带传动
带 传 动
3) 使用张紧轮的张紧装置：当中心距不能调节时，可使用张紧轮把带张紧， 如图2-9所示。张紧轮一般应安装在松边内侧，使带只受单向弯曲，以减少寿命 的损失；同时张紧轮还应尽量靠近大带轮，以减少对包角的影响。张紧轮的使 用会降低带轮的传动能力，在设计时应适当考虑。
机电一体化
1．普通带传动 带传动是利用张紧在带轮上的带，靠它们之间的摩擦或啮合，在两轴(或多 轴)间传递运动或动力，见图2－6。根据传动原理不同，带传动可分为摩擦型和 啮合型两大类，其常见的是摩擦带传动。摩擦带传动根据带的截面形状分为平 带、V带、多楔带和圆带等。
图2—6 带传动的形式 a-摩擦型带传动；b-啮合型带传动
1) 定期张紧装置：调节中心距使带重新张紧。如图2-7a所示，为一移动 定期张紧置，将装在带轮的电动机安装在滑轨l上，需调节带的拉力时，松开螺 母2，旋转调节螺钉改变电动机位置，然后固定。这种装置适合两轴处于水平或 倾斜不大的传动。图2-7b为摆动架和调节螺杆定期张紧，将装在带轮伪电动机 固定在可以摆动的机座上，通过机座绕一定轴旋转使带张紧。这种装置适合垂 直的或接近垂直的传动。
图2-7 带的定期张紧装置
图2-8 电动机的自动张紧 Nhomakorabea图2-9 张紧轮装置
2．同步齿形带传动 同步齿形带传动，是一种新型的带传动，如图2-10所示，它利用
齿形带的齿形与带轮的轮齿依次相啮合传动运动和动力，因而兼有带传 动，齿轮传动及链传动的优点，即无相对滑动，平均传动比准确，传动 精度高，而且齿形带的强度高，厚度小，重量轻，故可用于高速传动； 齿型带无需特别张紧，故作用在轴和轴承等上的载荷小，传动效率高， 在数控机床上亦有应用。
带传动
2)啮合式带传动 同步带传动是一种啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证固 定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小;传递功率大。 用于要求传动平稳,传动精度较高的场合.(强力层为钢丝绳,变形 小;带轮为渐开线齿形)
二、带传动的组成及特点 1．带传动的组成
（2）V带： 截面形状为梯形，两侧面为工作表面。应用最广的带 传动是Ｖ带传动，在同样的张紧力下，Ｖ带传动较平带传动能产生 更大的摩擦力。
在相同的张紧力作用下，V带可比平 带产生较大的正压力，因而获得较大 的摩擦力。
设平带与V带传动承受相同的张紧 力Q,则平带工作时产生的摩擦力为
Ff = fN = fQ V带工作时产生的摩擦力为
2
F
cos d
2
因d 很小，可取 sin d d , cos d 1 去掉二阶微量dF d
22
2
2
dFN Fd fdFN dF
dF fd
F
积分得： F1 dF
f d
F F2
0
ln F1 f
F2
紧边和松边的拉力之比为： F1 e f →绕性体摩擦的基本公式 F2
联立求解：
F1 = F0 + F/2 F2 = F0 + F/2
紧后，位于带轮基准直径上的周线长度Ld 。)
带轮基准直径——V带轮上与所配V带节宽bp
相对应的带轮直径。
带轮的基准直径是V带轮的公称直径。 V带的楔角： V带两个侧面的夹角。 带轮的槽角： 带轮轮槽两个侧面的夹角 中心距a： 两个带轮轴线之间的距离。
V带的尺寸已经标准化，其标准有截面尺寸和V带基准长度。
取绕在主动轮或从动轮上的传动带为研究对象，有:Ff＝F1－F2；
机械设计基础带传动
学生自我评价报告
知识掌握情况
团队协作与沟通能力
通过课程学习，我对带传动的类型、 特点、工作原理和设计计算有了深入 的理解，能够独立完成相关设计任务。
在课程设计和实验中，我与同学积极 协作，共同解决问题，提高了自己的 团队协作和沟通能力。
摩擦系数
摩擦系数越小，越容易发生打 滑。
带的类型与材料
不同类型和材料的带具有不同 的抗滑性能。
