课后习题
7-18；
下载带传动习题 1,2
思考题,7-2,3,4,6； 9— 12
机械设计
?第 5章 带传动
第 5章 带传动
§ 5.1.1 概述
1.带传动的特点,结构简单，中心距
大；传动平稳，能缓冲吸振； 传动
比不稳定； 过载打滑保护作用 。
第 5章 带传动
§ 5.1.1 概述
2.带传动的类型
按照带的形状分类,平带； V带；多楔带；同步带 。
带传动的主要类型
类型 平带 V 带 多楔带 同步带
结构 图 8- 2a ) 图 8- 2b) 图 8- 2c ) 图 8- 2d)
特点 结构最简
单、易于
制造
传 递 摩 擦 力
大、传动比大、
结构较紧凑
传递功率大、
摩擦力大、柔
性好
传动比准确、轴
向压力小；但安
装和制造要求
高
标准化 已标准化 已标准化 已标准化
应用
场合
传动中心
距较大
应用广泛 传递功率较
大、结构要求
紧凑、变载荷
或冲击
较高线速度，可
达 50 m / s 。
第 5章 带传动
§ 5.1.1 概述
2.带传动的类型
按照传动比分类,定传动比，有级变速；无级变速
第 5章 带传动
§ 5.1.1 概述
2.带传动的类型
按照两轴的位置和转向分类：
第 5章 带传动
§ 5.1.2 V带的类型与结构 表 5-1
普通 窄 联组
齿形 V带
§ 5.1.2 V带的类型与结构
?普通 V带的结构：
帘布芯 V带,制造方便
抗拉体
绳芯 V带,柔韧性好、抗弯强度大
? 普通 V带的截型分 YZABCDE七种
窄 V带的截型分 SPZ.SPA,SPB,SPC四种
截面尺寸 表 8-2基准长度系列 表 8-3
第 5章 带传动 1.顶胶
4.包布3.底胶
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析
)25(2001 ???? FFFF
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析
取小轮一端带为分离体,?T=0带轮所受力矩：
带传动功率：
)15(
0
222
21
1
2
1
1
1
????
???
FFFF
D
F
D
F
D
F
e?
?
得：
kWvFp e
1 0 0 0
?
带的摩擦传动原理 (小结）
带上的作用力
初拉力 0F 带张紧在带轮上，受工作载荷前
紧边拉力 1F 作用在紧边上的拉力
松边拉力 2F 作用在松边上的拉力
有效拉力 eF 带和带轮接触面上的摩擦力总和
各个力之
间的关系
)25(2 021 ??? FFF
)15(21 ???? FFFF fe
带传动所传递的功率
)45(
2
)35(
2
02
01
???
???
e
e
F
FF
F
FF
KWvFP e1000?
5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析
)85(21 ?? ??eFF
e--自然对数的底（ e=2.718… ）
?--带在带轮上的包角 rad （平行传动时为小轮包角）
a
DD 12
1
??? ?? ?? 60180 121 ???? a DD?
将（ 5-3）代入（ 5-9）
最大的有效拉力,)105(
1
12
1
12
00 ??
??
?
??
?
?
??
??
??
??
e
eF
e
eFF
ec
柔韧体的欧拉公式：
）（）（有效拉力 9511121 ????? ??
e
FFFF e
最大有效拉力的影响因素
? 预紧力,
? 包角,
? 摩擦系数,
0F 0F ecF
F0越大越好吗？
越小呢？
? ?
ecF
f f ecF
摩擦系数：橡胶 —— 钢 f=0.4 ； 橡胶 —— 铸铁 f =0.8
)105(
1
12
1
12
00 ??
??
?
??
?
?
??
??
??
??
e
eF
e
eFF
ec
增大小轮包角的结构措施
1.合理安排松边、紧边的位置
增大小轮包角的结构措施
2.合理张紧
第 5章 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
2,带的应力分析
n 1
n 2
松边拉应力
紧边拉应力
A
F 2
2 ??松边拉应力：
A
F 1
1 ??紧边拉应力
n 1
n 2
离心应力
n 1
n 2
弯曲应力
d
a
b d
hE ?? 2?弯曲应力：
A
qv
c
2
,??离心应力
q--带单位长度上的质量,Kg/m（表 8-5）
A--带的截面面积,mm2 （表 8-2）
n 1
n 2
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
2.带的应力分析
cb ???? ??? 11m ax
带轮的最小基
准直径
（表 5-2）
? 轮径减小 10%
? 功率提高 10% 带寿命缩短一半。
? 带长减小 50%
（ 1）,带的弹性滑动
产生的原因 带的弹性、松边与紧边拉力差
定义 由于带的弹性变形而产生的带与带轮之间
的相对滑动称为弹性滑动。
%100
1
21 ???
v
vv?弹性滑动的特点 不可避免的
传动比不准确；带的磨损，效率降低
§ 5.1.3 带传动的工作原理
3.带的弹性滑动和打滑
1
2
1
2
2
1
)1( D
D
D
D
n
ni ?
