機械傳動傳動裝置的作用傳遞運動（變速）傳遞動力改變運動形式機械傳動摩擦傳動嚙合傳動液力傳動氣力傳動電傳動分為本篇將要講授如下幾章：第五章帶傳動第六章齒輪傳動第七章鏈傳動第八章蝸桿傳動第五章帶傳動構成如右圖：主動輪從動輪n1n2傳動帶

屬于摩擦傳動

松邊、緊邊問題

張緊問題

帶屬于撓性件適用于中心距較大的場合，結構簡單、成本低、吸振、可過載保護。不適用于有油污、高溫、易燃、易爆的場合。！！壽命較短，一般只有2000~3000h。一般：帶速為v=5~25m/s，傳動比i7，傳動效率η0.9~0.95。§5-1概述一、帶傳動的類型：按傳動原理分摩擦帶傳動——V帶、平帶等嚙合帶傳動——同步齒形帶按用途分傳動帶輸送帶按帶的截面形狀分平帶V帶多楔帶圓形帶同步帶應用最廣二、V帶的類型與結構：V帶分普通V帶大楔角V帶寬V帶窄V帶聯組V帶齒形V帶……應用最廣窄V帶用合成纖維繩作強力層，與同樣高度的普通V帶相比，寬度小1/3，但承載能力高1.5~2.5倍，目前應用漸廣。普通V帶的結構

有四層。

為無接頭的環形帶。

工作面是兩側面。

產生的摩擦力比平皮帶大，故能傳遞更大的動力。

按截面尺寸由小到大分為Y、Z、A、B、C、D、E七種。

（窄V帶的截形分為SPZ、SPA、SPB、SPC四種）舊國標為O、A、B、C、D、E、F七種型號。

簾布結構線繩結構包布層頂膠層抗拉層底膠層其它傳動帶的型式普通V帶寬V帶窄V帶聯組V帶V帶（基準寬度制）的截面尺寸（GB111544-89）普通V帶的主要尺寸：已標準化節面——既不伸長也不縮短的一層節寬bp——節面的寬度輪槽節寬Lp——輪槽上與相應V帶節寬bp相等處的槽寬節圓直徑dp——輪槽節寬處的直徑輪槽基準寬度bd——國標規定取bd=bp基準直徑dd——取dd=dp基準長度Ld——在規定的張緊力下，帶輪基準直徑dd上的周線長度楔角φ——φ=40°截面高度h——標準規定：（窄V帶為0.9）hbp=0.7新國標對普通V帶和窄V帶及其帶輪規定有兩種尺寸制——基準寬度制和有效寬度制。一般常用前者。基準寬度制V帶輪的輪槽尺寸（摘自GB/T13575.1-92)三、帶輪的結構：1、要求：

強度、剛度足夠，無過大鑄造內應力，質量小且分布均勻，高速時須經動平衡；結構工藝性好，帶輪工作面光滑以減少磨損。2、材料：

常用灰鑄鐵——HT150、HT200。V<25m/s時V=25~30m/s時

小功率時可用鑄鋁或塑料。3、結構：

實心式——d較小時。

腹板式——d中等時。

孔板式——d較大時。

輪輻式——d>350時。V>25m/s時可用球墨鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼。V25~45m/s時，見下頁圖實心式（dd2.5d時）腹板式（dd300時）孔板式（D1-d1100時）輪輻式（dd300時）其他帶輪結構§5-2帶傳動工作情況分析一、受力分析：帶必須以一定的初拉力F0張緊在帶輪上。靜止時——帶兩邊的拉力都等于初拉力F0傳動時——因摩擦作用，兩邊拉力不相等：繞入主動輪的一邊——緊邊，拉力由F0增加至F1另一邊——松邊，拉力由F0減少至F2若設帶的長度不變，則應有：F1-F0=F0-F2