参数计算方法及实例
计算方法
根据给定的设计条件和要求，选择合适的带型、带轮直径、中心距等参数，并进行必要的校核计算。
实例分析
以某型号V带传动为例，介绍参数计算过程。首先根据传递功率和转速选择合适的V带型号和带轮直径， 然后根据中心距和张紧力要求进行设计计算，最后进行传动效率和滑动率的校核。通过实例分析，可以加 深对带传动性能评价和参数计算的理解。
3
关注新技术和新方法
随着科技的不断进步，新的设计方法和制造技术 不断涌现，建议关注和学习这些新技术和新方法， 提高自己的竞争力。
感谢您的观看
THANKS
寿命与可靠性
通过合理的设计和材料选择，提 高带传动的寿命和可靠性。
维护与保养
设计时应考虑方便维护和保养的 因素，如易于更换传动带和张紧
装置等。
03
带传动性能评价与参数计 算
传动效率及影响因素
传动效率定义
带传动中，输入功率与输出功率之比，反映 了传动的能量损失情况。
张紧力
适当的张紧力可以提高传动效率，但过大的 张紧力会导致带的磨损和能量损失。
滑，起到保护其他零件的作用。常用于两轴平行且旋转方向相同的场合。
带传动的名词解释
带传动的名词解释带传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各个行业和领域。
它通过一个或多个带条或带环，将动力从一个部件传递到另一个部件，实现机器的正常运转。
带传动一般由带轮、带条、张紧装置和传动装置等组成。
其中，带轮是带传动中的核心部件，通常由金属或塑料制成，具有一定的结构和形状。
带轮的结构设计决定了带传动的性能和使用寿命。
带条是带传动的主要承载部件，广泛应用于传输动力和扭矩的场合。
其材质可以是橡胶、聚酯纤维、尼龙等，具有良好的柔韧性和耐磨性。
带条的选择要考虑到传动功率、速度比、工作环境等因素，以保证带传动的正常运行。
张紧装置是带传动中的重要辅助部件，用于调节带条的张紧度，使其保持适当的紧密度。
常见的张紧装置有弹性张紧装置、重力张紧装置和液力调速器等。
通过张紧装置的合理调节，能够使带条在高速和负载变化的情况下保持稳定运行，提高带传动的传动效率和使用寿命。
传动装置是带传动的功能关键部件，通过带轮和带条之间的接触摩擦，将动力从驱动轴传递到被驱动轴。
传动装置的种类繁多，常见的有平面带传动、V带传动、耐磨带传动等。
不同的传动装置适用于不同的工况和要求，可以满足不同场合的动力传输需求。
带传动具有一些独特的优势，使其得到广泛应用。
首先，带传动具有良好的缓冲性能，能够减震和降噪，提高机器运行的平稳性。
其次，带传动具有较高的传动效率，能够将动力传输到更远的距离和带条张紧度变化可调的特点。
此外，带传动可靠性高，易于安装和维护，使用寿命长，成本较低，适用于多种工况和环境。
然而，带传动也存在一些局限和问题。
例如，在高速和大负载条件下，带条容易滑动，导致传动效率下降和带条磨损加剧。
另外，由于带条在使用过程中会逐渐老化和劣化，需要定期更换和维护。
因此，合理选择和使用带传动装置，对于提高传动效率和延长使用寿命至关重要。
带传动作为一种常见的机械传动方式，不仅被广泛应用于各行各业的机械设备中，还在汽车、船舶、飞机等交通工具中发挥重要作用。
带传动
§7-2 带传动的工作情况分析
§8-2 带传动的工作情况分析
一、受力分析
初拉力F0 ： 带传动尚未工作，带 所受的拉力称为张紧 力。 紧边拉力F1 松边拉力F2 设带的总长度不变，则
F1－F0＝F0－F2 即： F1 ＋F2＝2F0 （1 ）
F0
1
F0
2
F0
a
F0
尚未工作状态
F2
n1
主动
υ F2
多楔带传动：
圆带传动：
平带传动分为：开口传动；交叉传动和半交叉传动（见图7－2b）。
பைடு நூலகம்
概 述
带的剖面形状
概 述
Semi-intersecting belt
带传动概述4
概 述
