、传送带
一、摩擦型带传动的工作原理和特点
7.1 带传动概述
4 由于有弹性滑动的存在，故不能保证固定的传动
比，
5 由于需要施加张紧力，所以会产生较大的压轴力，
使轴和轴承受力较大。
特点：
1 传动带具有挠性和弹性，可吸收振动和缓和冲击，
使传动平稳、噪音小，
2 当过载时,传动带与带轮之间可发生相对滑动而不
损伤其它零件，保护作用，
3 适合于主、从动轴间中心距较大的传动，
1,摩擦力比较
平带,fQfNF
f ??
V带,
2
sin 0
?
f
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式中, f — 带与带轮之间的摩擦系数
f′ — V带轮当量摩擦系数
Q
f
QfF f
2
s i n 0
?
???
二,传动带的类型
平带, V带、特殊带
2, 传动带的型式
普通 V带
窄 V带 联组 V带
宽 V带
3, 传动带的应用
7.2 V带的结构、型号和基本尺寸
一,V带的结构
帘布结构 线绳结构
包布层
顶胶层
抗拉层
底胶层
二,普通 V带的型号和基本尺寸
普通 V带分为 Y,Z,A,B,C,D,E七种型号
7.3 带传动的理论基础
一,带传动的几何计算
1,包角 ?
小带轮上的包角 为：
??
?
??? 3.571 8 0 121 a
dd dd
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2,带的基准长度 Ld
a
dd
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4
)(
)(
2
2
2
12
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3,中心距 a
8
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二,带传动的受力分析
Ff=F1-F2
F=F1-F2
Ff = F
F1-F0 = F0 - F2
2F0=F1+F2
初拉力 F0
紧边拉力 F1
松边拉力 F2
有效圆周力 F
总摩擦力 Ff
联立以上各式，可得传动带所能传递的最大有效圆
周力 Fmax
1
1
1
1
1
1
2 0m a x
?
?
f
f
e
eFF
?
?
?
带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时 欧拉
公式
121 ?feFF ?
影响带传动最大有效圆周力 Fmax的主要因素有：
初拉力、小轮包角、摩擦系数
三、传动带的应力分析
1,由紧边和松边拉力产生的应力
紧边拉应力
A
F1
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A
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A
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松边拉应力
有效拉应力
2,由离心力产生的应力
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c
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???
取微元体分析受力
3,由带弯曲产生的应力
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b d
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式中,dd---带轮基准直径,mm
?--曲率半径,?=dd/2,mm
Ya--带受拉侧最外层至中性层的距离,mm，
对平带 Ya =h/2,对 V带 Ya ≈ ha
Eb--带材料的弯曲弹性模量
如图最大应力产生在由紧边进入小带轮处
cb ???? ??? 11m a x
四、带传动的弹性滑动和打滑现象
带传动的弹性滑动
弹性滑动
由于带的弹性变形而引
起的带与带轮之间的相
对滑动现象。
弹性滑动会引起下列后果：
（ 1）从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度
（ 2）损失一部分能量，降低了传动效率，会使带的温
度升高；并引起传动带磨损
弹性滑动是带传动 中不
可避免的现象，是正常
工作时固有特性。
滑动率,由于弹性滑动引起从动轮圆周速度低
于主动轮圆周速度，其相对降低率通常称为带
传动滑动系数或滑动率。
1
21
1
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若传递的基本载荷超过最大有效圆周力,带在
带轮上发生显著的相对滑动即打滑。
带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以
打滑总是在小轮上先开始的
打滑是由于过载引起的，避免过载就可以避
免打滑
打滑
造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定
状态
五、带传动的失效形式和设计准则
带传动的失效形式是,打滑和疲劳破坏
带传动的设计准则是 在保证带工作时不打滑的条
件下，具有一定的疲劳强度和寿命
][11m a x ????? ???? cb
][?
--在一定条件下，由带的疲劳强度决定的
许用拉应力
当
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带传动将发挥最大效能
cb ???? ??? 11 ][
在即将打滑的临界状态下，带传动的最大有效圆
周力
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1
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1
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1 0 0 0
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带既不打滑又有一定疲劳强度时所能传递的功率
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A
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以上公式的特定条件：
1???
