第 11 章 带传动 主要内容： 概述；带和带轮；带传动的几何计算；

带传动的计算基础； V 带传动的设计；带传动的张紧装置。

* 重点： 带传动的工作原理、力和应力分析、 弹性滑动和打滑等基本知识； 带传动的失效形式及设计准则。

＃难点： 带传动参数的选择。

带传动－由两个或多个带轮，带（中间

拉曳件），借助零件间的摩擦（或啮合）

来传递运动和动力。

11 ． 1 概述

据带的截面形状不同，可分为 ：

多楔带传动同步带传动带传动平带传动V

常用的传动形式、应用范围见表 11.1 。

11.1.1 传动形式

优点： 1) 缓和载荷冲击，运行平稳，无噪声；2) 过载打滑，可起保护作用； 3) 制造、安装精度不象啮合传动那么严格； 4) 可增加带长以适应中心距大的工作条件。 缺点： 1) 有弹性滑动和打滑，效率低，不能保持准确的传动比； 2) 传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上压力比啮合传动大； 3) 带的寿命较短。

11.1.2 优缺点

11.1.3 应用范围V=5~25m/s; P<500kw; P<700kw(V 带）

11.2.2 V 带和带轮

11.2 带和带轮11.2.1 平带和带轮

1 ． V带

％。带等宽

带小约比普通带－高度相同时，宽度窄七种型号～、、带：普通

30

V

VV

EAZYV

V 带的构造见图 11.3。

V 带的截面尺寸和带轮的轮毂尺寸见表 11.4 。

节面－带中长度和宽度尺寸与自由状态相比保持不变的那个面。

－节面的宽度。

－ V 带轮上，与所配用的 V 带节面宽度相对应的带轮直径。

节宽 bp

基准直径也称计算直径（ P180)

基准直径（带轮） D

V 带的楔角为 400 ，带轮的楔角应＜ 400 。

基准长度

－在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的带的周长。

V 带的基准长度见图 11.4 。

11.2.3 带轮轮辐计算

11.3 带传动的几何计算

带传动的主要几何参数 : 等121 ,,,, DDLa

参数间的近似关系如下：（参看图11.7）

22

2cos2

22

)( 21212

aDaDDDD

L m

（ 11.2）

22 8)(4

1

4

m

m DLDL

a （ 11.

3）

a

DD 121

60180 121

a

DD

（ 11.4）

60180 122

a

DD

a

DD 122

（ 11.4）

对于 V带传动，带长应为基准长度 Ld。

212 )2

(2

11cos,

2

DD

212 DD

Dm

212 DD

在上式中：

1 ．带传递的力

11.4 带传动的计算基础11.4.1 作用力分析

张紧力 F0

松边拉力 F2

紧边拉力 F1

有效拉力 F

v

PFFF

100021

式中 v— 带速， m/s ； P— 名义传动功率， KW

ueqvF

qvF

22

21

(11.5)

(11.6)

联立式 11.5和 11.6，得到：

21 1

qve

FeF

u

u

22 1

qve

FF

u

2．由离心力所产生的拉力

2qvFc

V<10m/s,Fc 可忽略 .

11.4.2 带的应力

1 ．紧边应力 、松边应力 和张紧应力1 20

A

F

A

F

A

F 00

22

11 ,,

紧边和松边的应力差用表示

A

F 21

2．离心应力 c

22

vA

qv

A

Fcc

3．弯曲应力 b

r

yEb

图11.11 表示带的应力分布情况。

图中小带轮为主动轮，最大应力发生在紧边进入小带轮处。

112

11max )1()

1(

1bcu

u

bu

u

b eA

Feqv

e

Fe

A

1 ．带的弹性滑动和打滑11 ． 4 ． 3 弹性滑动、打滑和滑动率

弹性滑动

— 带为弹性体，由于摩擦力使带的两边拉力不等，发生不同程度的拉伸变形，使带和带轮间产生相对滑动。

— 由于过载引起的带在带轮上的全面滑动。

后果：

1) v2<v1; 2) 效率降低； 3 ）引起带的磨损等。

打滑

思考题： 1 打滑先在哪个轮上开始？

2 滑动率 ε

— 从动轮的圆周速度相对于主动轮 的降低率。

弹性滑动见 图11.12

2 带的弹性滑动和打滑有何区别？

一般 ε=1~2 ％

2

112 )1(

n

nDD

或2

112 )1(

D

nDn

iD

D

nD

nD

nD

nDnD

v

vv 111

1

2

11

22

11

2211

1

21

设计依据：在不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。

11 ． 4 ． 4 带传动的疲劳强度

主要失效形式： 打滑和疲劳破坏

][11max b

KWveA

veqvAveqvFFvP

ucb

uu

1000

)1()]([

1000

)1)((

1000

)1)((

1000

1

21

21

m

dhp

m

L

vtz

C

N

C

3600][

(11.16)