4．带传动的特点 优点： 1. 适用于中心距较大的传动， 2. 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小； 3. 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。 4. 结构简单，成本低； 缺点：1. 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；
小带轮上的包角为：
1 180
d d 2 d d1 a 57.3
（2）带的基准长度Ld
Ld 2a
2
(d d 2 d d1 )
(d d 2 d d1 ) 2 4a
（3） 中心距a
a 2 Ld (d d 2 d d1 ) [2 Ld (d d 2 d d1 )]2 8(d d 2 d d1 ) 2 8
2. 对摩擦带传动，传动比不恒定； 3. 效率较低。 5．带传动的应用 在各类机械中应用广泛，但摩擦带传动不适用于对传动比有精确 要求的场合。
通常，传递的功率 ≤ 700 kW；带速一般为5～25m/s；传动比 i ≤7。
带传动
沈阳航空工业学院第八章带传动§8-1带传动类型及应用§8-2带传动的受力分析§8-3带的应力分析§8-4 带传动的打滑、弹性滑动和传动比§8-5 V带传动的计算§8-6 V带的张紧装置一、组成主动带轮带从动带轮二、工作原理：摩擦带：原动机驱动主动带轮转动，通过带与带轮之间产生的摩擦力，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
啮合带：靠带与带轮的啮合传递运动和动力。
三、常见带传动的类型◆摩擦带传动◆啮合带传动平带传动V带传动多楔带传动§8-1 带传动的类型和应用四、摩擦带传动的特点优点：①因带是弹性体，可以缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；②当传动过载时，带在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；③可用于中心距较大的传动；④结构简单、装拆方便、成本低。
其主要缺点是：①传动比不准确；②外廓尺寸大；③传动效率低；④带的寿命短；⑤需要张紧装置；五、V带与带轮的结构V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等。
其中以普通V带和窄V带应用较广。
1、V带的结构标准V带都制成无接头的环形带，横截面结构如下:V带的结构2、带的型号：我国普通V带和窄V带都已标准化。
按截面尺寸由小到大，普通V带可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号；窄V带可分为SPZ、SPA、SPB、SPC四个型号。
在同样条件下，截面尺寸大，则传递的功率就大。
3、带的主要参数◆节线：当带纵向弯曲时，在带中保持原长度不变的周线。
◆节面：由全部节线构成的面称为节面。
◆节宽b p ：长度不变层。
所在位置称为中性层。
节面节线◆基准直径d d :V 带装在带轮上，和节宽b p 相对应的带轮直径。
◆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。
它用于带传动的几何计算。
表8-2 普通V带的基准长度系列及长度系数(部分)基准长度L d/mm长度系数KY Z A B C D E2500 1.09 1.030.932800 1.11 1.050.950.833150 1.13 1.070.970.863550 1.17 1.090.990.894000 1.19 1.13 1.020.914500 1.15 1.040.930.90 5000 1.18 1.070.960.92 5600 1.090.980.95 6300 1.12 1.000.97 7100 1.15 1.03 1.00§8-2 带传动的受力分析一、带传动中的力分析1）带不运转时初拉力F0。