??? ?
弹性滑动的后果
弹性滑动率
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
3.带的弹性滑动和打滑
弹性滑动现象分析：
?紧边在 A点绕上主动
轮
?带的拉力逐渐降低，
变形量减小
?带速滞后于带轮
即带与轮之间发生相
对滑动
n 1
静弧
动弧
A
B
B*
（ 2）,带的打滑
产生的原因 外载荷增加，使得 m a xfece FFF ??
造成的后果 带的磨损急剧增加、从动轮的转速急剧下
降，直至传动失效。
打滑的特点 可以避免的
带打滑时的现象？
如何避免带发生
打滑？
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
第 5章 带传动
带的弹性滑动和打滑 小结
1.动弧是接触弧的一部分
2.动弧位于主动轮的出口边
3.欧拉公式适用于动弧
4.当动弧扩展到整个接触弧时发生打滑
5.弹性滑动不可避免，打滑可以避免
6.弹性滑动造成传动比不稳定
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
1.带传动的失效形式和设计准则
失效形式, 打滑；磨损；疲劳折断
改进措施（表 5-1）
设计准则,
在保证带传动不打滑的前提下，
具有一定的疲劳强度和寿命,
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
2,单根 V带的基本额定功率
,单根 V带传递的最大载荷：
][11m a x ????? ???? cb
)
1
1()]([)
1
1(
)
1
1(
11
1
1
121
????
????
????
e
A
e
A
e
F
e
F
FFFF
cb
ec
v
??????
??????
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
2.V带的基本额定功率
kW
Av
evF
P
cb
ec
1 0 00
)
1
1)(]([
1 0 00
1
0
??
??? ???
??
由式中看出 P0与带的型号，材料，长度，
轮径，包角，速度等诸多因素有关
P141表 5-6,表 5-7 单根 V带的基本额定功率
（包角 ?=180°，特定长度，平稳工作）
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
3.设计数据和设计方法
功率 P
主动轮转速 n1
被动轮转速 n2（ 或 i）
工作条件
带型号
带轮直径 D1,D2
带根数 z
中心距 a
带长 L
初拉力 F0
压轴力 Q
带轮结构
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤：
1.确定计算功率 Pc
Pc=KAP kW 表 5-8工作情况系数 KA
2.选择带型
图 5-10
图 5-11
n1
Pc
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤
3.确定带轮的基准直径 D1和 D2
表 5-2 普通 V带轮最小基准直径
带轮的基准直径系列（ P132）
验算带速：
200
C
75
A
20
Y
50035512550dmin
EDBZ带型
12 iDD ?
smv
nd
v /30~25
106 m a x4
11 ??
?
?
?
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤：
4.确定中心距 a和带的基准长度 Ld
)245(
20
????? dd LLaa实际中心距：
0
2
12
210
'
4
)(
)(
2
2
a
DD
DDaL d
?
???? ?粗定带长：
dL?? 45由表
)(2)(7.0 21021 DDaDD ????初定中心距：
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤和方法
5.验算小轮包角 a1
????
?
??? 1 2 03.571 8 0 121
a
DD
?
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤：
6.带的根数
Ka 当包角不为 1800时的包角系数 (表 5-11)
KL 长度系数 (表 5-12)
? P0 当传动比不等于 1时，单根带额定功率
的增量 (表 5-9,5-10)
)265(
)( 00
?
??
?
L
c
KKPP
P
z
?
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤,7,张紧力 F0 和压轴力 F
)285(
2
s i n2
2
c o s2 100 ???
??
zFzFF
F0
F0
F??
)275()1
5.2
(5 0 0 20 ???? qv
kvz
P
F
?
