第13章 带传动 基本内容：带传动的类型和应用；带传动的受力分析；带的应力分析；带传动的弹性滑动和传动比普通V 带传动的计算；V带轮的结构 基本要求：了解带传动的特点及使用场合；理解带传动弹性滑动特性，带传动的受力分析和运动分析，掌握带传动的设计方法及各项参数的选择方法 学 时：课堂教学：4学时。 第一讲 §13-1带传动的类型和应用 带传动是两个或多个带轮之间用带作为挠性拉曳零件的传动装置，工作时借助零件之间的摩擦（或啮合）来传递运动或动力。 一、结构组成： 带 ＋带轮 ＋ 张紧装置 二、工作原理：靠摩擦（或啮合）传动 三、带传动的主要类型： 根据截面形状 平型带传动 圆形带传动 V带传动： 多楔带传动 同步齿形带传动 （ 靠啮合传动） 四、带传动的优缺点 五、带传动的几何关系 带传动的主要几何参数有：中心距a，带的基准长度L， 带轮基准直径D1、D2，包角α1、α2 各参数之间的关系如下： §13-2 带传动的受力分析 1．带传递的有效拉力 F0——张紧力 F1——紧边拉力 F2——松边拉力 设带的总长度不变，则紧边拉力的增量F1－F0应等于松边拉力的减少量F0－F2，即 F0=（F1＋F2）/ 2 根据带的受力平衡条件 其有效拉力应等于带与带轮的接触弧上摩擦力的总和。即 F＝F1－F2=Ff 以v表示带速，m／s，P表示名义传动功率，kw；则有效拉力：  2、 F1、F2和F的关系 不计带的质量 式中 e——自然对数的底；e≈2.718 μ——带与带轮间的摩擦系数 α——带在带轮上的包角； 联立解式得紧边拉力F1和松边拉力 F2为：   带即将开始打滑时，带上各力沿垂直方向各力的平衡式为 3．由离心力所产生的拉力Fc  q一每米带长的质量，kg／m。 4、作用在轴上的压力FQ FQ由下式确定 FQ=2ZF0sinα1/2 式中 FO——单根带的张紧力； Z——V带根数 α1——小带轮包角 第二讲 §13-3 带的应力分析 1．紧边应力σ1、松边应力σ2  式中A一带的截面面积。 2．离心应力σc  3．弯曲应力σb  式中： E——带的弹性模量；r——带轮半径；y——由带中性层到最外层的距离。 4、带上应力分布规律 将带上各点处的应力用一线段表示 应力分布规律图表明： 带传动工作时，带是在变应力状态下工作的， 且最大应力发生在紧边进人小带轮处。 §13-4 带传动的弹性滑动和传动比 1．带的弹性滑动 ——由于带是弹性体，受力不同时伸长量不等。 当带自b点绕上主动轮时，带的拉力由F1降低到F2， 所以带的拉伸弹性变形也要相应减小，亦即带在逐渐缩短， 带于带轮之间必然发生相对滑动。 同样的现象也发生在从动轮上，但情况恰好相反。 ——这种由于拉力的变化造成带的弹性变形的变化，所引起的带在带轮上产生的相对滑动称为带的弹性滑动。 ——弹性滑动引起了下列后果 1）从动轮的圆周速度低于主动轮；（造成速度上的损失） 2）降低了传动效率； 3）引起带的磨损； 4）使带温度升高。 ——弹性滑动是带传动固有的特性，是不能避免的。 ——带传动的功率越大，弹性滑动的程度越严重。 注意：不能将弹性滑动和打滑混淆起来 第三讲 2．传动比 由以上分析，从动轮的圆周速度低于主动轮， 为了能够反映由于弹性滑动产生的速度损失的程度，将其相对降低率，称为滑动率。用ε表示 式中i——传动比。 ε——带传动的滑动率。一般为1％～2％。 §13-5 普通V带传动的计算 一、V带的构造与规格 V带有普通V带、窄V带和宽V带、活络V带等类型。一般多使用普通V带，现在使用窄V带的也日见广泛。本章主要介绍普通V带传动的设计。 普通V带为标准件，有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。 1、普通V带构造： 两种结构：帘布芯结构 线绳芯结构 都由四个层构成 包布层 顶胶层 抗拉体（承载层） 底胶层 ★V带两摩擦面间的夹角——楔角，楔角为40°。 二、单根普通V带的许用功率 1、带传动的失效形式——疲劳断裂，打滑 2、计算准则——在不打滑前提下，具有一定疲劳强度和寿命是带传动的主要设计依据。 3、单根普通V带能传递的功率 ▲对于单根V带在特定条件下（α1=α2=180°，L为特定基准长度，载荷平稳等），所能够传递的功率P0，见表 13—3 三、V带传动设计 原始数据（已知条件） 传动用途——用于何种设备 载荷性质——工作机载荷平稳、冲击 原动机类型、特性——平稳、冲击 运转时间——每天工作时间 传动功率——名义功率P（额定功率） 带轮转速或传动比 特殊要求 设计内容： 由计算准则：在保证带传动不发生打滑并具有一定疲劳强度和使用寿命的条件下， 1）确定V带的型号、长度、根数 2）确定带传动的中心距 3）确定带轮直径及其结构尺寸 4）计算张紧力和作用在轴上的载荷 5）张紧装置的选用 第四讲 设计步骤及参数选择 1、确定计算功率Pc Pc＝KAP KA——工作情况系数，表13—6 2、V带型号的选择 对于普通V带的型号可根据计算功率Pc和小带轮转速 n1由图13—15选取； 3、确定带轮直径D1、D2（基准直径） 带轮直径的确定，关键是小带轮直径D1的确定，应满足 ① D1min的要求—→表13—7 ② 标准直径系列的要求—→表13—7下方 D2可以按下式计算： 注意：计算的D2不符合标准直径系列的要求时，应按标准直径系列的要求圆整 4、计算带速v v=πd1n1 / （60×1000） m/s 一般v在5～25 m/s，最大30 m/s，在8～15 m/s较好 5、初定中心距a0 对于V带传动，中心距a一般可取 2（D1 ＋ D2≥ ao ≥0.7（D1＋D2） 6、确定V带的基准长度Ld 根据计算的L值，再由表13—2选定相近的基准长度Ld。 7、计算实际中心距a ▲——中心距的变动范围 （a－0．015Ld）～（a＋0.03Ld） 8、计算包角 ≥120° 9、计算张紧力 F0 对于V带传动，可由下式计算： kα —— 包角系数，表13—5 10、计算V带根数  式中 Po——见表13—3 △Po——考虑 i ≠1时传动功率的增量，kw 见表13—4 kL——长度系数，见表13—2 11．作用在轴上的载荷FQ  12．带轮结构设计 13．带传动的张紧装置的选择 张紧装置分定期张紧和自动张紧两类。 §13-6 V带轮的结构