带传动
二、欧拉公式 带传动即将打滑时，可推出古典的柔韧体摩擦欧拉公式：
f 为摩擦系数；α为带轮包角
欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之 前，紧、松边拉力的最大比值
那么：
F = F1 – F2 ＝ F1(1－1/e fα)
F － 此时为不打滑时的最大有效拉力，正常工 作时，有效拉力不能超过此值
整理后得：
F
带传动 本章教学内容
§1 概述 §2 V带和带轮的结构 §3 带传动的工作能力分析 §4 V带传动的设计 §5 带传动的张紧、安装与维护
带传动（一）
§9-1概述
第9章 带传动
一、带传动的工作原理及特点
1、传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性 件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动 与动力
8
§9—3 带传动的受力分析
一、受力分析 安装时，带必须以一定的初拉力张紧在带轮上
带工作前：
带工作时： Ff
F0 松 动边 轮的－F一退0边出主
此时，带只受 初拉力F0作用
F紧2 边
－
F2
进入
F带f 的－由紧摩带于边擦轮摩拉擦力力作力用--的于作用：
n1 主动轮的一边 n2 Ff
由 F0 增加到 F1；
设计内容：确定V带的型号、长度L和根数Z、传动中心距a及带轮基准 直径，画出带轮零件图等。
1.确定计算功率
PC K AP
式中： P 传递的名义功率
KW
K A 工作情况系数
工作情况系数KA表
KA
工作情况
软启动
硬启动
每天工作小时数/h
＜10 10～16 ＞16 ＜10 10～16 ＞16
载荷变动微小
带传动一般是由主动轮、从动轮紧套在两轮上的传动带及机架组成。 带的传动过程：
第6讲 带传动 - 副本 - 副本 - 副本
演示带传动
点击小图看运动图
分类： 按工作原理分
摩擦式带传动 啮合式带传动
按带的截面形状分
平带 V带 多楔带 圆带 同步齿形带
按传动的布置形式分
§1 概
三. 优缺点 优点:中心距大，能缓 一. 工作原理 冲减振，运转平稳无噪音, 二. 带传动的类型 具有过载保护作用，价格 按带分类有 低廉；缺点：瞬时传动比 不恒定，效率较低，寿命 按轴的位置关系有 较短，对轴和轴承的压力 大，不宜用于高速、易燃 四. 应用范围 等场合。 对传动比无精确要求的中小功率传动。一般：
窄V带见表11.11；kL - 长度系数，见表11.12。
z* = 3 ~ 5
7.作用在轴上的载荷Q
a1
2 + 2
= 90
a1 (11.23) Q = 2 zF0 cos = 2 zF0 sin 2 2
二. 设计例题
§5
带传动的张紧
由于传动带的材料不是完全的弹性体，因 而带在工作一段时间后会发生塑性伸长而松驰， 使张紧力降低。因此，带传动需要有重新张紧 的装置，以保持正常工作。 张紧装置分定期张紧和自动张紧两类。
带
传
动
带传动属于挠性传动。是靠摩擦力传递动力的.挠 性传动就是由两个或多个传动轮和中间环形挠性件组 成，通过挠性件在传动轮之间传递运动和动力的一种 传动。如带传动、链传动等。
§1 概
述
一. 工作原理
带呈环形，并以一定的拉力(称为张紧力)F0套在一对带 轮上，使带和带轮相互压紧。带传动不工作时，带两边的拉 力相等，均为F0； 工作时，由于带与轮 面间的摩擦力使其一边 拉力加大到F1(称为紧边 拉力)，另一边拉力减小 到F2(称为松边拉力)。 两者之差F=F1－F2即为带 的有效拉力，它等于沿 带轮的接触弧上摩擦力 注意：在一定条件下，摩擦力有一极 的总和。 限值，如果工作阻力超过极限值，带 就在轮面上打滑,传动不能正常工作.