载荷平稳
包角
带长 Ld为特定长度
强力层为化学纤维
当条件变化时,i 1
01
1(1 )
b
i
P K n
K
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?
Kb –弯曲影响系数，与带型有关
Ki –传动比系数
功率增量
寿命,107~108次
7.4 普通 V带传动的设计计算
普通 V带传动的设计主要是：
选择带的型号，计算带的根数以及合理的
确定有关参数等
设计 V带传动的一般已知条件是：
传动用途和工作条件；传动的功率 P； 主动
轮、从动轮的转速 n1和 n2或传动比 i,对传动位
置和外部尺寸要求等
设计计算的一般步骤
1,确定设计功率
PKP Ad ?
P— 名义功率
KA— 工作情况系数
2,选择带型
3,确定带轮的基准直径 dd1和 dd2
2? Dí Y Z A B C D E
d d m in 20 50 75 125 200 355 500
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d
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d传动比不精确：
传动比精确：
带轮轮槽基准宽度处的直径，
与带的节线在同一位置。
4,验算带的速度 ?
设计时应使
m a x?? ?
带速高圆周力小，需要带少；但离心力大。
一般在 ?=5~25m/s内选取,以 ?=20~25m/s最为有利
5,确定中心距 a和 V带长度 Ld
初选 a0
)(2)(7.0 2121 0 dddd ddadd ????
计算 L’d
2
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6,计算小轮包角 ?1
0
2
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查表 7.2确定 Ld
计算实际中心距
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?
??? 3.571 8 0 121 a
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?1与 i有关,为保证 ?1不过小,传动比 i不宜过大。通
常 i ≤ 7,个别情况下可达到 10
7,确定 V带的根数 z
L
d
KKPP
Pz
?)( 00 ??
?
8,确定初拉力 F0
2
0 )
5.2(5 0 0 ?
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K
K
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PF d ??? N
–包角修正系数
–带长修正系数
LK
K?
9,计算作用在轴上的力 Q
2s i n22c o s2
1
00
?? zFzFQ ??
初拉力的测试,
G与 F0有关
7.5 V带轮
带轮组成,
轮缘
轮毂
轮辐或腹
板
V带弯曲后楔角的变化
各种带轮结构
7.6 带的张紧
定期张紧装置
定期张紧装置
自动张紧装置
用带轮张紧
7.7同步带简介
同步带的特点：
传动比准确
效率高
传动平稳、噪音低
使用寿命长
中心距大
承受冲击
轴上压力小
同步带的应用：
仪器、仪表
计算机行业
汽车行业
纺织机械
粮食机械
机床
石油机械
7.8 链传动概述
链传动组成
按用途分类：
传动链,在机械中用来
传递运动和动力
输送链,在输送机械中
用来输送物料或机件
曳引链,在起重机械中
用来提升重物
链传动特点：
传递功率大、效率高
传递中心距大，压轴力不大
经济、可靠
瞬时传动比不是常数
有一定动载荷和冲击
链传动应用：
农业机械
轻工、化工机械
起重、运输机械
汽车、机床
采矿机械
7.9传动链和 链轮
整体式链轮 孔板式链轮 组合式链轮链轮主要尺寸
7.10 链传动的运动特性
一,链传动的运动不均匀性
实际上，瞬时链速 ?和从动轮角速度 ?2及瞬时传
动比 ii都是变化的
111 2
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2c o s
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主动轮
瞬时传动比
链
从动轮
二、保证传动比 i=常数（ ω1= ω 2 ）的条件：
Z1=Z2
紧边链长 =链节距的整数倍
1、链的疲劳破坏
2、链的铰链磨损
外链节变长
3、链的铰链胶合
4、链的静强度破断
7.11 滚子链的主要失效形式
1、两链轮回转平面应在同一铅
垂平面、两轴线应平行
2、两链轮中心线与水平线夹角
尽量小于 45°
3、下列情况松边在下面
1） a<=30p i>2 水平
2）倾斜角大
3） a>=60p i<2 z1 < = 25
水平
4、若松边垂度过大，会啮合不
良应张紧
7.12 链传动的布置
链传动的张紧
链传动太松,啮合不良、链边振动、跳齿
张紧方法,调整中心距、用张紧轮
链传动的润滑
润滑的作用,降低摩擦、减少磨损、散热
润滑方式,油浴润滑、润滑脂定期润滑