即F0=

（F1+F2）12兩邊拉力之差稱為帶傳動的有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力，記為FF=F1-F2實際上，F是帶與帶輪之間摩擦力的總和帶所能傳遞的功率應為：P=FV1000KWNm/s若所需傳遞的圓周力超過帶與帶輪接觸面間總摩擦力時，將產生相對滑動——稱為打滑打滑將加劇帶的磨損，

η，使運動失效，故應避免。當帶與帶輪之間有全面滑動的趨勢時，摩擦力將達到最大值，亦即有效圓周力達到最大值。若不計離心力，則緊邊拉力F1和松邊拉力F2有如下公式：F1F2=efα摩擦系數包角此式稱為柔韌體摩擦的歐拉公式包角示意F0=

（F1+F2）12F=F1-F2F1F2=efα由三式聯立求解可得：efα-1F=2F0efα+1上式表明，帶可傳遞的圓周力F與下列因素有關：（1）初拉力F0——F0則F——但F0過大將加劇磨損（2）摩擦系數f——注意改變材料、表面狀況等（3）包角α——α則F

松邊常放在上面以α

打滑首先在小帶輪上發生，因小帶輪上α小些。可推出：不打滑條件下，帶所能傳遞的最大圓周力為：Fmax=F11–

1efα（）二、應力分析：工作時帶中的應力由三部分組成：1、拉力產生的拉應力緊邊－－σ1=F1A松邊－－σ2=F2A因為F1>F2；所以σ1>σ2（A－－帶的截面面積）2、離心應力σc傳動帶隨帶輪作圓周運動，產生離心拉力Fc＝qν2帶速(m/s)單位長度的質量kg/m(查表）相應的離心應力為：

σc＝=qν2AFcA3、彎曲應力σb皮帶整周上各處的σc是相等的。σbE·hd帶高(mm)彈性系數（Mpa)帶輪直徑(mm，對V帶取為基準直徑)σ

b只發生在帶上包角所對的圓弧部分，且σb1>σb2。σcσ2σ1σb1σb2——在緊邊開始繞入小帶輪處這里是最大應力發生處帶的應力分布圖如下：應有：

σmax=σ1+σc+σb1[σ]拉力產生的拉應力

σ1>σ2離心應力σc各處相等彎曲應力σb1>σb2

小帶輪為主動輪三、帶的彈性滑動和打滑問題：

彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念。1、彈性滑動2、打滑帶從緊邊繞過主動輪到松邊時：

拉力由F1F2相應伸長量由δ1δ2故有一收縮量Δδ=δ1-δ2此時帶輪輪面間出現局部相對滑動，帶速

<

主動輪圓周速度同理：帶輪松邊繞過從動輪進入緊邊時：帶速

>

從動輪圓周速度此稱彈性滑動指過載引起的全面滑動——可以避免。彈性滑動由拉力差引起，只要傳遞圓周力，就不可避免！彈性滑動與打滑的區別四、帶傳動的傳動比：帶的彈性滑動使得：從動輪的圓周速度ν2

<

主動輪的圓周速度ν1

從動輪的圓周速度降低率用ε——滑差率來表示。

ε=

ν1-ν2

ν1πd1n1-πd2n2πd1n1=故帶傳動的傳動比為：

i=

n1n2d2d1（1-ε）=對V帶，一般ε=0.01~0.02，值很小，故一般計算時不予考慮。

§5-3V帶傳動的設計一、失效形式：二、設計準則：主要有帶與輪間的磨損打滑帶疲勞破壞（脫層、撕裂、拉斷等）在傳遞功率時不打滑、且具有一定的疲勞強度和壽命。三、V帶傳動的設計步驟和方法：例：某帶式輸送機用普通V帶傳動，已知電機額定功率P=10KW，轉速n1=1450rpm，從動輪轉速n2=400rpm，中心距約為1500mm，每天工作16h，試設計選擇V帶。解：1）求計算功率PcaPca=KAP查下頁表得工況系數KA=1.3所以：Pca=1.3×10=13（KW）2）選擇普通V帶型號查表根據Pca=13KW和n1=1450rpm查圖查圖知：應選B型V帶3）確定帶輪基準直徑dd1、dd2查表知：B型V帶輪的最小基準直徑為125mm，又從上圖中查出：dd1取為125~140mm為宜，查表故取：dd1=140mm則大帶輪的基準直徑為：dd2==507.5mmdd1n1n2×1401450400按上表進行直徑圓整（套標準值），取：dd2=500mm工作情況系數KA返回普通V帶選型圖返回查完基準直徑后返回小帶輪包角包角系數Kα180o1170o160o150o130o120o110o100o90o140o0.980.950.920.890.860.820.780.740.69包角系數Kα返回普通V帶輪最小基準直徑（mm）及每米長的質量q（kg/m）型號