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一、设计任务书1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置二、电动机的选择计算1）、选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应 选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏，Y 系列电动机 2）、滚筒转动所需要的有效功率kw FV p w 42.210002.211001000=⨯==根据表4.2-9确定各部分的效率:V 带传动效率 η1 =0.95 一对滚动球轴承效率 η2 =0.99 闭式齿轮的传动效率 η3 =0.97弹性联轴器效率 η4 =0.99 滑动轴承传动效率 η5 ＝0.97 传动滚筒效率 η6=0.96则总的传动总效率η = η1×η2η2 ×η3×η4×η5×η6 = 0.95×0.99×0.99×0.97×0.99×0.97×0.96= 0.83263).电机的转速min /3.13132.02.26060r Dvn w =⨯⨯==ππ所需的电动机的功率kw p p wr 91.28326.042.2===η现以同步转速为Y100L2-4型（1500r/min ） 及Y132M2-6 型（1000r/min ）两种方案比较，传动比96.103.131144001===wn n i31.73.13196002===wn n i ；由表2.9-1查得电动机数据，2 选电动机Y132S —6型 ，额定功率3.0kw, 同步转速1000r/min,满载转速960r/min 。
同时，由表4.12-2查得电动机中心高 H=132mm ， 外伸轴段 D ×E=38mm ×80mm 。
三、传动装置的运动及动力参数计算总传动比31.70==wn n i ;由表2.2-1得，V 带传动的i 12= 2.5，则齿轮传动的传动比为： i 23=i/i 12=7.31/2.5=2.92此分配的传动比只是初步的，实际的要在传动零件的 和尺寸确定后才能确定。
并且允许有（3-5%）的误差。
（二） 各轴功率、转速和转矩的计算0轴：（电动机轴） p 1=p r =2.88kwn 1=960r/minT 1 =9.55*p 1/ n 1=9.55*2.88*1000/960=28.65Nm 1轴： （减速器高速轴）P 2=p 1*η12= 2.88*0.95=2.736kwN 2=n 1/i 12=960/2.5=384r/minT 2=9.55*p 2/n 2=9.55*2.736*1000/384=68.04Nm 3轴：（减速器低速轴） P 3=p 2*η23=2.736*0.99*0.97=2.627kwN 3=n 2/i 23=384/4.02=95.5r/minT 3=9.55*2.6278*1000/95.5=262.7Nm 4. 轴：（即传动滚筒轴）N 4=n 3/i 34=95.5/1=95.5r/min P 4=p 3*η34=2.627*0.99*0.99=2.57kwT 4=9.55*2.57*1000/95.5=257.47Nm各轴运动及动力参数r =arcsin(d d2 –d d1) /2a 可得，r =arcsin(250 - 100)/2*343 = 12.650a 1 =1800 -2*12.63 0 =154.74>1200 符合要求；6.计算带的根数；Z = Pc /(P0 +^P0)*Ka*Kl查表可得，P0 =1.0kw, ^P0 =0.13kw 查表10.6可得，Ka =0.926, 查表10.7，Kl = 0.93代入得，z =3.456/(0.13+1.0)*0.926*0.93 =3.55; 取4根；7.计算作用在轴上的载荷Qr 和初拉力 F0Qr =2 F0 *z *cosr= 2* 148.68 *4*cosr =1160.6N 且F0为单根带的初拉力，F0 = 500* Pc/v*z *(2.5/Ka -1 ) +qv 2=148.68N（查表可得，q =0.10kg/m ） 验算带的实际传动比，i 实 =d d2/d d2 =250/100 =2.5．减速器内传动零件的设计计算；小齿轮 40Cr 钢 调质处理 齿面硬度 250-280HBS大齿轮 zg310-570钢 正火处理 齿面硬度 162-185HBS 计算应力循环次数911011.1)2830010(138460260⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N 89121075.202.41011.1⨯=⨯==iN N查图5-17，Z N1=1.0 Z N2=1.08（允许一定点蚀） 由式5-29，Z X1=Z X2=1.0 ，取S Hmin =1.0 Z W =1.0 Z LVR =1.0 由图5-16b ，得由5-28式计算许用接触应力[]211min1lim 1/7.710mmN Z Z S X N H H H ==σσ[]222min2lim 2/2.475mmN Z Z S X N H H H ==σσ因[][]12H H σσ<，故取[][]22/2.475mm N H H ==σσ 2） 按齿面接触强度确定中心距 小轮转矩T 1=68044N ·mm初取1.12=t t Z K ε，由表5-5得2/.9.188mm N Z E = 减速传动，02.4==i u ;取4.0=a φ 由图11-7可得，H Z =2.5； 由式（5-39）计算中心距a[]mmZ Z Z u KT u a HE H a 3.1488.4489.1885.202.44.026804411.1)102.4(2)1(32321=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥σφε由4.2-10,取中心距a=149mm 。