第 5章 带传动
V带轮设计
1.V带轮的设计要求
质量小；结构工艺性好；工作面和尺寸保持一定精度
2.带轮材料
HT150;HT200;
3.带轮结构设计
轮槽尺寸 (表 5-3)
结构尺寸 P404(图 13-1—— 图 13-13)
实心式带
轮
腹板式带
轮
孔板式带
轮
轮辐式带
轮
其他带轮结构
第 5章 带传动
§ 5.1.5 带传动的 张紧装置
为什么要张紧？
? 常见的三种张紧装置 （图 5-15）
1.定期张紧装置 a）
2.采用张紧轮的装置图 c）
3.自动张紧装置 d）
第 5章 带传动
7-18；
下载带传动习题 1,2
思考题,7-2,3,4,6； 9— 12
机械设计
?第 5章 带传动
第 5章 带传动
§ 5.1.1 概述
1.带传动的特点,结构简单，中心距
大；传动平稳，能缓冲吸振； 传动
比不稳定； 过载打滑保护作用 。
第 5章 带传动
§ 5.1.1 概述
2.带传动的类型
按照带的形状分类,平带； V带；多楔带；同步带 。
带传动的主要类型
类型 平带 V 带 多楔带 同步带
结构 图 8- 2a ) 图 8- 2b) 图 8- 2c ) 图 8- 2d)
特点 结构最简
单、易于
制造
传 递 摩 擦 力
大、传动比大、
结构较紧凑
传递功率大、
摩擦力大、柔
性好
传动比准确、轴
向压力小；但安
装和制造要求
高
标准化 已标准化 已标准化 已标准化
应用
场合
传动中心
距较大
应用广泛 传递功率较
大、结构要求
紧凑、变载荷
或冲击
较高线速度，可
达 50 m / s 。
第 5章 带传动
§ 5.1.1 概述
2.带传动的类型
按照传动比分类,定传动比，有级变速；无级变速
第 5章 带传动
§ 5.1.1 概述
2.带传动的类型
按照两轴的位置和转向分类：
第 5章 带传动
§ 5.1.2 V带的类型与结构 表 5-1
普通 窄 联组
齿形 V带
§ 5.1.2 V带的类型与结构
?普通 V带的结构：
帘布芯 V带,制造方便
抗拉体
绳芯 V带,柔韧性好、抗弯强度大
? 普通 V带的截型分 YZABCDE七种
窄 V带的截型分 SPZ.SPA,SPB,SPC四种
截面尺寸 表 8-2基准长度系列 表 8-3
第 5章 带传动 1.顶胶
4.包布3.底胶
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析
)25(2001 ???? FFFF
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析
取小轮一端带为分离体,?T=0带轮所受力矩：
带传动功率：
)15(
0
222
21
1
2
1
1
1
????
???
FFFF
D
F
D
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F
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?
得：
kWvFp e
1 0 0 0
?
带的摩擦传动原理 (小结）
带上的作用力
初拉力 0F 带张紧在带轮上，受工作载荷前
紧边拉力 1F 作用在紧边上的拉力
松边拉力 2F 作用在松边上的拉力
有效拉力 eF 带和带轮接触面上的摩擦力总和
各个力之
间的关系
)25(2 021 ??? FFF
)15(21 ???? FFFF fe
带传动所传递的功率
)45(
2
)35(
2
02
01
???
???
e
e
F
FF
F
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KWvFP e1000?
5.1.3 带传动的工作原理
1.带传动的受力分析
)85(21 ?? ??eFF
e--自然对数的底（ e=2.718… ）
?--带在带轮上的包角 rad （平行传动时为小轮包角）
a
DD 12
1
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将（ 5-3）代入（ 5-9）
最大的有效拉力,)105(
1
12
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柔韧体的欧拉公式：
）（）（有效拉力 9511121 ????? ??
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最大有效拉力的影响因素
? 预紧力,
? 包角,
? 摩擦系数,
0F 0F ecF
F0越大越好吗？
越小呢？
? ?
ecF
f f ecF
摩擦系数：橡胶 —— 钢 f=0.4 ； 橡胶 —— 铸铁 f =0.8
)105(
1
12
1
12
00 ??
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e
eF
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ec
增大小轮包角的结构措施
1.合理安排松边、紧边的位置
增大小轮包角的结构措施
2.合理张紧
第 5章 带传动
5.1.3 带传动的工作原理
2,带的应力分析
n 1
n 2
松边拉应力
紧边拉应力
A
F 2
2 ??松边拉应力：
A
F 1
1 ??紧边拉应力
n 1
n 2
离心应力
n 1
n 2
弯曲应力
d
a
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hE ?? 2?弯曲应力：
A
qv
c
2
,??离心应力
q--带单位长度上的质量,Kg/m（表 8-5）
A--带的截面面积,mm2 （表 8-2）
n 1
n 2
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
2.带的应力分析
cb ???? ??? 11m ax
带轮的最小基
准直径
（表 5-2）
? 轮径减小 10%
? 功率提高 10% 带寿命缩短一半。
? 带长减小 50%
（ 1）,带的弹性滑动
产生的原因 带的弹性、松边与紧边拉力差
定义 由于带的弹性变形而产生的带与带轮之间
的相对滑动称为弹性滑动。
%100
1
21 ???
v
vv?弹性滑动的特点 不可避免的
传动比不准确；带的磨损，效率降低
§ 5.1.3 带传动的工作原理
3.带的弹性滑动和打滑
1
2
1
2
2
1
)1( D
D
D
D
n
ni ?