Y

ZAB

C最小基準直徑dmin

205075125200注：普通V帶輪的基準直徑系列是：20，22.4，25，28，31.5，40，45，50，56，63，67，71，75，80，85，90，95，100，106，112，118，125，132，140，150，160，170，180，200，212，224，236，250，265，280，300，315，355，375，400，425，450，475，500，530，560，600，630，670，710，750，800，900，1000……每米長的質量q

（kg/m）0.020.060.100.170.300.620.900.070.120.20DESPZSPASPB3555006390140224SPC0.37查完q值后返回則實際傳動比為：i===3.57dd1dd2500140大帶輪的實際轉速為：n2===406(rpm)in114503.57由此造成的從動輪轉速誤差為：406–400400×100=1.5%在±5%以內，故允許。4）驗算帶速νν=πdd1n160×1000π×140×145060×1000==10.63（m/s）按規定應有：ν<

νmax，而且應使ν>5m/s對普通V帶：νmax=25~30m/s可見：實際帶速在允許范圍之內，可行。5）計算基準長度Ld和實際中心距a初定中心距為：a0=1500mm按公式計算基準長度：Ld'=2a0+(dd1+dd2)+π2(dd2-dd1)24a0

=2×1500+(140+500)+π2(500-140)24×1500≈4026.9(mm)按標準進行圓整，取基準長度為：Ld=4000（mm）查表故實際中心距為：a=a0+=1500+=1487（mm）Ld-Ld'24000-4026.92中心距的變動范圍為：amin=a-0.015Ld=1487-0.015×4000=1427(mm)amax=a+0.03Ld=1487+0.03×4000=1607(mm)2800315035504000450050001.111.050.951.091.020.960.881.131.070.971.111.040.980.901.171.090.991.131.061.000.921.191.131.021.081.021.151.041.091.040.960.941.181.070.930.900.960.921.060.98……V帶基準長度系列和帶長修正系數KL（GB/T13575.1-92）返回返回6）驗算小帶輪包角α1α1≈180°－

×57.3°=180－×57.3°=166.13°>120°dd2-dd1a500-1401487合理7）確定V帶根數ZZ=Pca(p+Δp0)KαKLKα——包角系數。查表取Kα=0.97（內插法）KL——帶長修正度系數。查表取KL=1.13Pca——計算功率。已知Pca=13（KW）P0——單根V帶額定功率。查表取P0=2.82（內插法）ΔP0——計入傳動比的影響時，單根V帶額定功率的增量。查表取ΔP0=0.46Pca(p0+Δp0)KαKL13∴Z===3.62(2.82+0.46)×0.97×1.13取Z=4(根）查表查表查表查表單根普通V帶的基本額定功率P0（GB/T13575.1-92，部分）（包角α=180o，特定基準長度，載荷平穩時）返回單根普通V帶額定功率的增量ΔP0返回8）求初拉力F0及帶輪軸上的壓力FP預緊力壓軸力F0=500（-1)+qν2PcaZν2.5Kαq——V帶單位長度的質量。查表知q=0.17（kg/m）∴F0=500×(-1)+0.17×10.632=260.33(N)2.54×10.63130.97FP=2ZF0Cos=2ZF0Sin=2×4×260.33×Sin=2067.4(N)β2166.132α