a=150mm 估算模数m n =(0.007~0.02)a=1.04—2.96mm,取标准模数m n =2mm 。
m n =2mm 小齿轮齿数：()()68.29102.421492121=+⨯⨯=+=u m a z n大齿轮齿数： z 2=uz 1=31.11902.468.29=x取z 1=30，z 2=120 z 1=30，z 2=120 实际传动比0.43012012===z z i 实传动比误差%5%49.0%10002.40.402.4%100<=⨯-=⨯-=∆理实理i i i i ，齿轮分度圆直径mmz m d n 6011==mm z m d n 24022==圆周速度s m n d v /21.11063846010604311=⨯⨯⨯=⨯=ππ由表5-6,取齿轮精度为8级.(3) 验算齿面接触疲劳强度按电机驱动,载荷稍有波动,由表5-3,取K A =1.25 由图5-4b ， 按8级精度和s m vz /363.0100/3021.1100/1=⨯=， 得K v =1.04。
齿宽mm a b a 6.591494.0=⨯==φ。
由图5-7a ，按b/d 1=0.99,考虑轴的刚度较大和 齿轮相对轴承为非对称布置，得K β=1.08。
由表5-4，得K α=1.1载荷系数54.11.108.104.125.1=⨯⨯⨯==αβK K K K K v A 齿顶圆直径mm m h d d n a a 642*11=+= mm m h d d n a a 2442*22=+=840.0120007.0810.030027.021=⨯==⨯=a a εε650.121=+=a a a εεε查表11-6可得，89.0=εZ 由式5-39,计算齿面接触应力[]222211/2.475/2.46402.4102.4606.596804454.1289.09.18850.212mmN mmN uu bd KT Z Z Z HE H H =<=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=σσε故安全。
（4） 验算齿根弯曲疲劳强度 按Z 1=30，Z 2=120,由图5-18b ，得21lim /290mm N F =σ，22lim /152mm N F =σ 由图5-19，得Y 1N =1.0，Y 2N =1.0 由式5-32，m n =2mm<5mm,故Y 1X =Y 2X =1。
取Y ST =2.0，S min F =1.4 由式5-31计算许用弯曲应力[]211min1lim 1/4140.10.14.12290mmN Y Y S Y X N F STF F =⨯⨯⨯==σσ[]222min2lim 2/2170.10.14.12152mmN Y Y S Y X N F STF F =⨯⨯⨯==σσ，由图5-14得Y 1Fa =2.65，Y 2Fa =2.18由图5-15得Y 1Sa =1.63，Y 2Sa =1.82。
由式（5-47）计算Y β，703.0cos75.025.02=+=αεεβbY[]故安全。
21211111/414/59.85703.063.156.22606.596804454.122mm N mm N Y Y Y m bd KT F sa Fa nF =<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σσε安全。
2221112/217/38.812mmN mmN Y Y Y mbd KT sa Fa F <==εσ（5） 齿轮主要几何参数z 1=30, z 2=120, u=4.0, m n =2 mm, β0=0, d 1=60 mm, d 2=240 mm, h a1 = h a2 =2mm,d a1=64mm, d a2=244 mm d f1=55mm, d f2=235 mm, a=150mm齿宽b 2 = b 1 =59.6mm, b 1=b 2+(5~10)=68mm (6) 低速轴上齿轮的主要参数 D 0=d a2-14=230 mm D 3 =1.6D 4 =91.2 mmC =(0.2-0.3)B = (12-18)mm,取16； r = 0.5C;n 2 =0.5m = 1.0; D 4 = 57mm;五、轴的设计计算（一） 高速轴的设计，联轴器的选择 1．初步估定减速器高速轴外伸段轴径 由表８-２，mm nP A d 02.25384736.213033=⨯=≥,受键槽影响加大%5取ｄ＝28mm（二） 低速轴的设计计算ａ. 垂直面支反力0=∑BM)(221=++-L F L L R t Ay NL L L F R t Ay 585.1094212=+=0=∑YN R F R Ay t By 585.1094=-=1.mm nP A d 26.42384627.2140330=⨯=≥,受键槽影响加，轴径加大５％, , 取ｄ＝45ｍｍ。