??? ?
弹性滑动的后果
弹性滑动率
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
3.带的弹性滑动和打滑
弹性滑动现象分析：
?紧边在 A点绕上主动
轮
?带的拉力逐渐降低，
变形量减小
?带速滞后于带轮
即带与轮之间发生相
对滑动
n 1
静弧
动弧
A
B
B*
（ 2）,带的打滑
产生的原因 外载荷增加，使得 m a xfece FFF ??
造成的后果 带的磨损急剧增加、从动轮的转速急剧下
降，直至传动失效。
打滑的特点 可以避免的
带打滑时的现象？
如何避免带发生
打滑？
第 5章 带传动
§ 5.1.3 带传动的工作原理
第 5章 带传动
带的弹性滑动和打滑 小结
1.动弧是接触弧的一部分
2.动弧位于主动轮的出口边
3.欧拉公式适用于动弧
4.当动弧扩展到整个接触弧时发生打滑
5.弹性滑动不可避免，打滑可以避免
6.弹性滑动造成传动比不稳定
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
1.带传动的失效形式和设计准则
失效形式, 打滑；磨损；疲劳折断
改进措施（表 5-1）
设计准则,
在保证带传动不打滑的前提下，
具有一定的疲劳强度和寿命,
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
2,单根 V带的基本额定功率
,单根 V带传递的最大载荷：
][11m a x ????? ???? cb
)
1
1()]([)
1
1(
)
1
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11
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1
121
????
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A
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A
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F
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F
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v
??????
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第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
2.V带的基本额定功率
kW
Av
evF
P
cb
ec
1 0 00
)
1
1)(]([
1 0 00
1
0
??
??? ???
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由式中看出 P0与带的型号，材料，长度，
轮径，包角，速度等诸多因素有关
P141表 5-6,表 5-7 单根 V带的基本额定功率
（包角 ?=180°，特定长度，平稳工作）
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
3.设计数据和设计方法
功率 P
主动轮转速 n1
被动轮转速 n2（ 或 i）
工作条件
带型号
带轮直径 D1,D2
带根数 z
中心距 a
带长 L
初拉力 F0
压轴力 Q
带轮结构
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤：
1.确定计算功率 Pc
Pc=KAP kW 表 5-8工作情况系数 KA
2.选择带型
图 5-10
图 5-11
n1
Pc
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤
3.确定带轮的基准直径 D1和 D2
表 5-2 普通 V带轮最小基准直径
带轮的基准直径系列（ P132）
验算带速：
200
C
75
A
20
Y
50035512550dmin
EDBZ带型
12 iDD ?
smv
nd
v /30~25
106 m a x4
11 ??
?
?
?
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤：
4.确定中心距 a和带的基准长度 Ld
)245(
20
????? dd LLaa实际中心距：
0
2
12
210
'
4
)(
)(
2
2
a
DD
DDaL d
?
???? ?粗定带长：
dL?? 45由表
)(2)(7.0 21021 DDaDD ????初定中心距：
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤和方法
5.验算小轮包角 a1
????
?
??? 1 2 03.571 8 0 121
a
DD
?
第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤：
6.带的根数
Ka 当包角不为 1800时的包角系数 (表 5-11)
KL 长度系数 (表 5-12)
? P0 当传动比不等于 1时，单根带额定功率
的增量 (表 5-9,5-10)
)265(
)( 00
?
??
?
L
c
KKPP
P
z
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第 5章 带传动
§ 5.1.4 V带传动的设计计算
设计步骤,7,张紧力 F0 和压轴力 F
)285(
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F0
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)275()1
5.2
(5 0 0 20 ???? qv
kvz
P
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第 5章 带传动
V带轮设计
1.V带轮的设计要求
质量小；结构工艺性好；工作面和尺寸保持一定精度
2.带轮材料
HT150;HT200;
3.带轮结构设计
轮槽尺寸 (表 5-3)
结构尺寸 P404(图 13-1—— 图 13-13)
实心式带
轮
腹板式带
轮
孔板式带
轮
轮辐式带
轮
其他带轮结构
第 5章 带传动
§ 5.1.5 带传动的 张紧装置
为什么要张紧？
? 常见的三种张紧装置 （图 5-15）
1.定期张紧装置 a）
2.采用张紧轮的装置图 c）
3.自动张紧装置 d）
第 5章 带传动