11.4.5 提高带传动工作能力的措施1 ．增大 u

2 增大包角

021 qvF

q

A

q

Fv b )]([ 11

lim

0dv

dPlim

1 58.03

vq

Fvopt

由 (11.16)

3 使带在靠近最佳速度下工作

0P则

5 采用高强度带材料

4 采用新型带传动

11 ． 5 V 带传动设计

11 ． 5 ． 1 V 带传动与平带传动比较

原始数据： )(,, 21 innP 或

要求：设计 V带传动（带：型号、根数，Ld;

带轮：直径，工作图；计算 a,α,F0,FQ）

, 动力机，传动外廓尺寸要求等。

11 ． 5 ． 2 V 带传动设计及参数的选择

（ 1）型号：由 Pc和 n1选取。图11.15

PKP Ac

1. 定带的型号和带轮直径

计算功率

D1越小， 1b

弯曲应力是引起带疲劳损坏的重要原因。D1不可太小，表 11－ 6给出了 Dmin.

D1的选取，参考图 11.15和表 11－ 8取 .

（ 2 ）带轮直径 D1 、 D2

越大

2

112 )1(

n

nDD

D2 定后，验算 n2 相对误差是否 5℅以内。

计算后，取推荐的标准值（ P180 ）

2 计算带长 Ld

aaDL md

2

2

（ 1 ）初取中心距 a

)(2)(55.0 2121 DDahDD

（ 2）确定带长

aaDL md

2

2

由图 11.4选相近的 Ld.

22 8)(4

1)(

4

1 mm DLDLa

60180 121

a

DD

3 求 a和 α1

安装、调整及补偿 F0的需要， a:(a-0.015Ld~a+0.03Ld)

L

c

kkPP

Pz

)( 00

Z 应取整数

4 求带根数 z

5 求轴上载荷

（ 1）合适的 F02

0 )5.2

(500 qvk

k

vz

PF c

（ 2 ）轴上载荷 FQ

2sin2 1

0

zFFQ

6 带轮结构

11 ． 7 带传动的张紧装置

张紧的原因： 带的材料不是完全的弹性体，带工作一段时间后发生塑性变形而松弛，使张紧力降低。

张紧装置见表 11.15

增大张紧力，保证正常工作。目的：

1. 带传动的主要失效形式及设计准则各是什么？ 2 为什么弹性滑动是带传动的固有特性？弹性 滑动对传动有何影响？ 3 带传动中，打滑常在什么情况下发生？打滑 多发生在大轮上还是小轮上？刚开始打滑前， 紧边拉力与松边拉力有什么关系？

思考题：

4 带传动的弹性滑动与打滑主要区别是什么？ 5 影响带传动工作能力的因素有哪些？

6 当带传递的功率一定时，采用较大的小带 轮直径 D1 ，其主要优缺点是什么？7带传动的圆周速度 v 为什么控制在 5 ～ 25m/s

之间？8 带传动设计时，带的型号根据什么来选取？9 设计 V 带传动时，若算出的带根数 Z 太多，则减少 Z 的有效办法是什么？

11 、张紧力的大小对带传动工作能力有何影响？12 、有 A 、 B 两组普通 V 带传动，已知带轮直径、 带的型号、根数及转速都相同，而 A 组的带长为 B 组带长的两倍，问哪组 V 带的承载能力强？ 为什么？13 、带传动工作时，带上应力由哪些应力组成，最大应力发生在什么位置？

10 、增大张紧力可使带和带轮间摩擦力增加，但为什么带传动不能过大地增大张紧力来提高传动能力，而是把张紧力控制在一定数值上？

14 、带传动中，为什么要限制包角的最小 值？如何增大包角？15 、带传动中，为什么要限制传动的最小中心距？选取中心距时要考虑哪些问题？

基本要求：

1 了解带传动的类型、优缺点及应用等。 2 掌握带传动的工作原理、力和应力分析、弹性滑动和打滑、失效形式及设计准则； 3 理解带传动的设计程序，会进行 V 带传动的设计和计算。

a

b

c

d